高齡者間時提取訓練於輕度知能障礙與輕度失智症之擴增實境輔助系統設計

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(1)科技部補助專題研究計畫報告. 高齡者間時提取訓練於輕度知能障礙與輕度失智症之擴增實境輔助系統設計(第2年). 報計計執執. 告畫畫行行. 類類編期單. 別別號間位. ：：：：：. 成果報告個別型計畫 MOST 107-2221-E-006-174-MY2 108年08月01日至109年07月31日國立成功大學工業設計學系（所）. 計畫主持人：陳建旭共同主持人：吳豐光. 計畫參與人員：碩士班研究生-兼任助理：方吟碩士班研究生-兼任助理：劉馥瑜碩士班研究生-兼任助理：朱炳丞碩士班研究生-兼任助理：陳筠涵碩士班研究生-兼任助理：林意喬博士班研究生-兼任助理：李宜家. 本研究具有政策應用參考價值：■否 □是，建議提供機關（勾選「是」者，請列舉建議可提供施政參考之業務主管機關）本研究具影響公共利益之重大發現：□否 □是 . 中華民國 109 年 10 月 23 日.

(2) 中文摘要：輕度認知障礙與輕度失智症在老年族群已成為一個共同問題。根據 2017年國際失智症協會資料推估，全球已有5000萬人受失智症影響，等於平均每3秒就有一人罹患失智症。依據該統計數據，可以得知輕度認知障礙與輕度失智症佔高齡人口多數，且其明顯病徵為記憶力的衰退，輕度認知功能障礙和輕度癡呆的預後是診斷的重要動機，因為兩者都有進一步認知衰退的風險，這會導致日常生活的不便。本研究將針對記憶衰退的部分進行深入探討，並且找出合適的方法，使得輕度認知障礙與輕度失智症患者之記憶衰退得到改善。輕度失智症患者雖然有顯著的語意記憶以及情結記憶之損傷，但其內隱記憶，如程序性記憶與知覺促發等能力仍是完好的。間時提取訓練為一種學習方法，藉由保留目標訊息並在遞增的時間間隔進行回想，可用以代償因記憶損傷衍生的問題及幫助學習執行每日任務的非藥物治療方法。本研究將應用擴增實境技術於間時提取訓練系統，創造出一個能讓治療師與家屬皆能用來協助患者進行記憶訓練的新工具。第一年進度為間時提取訓練系統的文獻收集與記憶退化機制探討，並對評估量表進行篩選，並發展間時提取訓練系統初步構想內容。第二年進度為透過個案操作方式，結合擴增實境技術發展間時提取訓練的裝置，此裝置之設計發展是以解決個案忘記定時服藥之行為設計，結果亦透過個案實際運性統介入訓練後驗證其有效性。中文關鍵詞：高齡者、間時提取訓練、輕度認知障礙、輕度失智症、擴增實境英文摘要： Mild cognitive impairment and mild dementia have become a common problem in the elderly. According to estimates from the International Dementia Association in 2017, 50 million people worldwide have been affected by dementia, which is equivalent to one person suffering from dementia every 3 seconds. According to the statistical data, it can be known that mild cognitive impairment and mild dementia account for the majority of the elderly population, and their obvious symptoms are memory decline. The prognosis of mild cognitive impairment and mild dementia is an important motivation for diagnosis, because both have the risk of further cognitive decline, which can cause inconvenience in daily life. This study will conduct in-depth discussions on the part of memory decline and find appropriate methods to improve the memory decline of patients with mild cognitive impairment and mild dementia. Although patients with mild dementia have significant semantic memory and complex memory impairment, their implicit memory, such as procedural memory and perceptual initiation, are still intact. Spaced retrieval training(SRT) is a method of learning and retaining target information by recalling that information over increasingly longer intervals. SRT is a nonpharmacological intervention that can compensate problem cause by memory impairment and help people to learn daily task. This research will use augmented reality technology.

(3) to extract the training system from time to time to create a new tool that can be used by therapists and family members to assist patients in memory training. In the first year, the progress of the intermittent extraction training system is to explore the literature collection and memory degradation mechanism, and to screen the evaluation scale, and to develop the preliminary conception of the intermittent extraction training system. In the second year, the progress is based on case-based operation, combined with the development of augmented reality technology to extract training devices from time to time. The design development of this device is designed to solve the behavioral design of forgetting to take medicine regularly. The result is also integrated intervention training through the actual operation of the case and to verifying its effectiveness. 英文關鍵詞： elderly, spaced retrieval training, mild cognitive impairment, mild dementia, augmented reality.

(4) 科技部補助專題研究計畫成果報告（□期中進度報告/■期末報告）. 高齡者間時提取訓練於輕度知能障礙與輕度失智症之擴增實境輔助系統設計計畫類別：■個別型計畫 □整合型計畫計畫編號：MOST 107-2221-E-006 -174 -MY2 執行期間：107 年 08 月 01 日至 109 年 07 月 31 日執行機構及系所：國立成功大學工業設計學系（所）計畫主持人：陳建旭教授共同主持人：吳豐光特聘教授計畫參與人員：碩士班研究生-兼任助理：方吟碩士班研究生-兼任助理：劉馥瑜碩士班研究生-兼任助理：朱炳丞碩士班研究生-兼任助理：陳筠涵碩士班研究生-兼任助理：林意喬博士班研究生-兼任助理：李宜家本計畫除繳交成果報告外，另含下列出國報告，共 1 份： □執行國際合作與移地研究心得報告 █出席國際學術會議心得報告期末報告處理方式： 1. 公開方式： █非列管計畫亦不具下列情形，立即公開查詢 □涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢 2.「本研究」是否已有嚴重損及公共利益之發現：█否 □是 3.「本報告」是否建議提供政府單位施政參考 █否 □是，（請列舉提供之單位；本部不經審議，依勾選逕予轉送）. 中. 華. 民. 國 109 年 09 月 30 日.

(5) 目錄目錄 ................................................................................................................................................................ I 研究計畫中英文摘要：............................................................................................................................... III 1、. 前言 ................................................................................................................................................ 5 1.1 背景與動機 ..................................................................................................................................... 5 1.2 研究目的 ......................................................................................................................................... 6 1.3 研究重要性 ..................................................................................................................................... 6. 2、. 文獻探討 ........................................................................................................................................ 7 2.1 間時提取訓練(Spaced Retrieval Training, SRT).............................................................................. 7 2.2 輕度認知障礙(Mild Cognitive Impairment, MCI) ........................................................................... 9 2.3 輕度失智症 ..................................................................................................................................... 9 2.4 認知與記憶 ................................................................................................................................... 10 2.4.1 訊息處理模式 ..................................................................................................................... 10 2.4.2 長期記憶............................................................................................................................. 11 2.5 擴增實境在高齡者的應用 ............................................................................................................ 11 2.6 小結 ............................................................................................................................................... 12. 3、. 設計與實作 .................................................................................................................................. 13 3.1 設計脈絡訪查................................................................................................................................ 13 3.1.1 場域觀察............................................................................................................................. 13 3.1.2 場域觀察結果分析 ............................................................................................................. 15 3.1.3 個案脈絡訪查 ..................................................................................................................... 15 3.1.4 專家訪談............................................................................................................................. 17 3.1.5 設計需求............................................................................................................................. 18 3.2 裝置設計與實作............................................................................................................................ 19 3.2.1 概念發展............................................................................................................................. 19 3.2.2 AR-SRT 裝置設計 ............................................................................................................... 20. 4、. 實驗與評估 .................................................................................................................................. 31 4.1 實驗設計 ....................................................................................................................................... 31 4.1.1 參與者 ................................................................................................................................ 31 4.1.2 施測工具............................................................................................................................. 31 4.1.3 實驗設置............................................................................................................................. 33 I.

(6) 4.1.4 實驗流程............................................................................................................................. 34 4.2 實驗結果 ....................................................................................................................................... 35 5、. 討論與結論 .................................................................................................................................. 39 5.1 AR-SRT 的訓練效果 ...................................................................................................................... 39 5.2 AR-SRT 的使用性.......................................................................................................................... 39 5.3 目標反應的類化............................................................................................................................ 39 5.4 結論 ............................................................................................................................................... 40. 參考文獻...................................................................................................................................................... 41 IRB 通過審查證明....................................................................................................................................... 46. II.

(7) 研究計畫中英文摘要： (一) 計畫中文摘要。輕度認知障礙與輕度失智症在老年族群已成為一個共同問題。根據 2017 年國際失智症協會資料推估，全球已有 5000 萬人受失智症影響，等於平均每 3 秒就有一人罹患失智症。依據該統計數據，可以得知輕度認知障礙與輕度失智症佔高齡人口多數，且其明顯病徵為記憶力的衰退，輕度認知功能障礙和輕度癡呆的預後是診斷的重要動機，因為兩者都有進一步認知衰退的風險，這會導致日常生活的不便。本研究將針對記憶衰退的部分進行深入探討，並且找出合適的方法，使得輕度認知障礙與輕度失智症患者之記憶衰退得到改善。輕度失智症患者雖然有顯著的語意記憶以及情結記憶之損傷，但其內隱記憶，如程序性記憶與知覺促發等能力仍是完好的。間時提取訓練為一種學習方法，藉由保留目標訊息並在遞增的時間間隔進行回想，可用以代償因記憶損傷衍生的問題及幫助學習執行每日任務的非藥物治療方法。本研究將應用擴增實境技術於間時提取訓練系統，創造出一個能讓治療師與家屬皆能用來協助患者進行記憶訓練的新工具。第一年進度為間時提取訓練系統的文獻收集與記憶退化機制探討，並對評估量表進行篩選，並發展間時提取訓練系統初步構想內容。第二年進度為透過個案操作方式，結合擴增實境技術發展間時提取訓練的裝置，此裝置之設計發展是以解決個案忘記定時服藥之行為設計，結果亦透過個案實際運性統介入訓練後驗證其有效性。. 關鍵字：高齡者、間時提取訓練、輕度認知障礙、輕度失智症、擴增實境。. III.

(8) (二) 計畫英文摘要。 Mild cognitive impairment and mild dementia have become a common problem in the elderly. According to estimates from the International Dementia Association in 2017, 50 million people worldwide have been affected by dementia, which is equivalent to one person suffering from dementia every 3 seconds. According to the statistical data, it can be known that mild cognitive impairment and mild dementia account for the majority of the elderly population, and their obvious symptoms are memory decline. The prognosis of mild cognitive impairment and mild dementia is an important motivation for diagnosis, because both have the risk of further cognitive decline, which can cause inconvenience in daily life. This study will conduct in-depth discussions on the part of memory decline and find appropriate methods to improve the memory decline of patients with mild cognitive impairment and mild dementia. Although patients with mild dementia have significant semantic memory and complex memory impairment, their implicit memory, such as procedural memory and perceptual initiation, are still intact. Spaced retrieval training(SRT) is a method of learning and retaining target information by recalling that information over increasingly longer intervals. SRT is a nonpharmacological intervention that can compensate problem cause by memory impairment and help people to learn daily task. This research will use augmented reality technology to extract the training system from time to time to create a new tool that can be used by therapists and family members to assist patients in memory training. In the first year, the progress of the intermittent extraction training system is to explore the literature collection and memory degradation mechanism, and to screen the evaluation scale, and to develop the preliminary conception of the intermittent extraction training system. In the second year, the progress is based on case-based operation, combined with the development of augmented reality technology to extract training devices from time to time. The design development of this device is designed to solve the behavioral design of forgetting to take medicine regularly. The result is also integrated intervention training through the actual operation of the case and to verifying its effectiveness. Key words: elderly, spaced retrieval training, mild cognitive impairment, mild dementia, augmented reality.. IV.

(9) 1、前言. 1.1 背景與動機近年來，隨著科技的進步與醫療資源的發展，導致人類壽命的延長。台灣現正逐步邁入高齡化社會，根據國家發展委員會「中華民國人口推估（105 至 150 年）」報告中推估結果，至 2016 年底，台灣已經有 13.2%的人口超過 65 歲。截至 2020 年為止，65 歲以上的高齡人口佔了整體人口的 16%（國家發展委員會，2020），這代表台灣已經全面進入高齡化社會。2017 年國際失智症協會(Alzheimer's Disease International, ADI)資料推估，全球已有 5000 萬人受失智症影響，平均每 3 秒就有一人罹患失智症。目前有超過 100 種失智症，然而佔最大比例的為阿茲海默症(Alzheimer's disease, AD)，佔了失智症人口 50%~60%，其他失智症類型包括血管型失智、路易氏體型失智、額顳葉型失智等。其特徵為：記憶力下降、難以理解他人說話內容、執行先前熟悉的每日任務有困難、個性與情緒的轉變（國際失智症協會，2020）。依據衛生福利部 2011 年委託台灣失智症協會進行之失智症流行病學調查結果，以及內政部 2017 年 7 月人口統計資料估算，台灣 65 歲以上老人共 3,192,477 人，其中輕度認知障礙(mild cognitive impairment, MCI)人口佔 18.36%；失智症人口佔 7.94%（包括極輕度失智症 102,926 人，佔 3.22%，輕度以上失智症有 150,585 人，佔 4.72%）。也就是說 65 歲以上的老人每 13 人即有 1 位為失智患者，而 80 歲以上的老人則每 5 人即有 1 位為失智患者。依流行病學調查結果，年紀愈大盛行率愈高，且有每五歲盛行率即倍增之趨勢（社團法人台灣失智症協會，2013）。依據上述統計數據，可以得知輕度認知障礙與輕度失智症佔高齡人口多數，且其明顯病徵為記憶力的衰退，輕度認知功能障礙和輕度癡呆的預後是診斷的重要動機，因為兩者都有進一步認知衰退的風險 (Knopman & Petersen, 2014)。隨著年齡增長，不僅是生理功能，人類的認知能力也會逐漸衰退 (D. C. Park & Gutchess, 2002)。嚴重者甚至會影響到健康，他們的大腦失去了訊息儲存的能力，變得無法記住每日生活中的事情，影響到了他們的日常生活。人們在年老時因為老化導致的精神衰弱，不僅是許多人恐懼擔心的事情，也是所有關注健康與福利服務的人的主要政策關注點(Higgs & Gillraed, 2017)。由於失智症是造成高齡者殘障以及需要被人照護的主要原因，因此他不僅是對患者構成嚴重的生活挑戰，也對照護者，家人和朋友造成很大的負擔。這些負擔不只是生理上，也包含心理性的、社會的，甚至是經濟的(Pieper, 2017)。隨著失智症患者的人口不斷增長，對於醫療資源的需求也增加。最近的研究表示，轉向以人為中心 (person-centered)，從更個人化的方式改善失智症的護理。在臨床實踐與學術界更提倡以人為本，提供高質量的護理方法。這種以人為本的護理方式可以更貼近患者自身需求(Edvardsson, Winblad, & Sandman, 2008)。研究指出，輕度失智症患者雖然有顯著的語意記憶(semantic memory)以及情結記憶(episodic memory)之損傷，但其內隱／非陳述性記憶(implicit/non-declarative memory)，如程序性記憶(procedural memory)與知覺促發(perceptual priming)等能力仍是完好的 (Machado, 2009)。目前對輕度認知障礙尚未有臨床試驗證實有效的藥物治療，但仍可能經由危險因子的控制和認知功能訓練等非藥物治療來減緩其病程（王培寧等人，2012），非藥物治療對高齡者也廣為證實有正面影響(Belleville, 2007)，而高度的認知活動，會使腦容量增加，刺激海馬迴神經突觸反應增加組織再生，降低 β 澱粉酶堆積，可延遲認知障礙發生(Hughes & Ganguli, 2009)。間時提取訓練（spaced retrieval training, SRT）即是基於阿茲海默氏症病患保留相當完整的內隱／非陳述性記憶（Brush& Camp, 1998a），可用以代償因記憶損傷衍生的問題及幫助學習執行每日任務（Vance& Farr, 2007）的非藥物治療方法，先設定一目標訊息（文字、圖像或動作），再利用逐漸增長的時間間隔要求患者重複提取，並在患者正確回答時給予正向回饋的訓練方法，此訓練最終會使目標訊息成功寫入患者的長期記憶中，達到記憶訓練目的。至目前為止，已有許多研究指出間時提取訓練能有效增加輕度認知障礙以及輕度失智症等不同失智症類型患者的記憶功能(Haslam, 2011; Jang et al., 2015; Han et al., 2017)，且根據大腦可塑性和神經再生理論，人類大腦是具有彈性，且可透過適當認知訓練而活化的(Kolb, 2013)，因此，採用間時提取訓練應用於記憶力衰退之減緩勢必有相當的成效以及未來發展，比起傳統的治療方法也來得有吸引力以及接受度。 5.

(10) 現在台灣有越來越多的失智照護中心以及日間照護中心，雖然這些照護中心有為失智患者們進行運動、日常生活訓練以及社交活動等課程安排，但對於認知訓練的相關活動安排卻非常缺乏，經研究人員實地參訪後發現針對記憶的認知訓練在實際場域中可說是幾乎沒有。因此，若能提供一個簡易的以間時提取訓練為內容設計的系統在這些場域中去應用，不僅為記憶復健方面提供了一個新的系統去進行認知訓練，對於輕度認知障礙以及失智症患者的記憶方面一定會有所提升，而長者的進步與康復也是照護人員、治療師與家屬樂見的。根據現有文獻指出，應用互動科技和多媒體技術在學習和訓練上皆有助於提升高齡者的學習效率和興趣(Gerven et al., 2003)，也有研究探討視覺刺激（圖像）與長期記憶的關聯(Miyashita, 1988)，目前現有的間時提取訓練皆以治療師人力問答的方式進行，市面上的相關產品之訓練內容也僅止於文字介面，對於圖像的呈現較缺乏，若能將要學習的目標訊息使用圖像等視覺刺激，將會提升訓練的有效性以及吸引力，讓使用者能更直覺的使用此系統，就不需再另外準備紙本圖片進行訓練。另外，麻省理工學院在 2016 年提出了一套名為 NeverMind 的系統，此系統結合擴增實境與記憶訓練，將虛擬圖像結合現實環境，讓使用者在特定環境中會憶起圖像，進而從腦海中提取與此圖像相關的目標訊息(Rosello et al., 2016)。若本研究之間時提取訓練系統能運用虛擬實境，將輕度認知障礙與輕度失智患者欲學習之目標訊息與空間做結合，對於此訓練方式的趣味性以及新穎性將會提升，且患者在做此訓練時也不會感到乏味，如此一來，也能提高患者對於此訓練的興趣，增加其復健學習動機。經資料收集後，發現擴增實境在現今已為易取得之技術，且其成本比傳統治療道具低，也富含高度客製化的特性，且其本質為將虛擬資訊置入真實空間中，這也能使患者之認知負荷降低，在進行間時提取訓練時會更容易進入狀況，故以此項技術輔助本系統，期望能為間時提取訓練的發展帶來多項好處。. 1.2 研究目的記憶力的衰退為輕度認知障礙與輕度失智症最明顯病徵。為了幫助延緩記憶衰退時間，本研究致力於建立一套能讓治療師或患者家屬使用且易上手的間時提取訓練系統，協助他們進行相關訓練，並讓患者在日常生活中能有更好的訓練系統以及更多機會讓他們進行訓練，達到防止記憶力快速衰退的成效。此外，擴增實境技術將運用在此系統中，提高間時提取訓練的趣味性以及有效性，也能使患者對於乏味的認知訓練提升興趣，治療師與家屬將會更樂意去對患者進行訓練，也可透過此訓練系統增進與家人的感情以及治療師之間的交流，而不是只是照護者與被照護者的角色或是醫生與病患的角色。本研究從認知訓練中的記憶訓練著手，內容設計上以非藥物治療的間時提取訓練為背景，並結合適當的科技，提供輕度認知障礙與輕度失智症患者多一個能復健並減緩記憶衰退的機會，本研究亦期望透過使用此套系統進行訓練後，不僅能減緩輕度認知障礙與輕度失智症患者記憶衰退的情形，也期望增進他們的生活品質與尊嚴。. 1.3 研究重要性本研究為間時提取訓練提供了一個新的訓練內容呈現方式。利用擴增實境能將虛擬資訊擴展的特性，結合個案的生活照護需求作為訓練內容。分析了擴增實境的規則，並將它們轉化為訓練的目標反應，讓個案透過操作實體卡牌進行訓練。內容設計使用個案真實的物品以及人物，以增加熟悉感，降低排斥感。最後，期望訓練的目標反應能夠透過本研究的系統介入達到學習成效，並將它應用置現實生活中。本研究有以下三個主要貢獻，為未來的擴增實境領域或治療師以及研究人員提供參考： 1. 使用擴增實境技術，使間時提取訓練的訓練內容能有多媒體的呈現，並提供新的互動方式。 2.. 了解失智症高齡者在擴增實境環境互動的感受與使用者行為、實際效果、潛在缺陷。. 3.. 了解失智症高齡者透過擴增實境環境的訓練方式，有助於將訓練內容應用至現實生活中的實際行為。 6.

(11) 2、文獻探討. 2.1 間時提取訓練(Spaced Retrieval Training, SRT) 間時提取，亦可稱為擴展提取(expanded retrieval)與統一提取(uniform retrieval)，但就本研究的內容而言，間時提取為最佳解釋，故本研究統一使用此用詞（間時提取）作為認知訓練內容之稱呼。間時提取原本是一項學習技巧，學習者被要求在不同遞增的間隔時間或是重複統一的時間間隔內學會目標訊息，在學習過程中若出現錯誤，則會提醒給予正確答案，並回到上一個間隔的時間再次給予測驗，然後再逐步增加時間間隔(Haslam et al., 2011)。間時提取訓練是用重複提取的方式使輕度認知障礙與輕度失智症患者學習以及保留目標訊息（可以是一段文字、圖片或動作）(Han et al., 2017)。間時提取訓練與行為主義理論中的古典制約有著高相似度，著名的「巴夫洛夫的狗」實驗即為一例：當兩件事物經常同時出現時，大腦對其中一件事物的記憶會附帶另外一件事物，而間時提取訓練也是要不停地被詢問同一個問題（非制約刺激）並搭配正確的答案（制約刺激），就像古典制約中重複出現的食物（非制約刺激）與搖鈴（制約刺激）一樣，當制約刺激單獨出現時，被制約的狗也能利用自身本能反應去做相對應的流口水的動作，而失智症患者在接受間時提取訓練後，當再度被問起同一個問題時，也能正確回答出目標訊息，因為在訓練成功完成後，即代表我們所設定的目標訊息已經成功進入他們的內隱／非陳述性記憶系統，使他們獲得習慣及學習到動作、認知技能。間時提取訓練也包含了無誤學習 (Errorless learning, EL)的內容，將學習錯誤消除或最小化是無誤學習最核心的目標，出題者藉由提供正確的目標或提示讓學習者能夠順利作答，而記憶力有損傷的人會特別依賴內隱記憶，當他們在學習的過程中犯的錯誤很少，這樣的模式可以減少他們從一堆可能錯誤的答案中去搜尋出正確答案 (Haslam et al.,2011)。這項訓練的雛型是在 1978 年 Landauer 和 Bjork 的研究中出現，他們實驗了多種不同時間間隔來讓受試者進行抽認卡(flash card)來學習詞彙，而這項研究的結果也證實了間時提取對於學習是有效的，受試者們在得分上有顯著性。間時提取訓練的有效在於每一次的間隔時間都會拉長，導致人們在檢索提取同一項記憶時的困難度會越來越高，而這項提取記憶的歷程就牽涉到了我們腦中的長期記憶，當我們每次要在更長的時間間隔後去腦海中提取同一項記憶時，腦中就會進行更深層的處理，另一個原因在於當人們被告知正確答案後，在下次被測驗的時候將會比較容易提取上次正確的答案 (Karpicke & Roediger, 2010)，而間時提取並沒有使用到語意記憶。間時提取訓練後來被延伸運用於治療失智症，陸續有許多研究結果皆顯示了間時提取訓練於失智症的成效，這些失智症患者在接受訓練之後的數個禮拜甚至數個月，都還能保留訓練時的目標訊息。到目前為止，失智症患者已被成功訓練的項目包含記住物品名稱、連結人臉與名字、用日曆記住每日任務、記得吃、記住簡單的信息、學會時間，地點和人的定位、使用筆記本來查找問題的答案、解決異常行為（例如暴力，重複提問）、使用電子設備等(Small, 2012)多項與日常生活相關的知識與技能。間時提取訓練的內容可略分為四大類：(1) 臉 — 姓名 — 職業聯想（ face-name-occupation associations ）； (2) 物品 — 命名聯想（ object-name associations）；(3)前瞻性任務（prospective task）：不只是個案記得去做某事，還要能在特定的時間去做； (4)日常活動訓練（吳樺姍，2012）。間時提取訓練創造了程序性記憶與訊息之間的新關聯(Small, 2012)，意思是指透過間時提取訓練，那些因外顯記憶損壞的訊息能透過自然反應動作去從程序性記憶裡提取出來。Camp 等學者在 2006 年提出了間時提取訓練的特點：(1)其訓練內容有對應程序性記憶的機制； (2)有考慮到擴展(distribute)和延伸(expand)提取的好處；(3)不需要太大的認知負荷，且患者是主動參與其中而不是旁觀；(4)藉由不斷嘗試的方式且減少錯誤學習；(5)訓練的內容完全依照患者的背景去設計，對他們的日常生活是有意義的(Camp et al., 2006)。間時提取訓練的四大項訓練類型，分別為安全、日常活動與獨立、定向與尋路、詳細資訊（表一） (Benigas et al., 2016)。到目前為止，失智症患者已被成功訓練的項目包含記住物品名稱、連結人臉與名字、用日曆記住每日任務、學習如何進食、記住簡單的訊息、學會看時間，地點和定位、使用筆記本來查找問題的答案、解決異常行為（例如暴力，重複提問）、使用電子設備等多項與日常生活相關的知識與技能(Creighton, Davison, van der Ploeg, Camp, & O’Connor, 2015; Hunter, Ward, & Camp, 2012; 7.

(12) Small, 2012)。也有許多研究指出間時提取訓練能有效增加輕度認知障礙以及輕度失智症等不同失智症類型患者的記憶功能(Han et al., 2017; Haslam et al., 2011; Jang et al., 2015)。任何照護人員都可以使用這項記憶訓練，訓練者可以是家庭成員、語言病理學家、物理治療師、職能治療師、護士、社會工作者和家庭看護。表一、間時提取訓練內容分類(Benigas et al., 2016) 訓練類型安全. 日常活動與獨立定向與尋路. 詳細資訊. 舉例         . 學會如何使用臥室裡的呼叫按鈕。學會起身前將輪椅煞車鎖住。學會在爬樓梯時抓住扶手。學會查看日程表或其他記憶提示物。學會穿衣、如廁或刷牙的步驟。獨立完成進食的步驟。學會找到廁所的路。記住電話號碼、房間號碼或地址。學會從手機上查看目標訊息（例如：吃藥時間、房間號碼等）。  認藥物名稱。  記住近期有意義的事件細節。. 間時提取訓練的流程如圖一：(1)選擇一目標訊息，不能是對象熟悉的知識；(2)詢問對象問題，並告訴他正確答案，然後要求他們重複做一遍。；(3)假設第一個時間間隔為 15 秒，則 15 秒後問對象同一問題，若對象答錯，給予正確答案，並在 15 秒後再次詢問問題；(4)若對象回答正確答案，下次間隔時間就加倍為 30 秒（15 秒、30 秒、1 分鐘、2 分鐘、4 分鐘、8 分鐘等），每次都答對就重覆這一步驟直到訓練結束；(5)若答案不正確，就立即給予正確答案並要求對象重複一遍，然後回到上一個時間間隔再次詢問；(6)若連續三次都答錯就停止訓練，擇日再進行。雖然間時提取訓練的好處這麼多，但就目前進行的方式還是有些缺點以及資源耗費的問題，例如無法一對多、成本昂貴、並不是所有區域都有提供間時提取訓練治療(Han et al., 2014)，一個完整的間時提取訓練通常要花費很長一段時間，且治療師一次只能面對一個患者進行治療，未來失智症人口將持續增加，勢必會反映出資源的不足。若能改善這些困境，提供一個能節省不必要資源浪費的間時提取訓練系統，且饒富趣味性與新穎性，就能使越來越多的失智患者有機會接受此訓練進而使記憶不再衰退那麼迅速，以維持其基本的執行功能、減少其問題行為，進而於自我執行的過程中獲得控制及成就感（吳樺姍，2012），且能減少家屬對於照護治療的開銷，提升個案及照護者的生活品質。. 圖一、間時提取訓練示意圖. 8.

(13) 2.2 輕度認知障礙(Mild Cognitive Impairment, MCI) 輕度認知障礙這個名詞最早見於 Reisberg 等人所研發老人整體退化評估量表(Global Deterioration Scale; GDS)之第三級變化，這一級病患面臨較為複雜的工作任務或社會環境下會有問題，但簡易之日常生活並無影響。輕度認知障礙為介於正常老化與失智症之間的過渡階段(Petersen et al.,1999)。之前有許多學者用不同名詞來形容這個階段，例如年齡相關的記憶障礙(age-associated memory impairment)、年齡相關的認知障礙(age-associated cognitive impairment)、輕度認知減退( mild cognitive decline )、疑似失智症(questionable dementia)、認知障礙但無失智(cognitive impairment no dementia)等等，這些名詞所代表認知功能退化的程度各有不同，也各有其不同的定義（王培寧等人，2012）。另外有相關研究指出， apolipoprotein E4 的存在、某些特殊記憶功能障礙、或是初次診斷時腦部影像中海馬迴的大小，都是相關的惡化預測因素。輕度認知障礙的海馬迴退化程度介於正常人與失智症患者之間。Hughes 等人所設計的臨床失智評估量表(Clinical Dementia Rate, CDR)中，CDR=0.5 也常用來代表此早期變化。研究顯示臨床上約 10~15%的輕度認知障礙會發展成失智症(Daizo Kondo et al., 2016)。Petersen 等人於 1999 年以在美國梅約診所（Mayo Clinic）對輕度知能障礙研究的經驗，提出了診斷標準（如表二）(Petersen et al., 1999)，在這個版本強調主觀及客觀的記憶力衰退是輕度認知障礙的主要表現。表二、輕度認知障礙診斷標準自己和家屬抱怨有記憶力衰退的情形一般認知功能正常記憶力測試成績較同年齡和教育程度相同者差日常生活功能正常無失智症 2003 年召開了 MCI 國際大會後，Winblad 等人於 2004 年提出了 MCI 診斷的修正版(Winblad et al., 2004)，在此修正版本中，將 MCI 以是否有記憶力減退區分為兩大組，分別是以記憶力減退為主要表現的失憶型 MCI(amnestic MCI)和以其它認知功能退化為表現的非失憶型 MCI(non-amnestic MCI)，失憶型 MCI 可能是極早期的阿茲海默失智症，而非失憶型 MCI 則可能發展為其它類型的失智症。藉由簡易的診斷工具，例如簡易智能檢查(Mini-Mental Status Examination, MMSE)（正常為 24~30 分，輕度為 18~23 分，中度為 11~17 分，小於 10 分為重度）、AD-8 極早期失智症篩檢量表（大於 2 分就為 MCI 高風險群，須就醫做進一步檢查），就能判斷是否患有 MCI 的風險。本研究主要對象為失憶型 MCI，失憶型 MCI 的診斷標準結果不僅為自己和家屬抱怨有記憶力衰退情形，記憶力測試成績也較同年齡和教育程度者差(Petersen et al.,1999)，因此有效的記憶訓練用來診斷 MCI 是非常重要的。由於目前尚未發展出有效的臨床藥物，因此多採用非藥物治療的方式進行輕度認知障礙的治療，目前已有研究指出從事高複雜度的認知活動 MCI 患者的復原率較高(Sachdev et al., 2013)。. 2.3 輕度失智症失智症(Dementia)不是單一項疾病，而是一群症狀的組合（症候群），它的症狀不單純只有記憶力的減退，還會影響到其他認知功能，包括有語言能力、空間感、計算力、判斷力、抽象思考能力、注意力等各方面的功能退化，同時也可能出現情緒變化大、個性改變、幻覺等症狀，這些病徵不只對患者的日常生活有重大改變，嚴重者甚至會影響到其身邊親友的生活。世界衛生組織指出，雖然失智症主要影響老年人，但它並非老年化的正常的組成部分。失智症是一種慢性或進行性綜合症，由多種影響記憶、思考、行為和日常活動能力的腦部病變引起。失智症不僅使患者不知所措，還會給其家庭和照護者帶來巨大負擔。在大多數國家，由於對失智症缺乏認識和理解，造成了歧視以及診斷和護理障礙，並從身體、心理和感情等方面影響照護、家庭和社會。佔失智症的最大比例為阿茲海默症約佔總失智人口的 60%~70%，其大腦病理變化主要為海馬迴與大腦皮質上的神經纖維退化和老年斑塊，老年斑塊是神經元退化的纖維加上類澱粉蛋白沉澱所致，主要症狀是記憶衰退。佔第二大比例的路易氏體 9.

(14) 型失智(dementia with Lewy bodies)則是視覺辨識障礙和注意力下降，其他失智症種類還包括額顳葉型失智症(Frontotemporal lobe degeneration)、血管型失智症，以及其他因素導致之失智症。本研究主要目標族群為記憶力衰退之輕度失智症，因此就阿茲海默症做進一步探討。這個疾病首先在 1907 年被 lois Alzheimer 所提出(Hippius & Neundörfer, 2003)，通常可由日常生活智力功能的喪失看出來，但正式的診斷只有在病人死亡後才可能確定。阿茲海默氏症最早的症狀通常包括事件記憶的損傷，隨著疾病的進展語意記憶也會開始消失，但是直到惡化為重度失智症前，大部分形式的非陳述性記憶都完好。研究發現正常人的海馬迴中有高濃度的乙醯胺酸，但在失智症患者中呈現低濃度(Squire, 1987)，可推論阿茲海默症患者嚴重喪失分泌乙醯膽鹼的腦組織，因此目前採用的藥物治療方式為增加腦中乙醯膽鹼濃度來做症狀治療，乙醯膽鹼是一種神經訊息傳遞物，傳送神經的訊息到其對應的受體上，然而腦部萎縮會造成乙醯膽鹼的受體數量減少，因此增加再多的乙醯膽鹼數量其成效也有限，且增加太多訊息傳遞物到腦中，反而會造成大腦不安定，會使人們出現焦躁或失眠的現象，因此採用非藥物治療對於阿茲海默症的復健會相對來得安全以及無副作用。近年，有研究指出認知訓練可以使阿茲海默患者獲益強化個人認知能力，特別是執行功能與程序記憶(Barban et al., 2015)，因此本研究採用的間時提取訓練系統將能為輕度失智患者提供一個強化認知功能的新途徑。對於輕度失智症的診斷，可以使用簡易智能檢查(Mini-Mental Status Examination, MMSE)（正常為 24~30 分，輕度為 18~23 分，中度為 11~17 分，小於 10 分為重度）、記憶障礙篩檢(Memory Impairment Screen, MIS)等量表進行簡單快捷的診斷，判斷是否為極早期失智症。. 2.4 認知與記憶. 2.4.1 訊息處理模式我們的感覺器官，像是眼睛、鼻子、耳朵以及皮膚，一直接收外界的刺激，但是這些刺激在感覺器官上只停留四分之一秒，但是如果是在意識狀態集中或很專注的時候，就會馬上進入下一個階段，也就是所謂的短期記憶。接收到的刺激經過我們大腦特徵分析之後，在邊緣系統的海馬迴和扣帶迴的皮質裡會產生一個回饋的循環，就形成短期記憶。短期記憶裡的回饋會去刺激腦內的神經傳導物質（例如乙醯膽鹼、麩醯胺酸），讓細胞內的高能磷基獲得能量而產生核醣核酸，核糖核酸就會開始製造蛋白質，改變了細胞結構，這個細胞就會變成長期記憶的細胞，儲存在大腦皮質層裡（邱浩彰，1995），訊息處理模型架構如圖二所示。. 圖二、訊息處理模型. 10.

(15) 2.4.2 長期記憶人類的長期記憶包含各式各樣的訊息，所以專家學者們假設有各種不同的長期記憶系統存在，每一種系統都專司某種類型的訊息（李素卿，2003）。Tulving 在 1972 年提出長期記憶有情節記憶(episodic memory)和語意記憶(semantic memory)之分，認為情結記憶是指在某特定時空下所發生之特定之事件或情結的儲存，語意記憶則包含了你對這個世界所累積的知識方面的訊息(Tulving, 1986)。Wheeler 等人認為，情節記憶與語意記憶有重大差異存在，情結記憶牽涉到有意識地回顧往事的主觀經驗，語意記憶則否。另外，前額葉皮質跟情結記憶的關聯性遠超於它與語意記憶的關聯性，許多較高級的認知歷程發生在前額葉皮質內(Wheeler et al., 1997)。長期記憶又分為外顯記憶(explicit memory)與內隱記憶 (implicit memory)，如果在某一作業上的表現需要有意識的回顧先前的經驗，此時顯示的記憶及為外顯記憶;如果在某一作業上的表現缺乏有意識回憶下而得到提升，此時顯示的即為內隱記憶(Graf & Schacter, 1985)。內隱記憶的運作與大腦的中顳葉、間腦結構有關。有證據支持內隱記憶的存在，使用重複促發效果，當某一刺激用多種方式呈現時，它的處理就會比較容易，此時就會發生重複促發效果。 Machado 等人於 2009 年的研究指出，阿茲海默症患者的內隱記憶沒有損壞，且不受外顯記憶的干擾，因此認知復健可以成為合理補償外顯記憶受損的方法(Machado et al., 2009)，且外顯記憶不影響內隱記憶，阿茲海默症患者擁有完整的知覺促發以及受損的概念促發，Seger 把內隱學習(implicit learning)定義為「雖然學會複雜的訊息，但是對所學之事全不具任何可用言詞表達的知識。」他也指出，內隱學習與內隱記憶間可能沒有任何明確的分隔存在(Seger, 1994)，所以將內隱學習運用失智症患者是合理的。在 1998 年有研究者對記憶損傷的病患進行眨眼制約的研究，他們先呈現一個聲調，之後馬上把一口氣噴到受試者的眼睛，造成他們眨眼，當這個音調和這口氣一起被呈現幾次之後，只有音調也能讓受試者產生眨眼的反應，這就形成了一個制約的眨眼反應。這篇研究結果顯示，有許多記憶損傷的患者展現出完整無缺的眨眼制約(Gabrieli, 1998)。另一篇研究是用無意識情感的制約去解決失智症患者冷漠以及對事物缺乏動力的問題，而實驗結果也證實了利用無意識情感制約的方式能夠治療失智症患者冷漠的症狀以及提升他們做事情的主動性(Domenico et al., 2016)。以上幾個研究證明了內隱記憶的訓練結果是正面的，這也可證明本研究使用之間時提取訓練對於失智症患者的成效是樂觀的。. 2.5 擴增實境在高齡者的應用應用互動科技和多媒體技術在學習和訓練上皆有助於提升高齡者的學習效率和興趣 (Paas, Tuovinen, Tabbers, & Van Gerven, 2003)。將記憶訓練與電腦科技結合，多感官的刺激可促進大腦可塑性 (Deveau, Jaeggi, Zordan, Phung, & Seitz, 2015)；或是將認知訓練結合 3D 遊戲進行，結果提升參與者的興趣和學習動機，訓練效果也會提升(Mohammed et al., 2017)。許多互動科技例如虛擬實境、擴增實境與 3D 動畫能降低高齡者的心智負荷並增加興趣(Van Gerven, Paas, Van Merriënboer, Hendriks, & Schmidt, 2003)。技術的新發展（例如手勢追蹤、虛擬實境、生物感應器、高擬真虛擬實境等）使我們有許多新互動科技以發展更強壯、更高效的設計，以及個人化的認知訓練體驗(Boletsis & Mccallum, 2014)。擴增實境(Augmented Reality, AR)為將虛擬的資訊擴展到真實世界中的一種技術，資訊的內容與互動只在虛擬中進行，須透過裝置螢幕才能看見虛擬物件在真實世界中的內容與互動狀態(Azuma, 1997)。擴增實境可以讓使用者在第一次使用時產生「wow effect」，這個效果來自 3D 多媒體媒介。即使 wow effect 的效果只有短暫存在，他提供的良好的第一印象，這會使整個訓練過程潛移默化更順暢，讓使用者的體驗更好(Norman, 2013)。Hayhurst 描述了虛擬實境與擴增實境可以提供介入幫助高齡者延後搬入養老院的時間，利用擴增實境可以同時刺激到他們的生理與認知能力。視覺刺激與音樂刺激一樣，透過提升互動性來進一步增強刺激認知的效果(Hayhurst, 2018)。美國麻省理工學院的 Media Lab 在 2016 年發表了一項結合擴增實境與記憶訓練的系統，名為 NeverMind。此系統是以記憶宮殿理論去設計，讓受試者為一系列的目標訊息想出一個視覺心理符號，將符號擺入真實場景中並排成一條路線，透過虛擬實境就能在真實世界中看到虛擬符號，受試者只要沿著路線行走去記憶目標訊息即可。將虛擬圖像結合現實環境，讓使用者在特定環境中回憶起圖像，進而從腦海中提取與此圖像相關的目標訊 11.

(16) 息(Rosello, Exposito, & Maes, 2016)。Boletsis& McCallum 在 2014 年提出的 CogARC 是一款用於認知訓練與篩選的嚴肅遊戲(Boletsis & Mccallum, 2014)。透過用支架架在桌上的平板電腦，利用 AR 和有形的立方體的互動進行遊玩。遊戲內容為六個迷你遊戲的集合，玩家藉由指定任務去配對立方體們，完成時間越少分數越高。CogARC 的目的是為了延緩或預防認知能力的衰退，主要是針對輕度認知障礙與輕度失智症玩家。藉由玩這個遊戲，高齡者可以檢測自己是否有認知衰退情形，有必要的時候可以轉介醫師，本系統可以成為病人與醫生間的中介角色，讓病人可以及早發現並接受治療(Boletsis & McCallum, 2016)。Lehman 等人在 2018 年提出了應用於失智症高齡者，結合 AR 的系統(Lehman, Graves, Mcaleer, Giovannetti, & Tan, 2018)。結合智慧型手機技術與 AR 遊戲，幫助有認知障礙或失智症的高齡者補充水分。養小狗遊戲可以提醒、激勵、引導和追蹤失智高齡者的身體水分組成。Kanno 等人設計了一套結合擴增實境與日常照護功能的系統給照護中心使用(Kanno, Lamounier, Cardoso, Lopes, & de Lima, 2018)。目的是給予照護中心的護理人員們與高齡者們日常生活的協助。該系統包含三個功能，第一個是使用語音提醒高齡者吃藥，並使用擴增實境功能讓他們能辨別正確的藥；第二個是讓高齡者對照片進行回憶與提問，喚起他們對照片裡的故事；第三個是將跟蹤設備放在高齡者的皮帶上，以便護理人員使用應用程式知道患者的位置。. 2.6 小結經文獻探討後，理解間時提取訓練的操作方式以及輕度之能障礙與輕度失智症的成因與機制，並了解人類訊息處理模式，這些背景知識皆可成為本研究系統設計之先備知識，並在進行設計時參考上述知識。經資料收集後，發現擴增實境在現今已為易取得之技術，且其成本比傳統治療道具低，也富含高度客製化的特性，且其本質為將虛擬資訊置入真實空間中，這也能使患者之認知負荷降低，在進行間時提取訓練時會更容易進入狀況，故選定此項技術做為本系統結合之互動科技，期望能為間時提取訓練系統的發展帶來多項好處。以認知學的觀點來看，擴增實境的運用能有效降低訓練過程中的認知負荷，因此是個相當好的學習媒介（張國屏，2015）。本研究之間時提取訓練系統欲與擴增實境結合，將目標訊息用擴增實境的方式呈現，利用圖像化刺激能降低認知負荷之優點，使輕度認知障礙與輕度失智症患者更容易去記住目標訊息，進而增強訓練效果；另外，也可以使用擴增實境的方式將目標訊息擺放到某一空間中，要求患者們移動到指定空間進行日常生活的訓練。藉由這樣的科技導入與間時提取訓練系統做結合，不僅能降低患者的認知負荷，使他們較容易習得目標訊息，並引起他們的學習動機。透過開發此系統於電腦上，也能讓治療師與家屬容易取得並使用此系統，就不需要再花費過多的人力與治療道具成本。. 12.

(17) 3、設計與實作設計與實作介紹了設計流程，共分成五個部分。第一部份介紹了場域觀察，包含在兩個照護機構的觀察。目的是了解失智症症狀在實際生活中造成的影響，以及認知訓練在場域內執行的情形。第二部份針對個案進行了脈絡訪查，透過對個案家屬的半結構式訪談提供了照護的困難與個案需求，最終確定了個案需求。第三部分為專家訪談，藉由訪談專家們獲得對於高齡者與認知訓練的建議。第四部份統整了設計需求，提出 AR-SRT 的設計需求。第五部份為 AR-SRT 的內容設計，將訓練目標轉換成擴增實境呈現，最後提出 AR-SRT 的完整概念。. 圖三、設計與實作流程圖. 3.1 設計脈絡訪查在開發裝置之前，有必要瞭解失智症高齡者的情形與困難，並釐清他們的需求，才能針對需求做設計。首先，為了了解失智症的情形與生活困難，研究人員在兩個高齡照護場域進行了觀察。觀察的內容包含了解失智症實際的記憶退化情形與日常功能執行能力與了解現今照護場域是否有實施認知相關活動，以及實際進行認知活動的情形。接著，與個案家屬取得聯繫，透過訪談與個案脈絡訪查，確定了個案的實際需求，後續將針對需求進行訓練內容的設計。 3.1.1 場域觀察研究團隊共到兩個場域進行觀察。第一個場域為德輝苑，為一個提供 24 小時服務的高齡者照護中心，為輕度、中度失智與失能高齡者，或須照護服務的長期慢性疾病長者提供支持。取得負責人的同意之後，在德輝苑進行了一周一次，共四周的觀察。主要觀察場域為二樓的失智症專區。有一位護理 13.

(18) 師，三位社工，以及十四位高齡者。第二個觀察場域為高雄榮總的樂齡日照中心，經負責人同意參觀後，進行為期一個星期三次，共兩個星期的觀察。一次的觀察時數為早上 9 點到下午 2 點，共 5 小時。該場域有三位護理師，一位社工師，四位照護員，以及三十位高齡患者。高齡患者的失智程度為輕度和中度。. 圖四、兩個觀察場域（左為德輝苑；右為高榮樂齡日照中心）詢問德輝苑服務的社工後得知，目前並沒有安排專業的認知訓練的課程，只有由社工與護理師規劃活動讓高齡者們自由參加。每周固定一天會有教會的人來帶簡單的手部運動與音樂治療。德輝苑每天都有安排不同的活動讓長輩參加，並在交誼廳標示出當天的行程。機構內的認知活動皆由社工設計並帶領他們進行，活動內容包含玩桌遊、園藝活動、團康活動等。社工會尊重高齡者的意願決定是否讓他們參與活動。活動結束後，社工們每天會使用表格記錄高齡者們的活動參與情形，並依照高齡者的態度為他們打上分數。高榮日照中心每周提供固定課表給高齡者，包含兩次綜合職能活動，運動復健，遊戲團體治療與音樂團體活動。每天的早晨會進行現實導向的活動，包含辨認日期，時間，地點與人物，還有邀請識字的高齡者閱讀報紙給所有高齡者聽。照護員會再每天的下午時段帶高齡者一起遊玩桌遊與麻將等牽涉到認知功能的遊戲。觀察發現，高齡者在進行認知相關活動的時候，對於能自行手動操作的工具與桌遊表現出高度興趣。在靜態的讀報與論語教學課程，大部分的高齡者表現出非常被動與興趣缺缺的態度。照護員表示，高齡者的記憶問題普遍是高齡者們最嚴重的，因此非常需要有專業人員來帶記憶訓練的活動或課程。另外，記憶訓練必須一直給予刺激才能有效果，但是到目前為止，沒有辦法進行有效的記憶訓練，僅能在機構內實施簡單的認知活動。. 圖五、場域的認知活動透過觀察得知失智高齡者與記憶衰退相關的生活問題包含重複提問、忘記吃藥、忘記物品位置、認不得人臉與名字、忘記接下來要做的事。發生的頻率都在一天內重複好幾次。每位高齡者的記憶衰退程度不同，照護上的需求也不同，個體之間再失智症病況的進展不同，記憶衰退造成的照護困難異質性很大。機構內的照護人員必須隨時注意高齡者的狀況，在他們出現行為問題時立即提供解決辦法。儘管共同的病徵是記憶力退化，但每個人的狀況不盡相同，表示每個人因為記憶力衰退造成的生活問題差異性很大，這會造成照護上的負擔的增加。 14.

(19) 3.1.2 場域觀察結果分析透過觀察，發現失智症高齡者普遍記憶力明顯退化，而且在照護中心裡認知訓練方面缺乏是普遍現象。儘管照護中心的照護員與社工們會安排各種各樣的認知活動給高齡者參加，但這些活動的目的僅限於大腦活化與增加樂趣，並沒有針對個人的日常生活執行困難進行設計，在對於高齡者因記憶退化造成生活困難也只是在異常行為情況發生的時候給予協助與矯正，並沒有對症下藥，最終導致無效延緩病程進展與獨立生活技能保留的結果。組織了脈絡訪查的資料，可以被分成四個關鍵點並視覺化成圖（如圖六）。包含(1)記憶力退化是失智症高齡者的共同病徵，且(2)每個人遇到的記憶障礙不盡相同，是高度個人化的。(3)高齡者對於能自行實際操作的活動表現出高度意願與興趣。(4)認知訓練需要不斷地刺激，且需要有計畫地進行。. 圖六、場域觀察結果. 3.1.3 個案脈絡訪查經過治療師推薦，並聯絡多位家屬後，最終只取得了一位個案家屬的同意(因新冠病毒疫情影響)。透過訪談個案家屬與個案行為脈絡訪查，獲得了針對個人化的日常生活照護困難，並在後面章節針對訪談得出的主要生活執行困難需求進行訓練內容的設計。治療師推薦了適合的個案，隨後研究人員與家屬取得了聯繫。實施了個案的脈絡訪查，分成兩個部分，主要照護者訪談與個案行為觀察。從家屬訪談中，可以得出個案的日常生活照護困難有哪些。透過觀察，可以得出個案在日常生活困難的實際執行情形。最後選定一個痛點做為本研究認知訓練內容的設計基礎。 3.1.3.1 主要照護者訪談問卷主要照護者訪談採用半結構式訪談的方式進行，遵循著問卷的框架和流程進行了訪談，並允許訪問者與受訪者提出新的想法去討論。半結構式訪談又可稱作引導式訪談，為較開放式的訪談法，研究人員先擬好一份問卷進行訪談，但在訪談過程中可依訪談內容進行問題的修正，問題的措辭可以改變與用不同方式詮釋，且對於特定受訪者不適當的問題可刪減。本研究將對治療師與患者的主要照護者進行半結構式訪談，遵循半結構式訪談的五個階段進行(Kallio, Pietilä, Johnson, & Kangasniemi, 2016)。藉由訪談了解輕度失智症在日常生活中因記憶衰退而造成的不便或需求與需要，訪談後獲得的資料將進一步分析，做為系統內容設計之依據。為了能夠透過訪談失智高齡者的家屬去了解高齡者在生活中因為記憶退化而造成的照護上的困難，我們設計了主要照護者問卷。這份問卷分成五個部分。第一個部分為主要照護者的基本資料。第二部分為個案的背景以及基本資料。第三部分為生活獨立表現的探索，以及是否在日常照護上有困難。生活獨立表現參考了巴氏量表的評估內容(Collin, Wade, Davies, & Horne, 1988)，目的是了解個案在生活上是否還保持有獨立生活的功能。第四部份請受訪者陳述個案因為記憶力退化而造成的生活障礙有哪些，並加以詳述嚴重程度以及發生的頻率。第六部分為了解個案使用科技的程度，主要是了解個案對於擴增實境的理解程度與接受度。第七部分為個案的醫療現況，目的是了解經過醫生診斷的現況能力程度以及復健的情形。 15.

(20) 3.1.3.2 照護困難與確定需求個案為一位 73 歲的吳姓男性。經國立成功大學醫院在 107 年確診為輕度失智症。他一年半前退休。教育程度是國中肄業，能辨識繁體中文字，主要語言是閩南語與中文。他的主要照護者是女兒，是一位職能治療師。訪談時，女兒表示在發現個案有認知功能衰退的情形後，在生活上有刻意安排認知活動讓個案去執行，像是每周在固定時間接送孫子上下課，希望能延緩認知退化的進程。另外，個案被診斷出有輕微的帕金森氏症，因此在步態的表現上比正常高齡者來得差，步態流暢度有越來越退化的傾向。. 圖七、個案日常活動個案的生活獨立功能的表現上良好，像是盥洗、穿衣、騎車與購物，個案都能夠獨立完成。目前個案因為記憶力衰退而導致的生活上的問題，主要是需要被提醒吃藥。他每天要吃三次家人已經按照醫師指示的分量分好且放在客廳桌上的藥。主要的問題為，吃藥時間到了，他不會主動進行服藥的動作，且經家人口頭提醒之後也沒有改善。變成家人要主動拿藥給他吃，且發生頻率頗高，幾乎每天都會發生一次以上。另外，在短期記憶的部分有明顯退化，敘述性的事情會在短時間內重複提起，但稍微提醒就能回憶起來。因為退休的關係，每天必須做的事情並不多，沒有一定的行程表，所以會比較容易忘記該做的事情。經由訪談結果，我們可以得知個案目前在照護上最主要的需求為正確執行吃藥的行為，且家人希望能夠將該行為的步驟固定。從主要照護者的訪談結果，我們選定了吳伯伯的需求為，學會正確地執行固定的吃藥步驟。接著，我們將更詳細地分析他進行吃藥的動作。研究人員實地到吳伯伯家中訪查他在進行吃藥行為的流程以及動線，並繪製了行為地圖（見圖八）。. 圖八、個案行為地圖個案平時會固定坐在客廳的椅子休息，在進行吃藥行為時，會從客廳的椅子移動到客廳的桌子，接著拿取桌上的藥盒，將當次要吃的藥倒出來放在手中。接著，移動到廚房，取出杯子，用水壺倒水。最後，將藥投入口中並喝水。我們將整個吃藥行為分解成五個步驟，如所示。後面的章節會將這些步驟轉換成間時提取訓練的訓練內容。 16.

(21) 表三、吃藥行為順序順序. 行為名稱. 說明. 步驟一. 走到客廳桌子. 從客廳椅子起身，移動到客廳的桌子旁邊。. 步驟二. 拿出今天的藥. 拿起放在桌子上藥盒，找到當次的藥格，打開藥格，倒出藥丸。. 步驟三. 走到廚房. 拿著藥丸，轉身移動到廚房。. 步驟四. 倒一杯水. 拿取水杯，用水壺倒一杯開水。. 步驟五. 吃藥. 將藥丸投入口中，接著將開水喝完。. 圖示. 3.1.4 專家訪談本研究邀請到有在服務失智患者的物理治療師與社工師以及照護員進行訪談（圖九），訪談資料的收集皆已獲得受訪者許可，包括錄音與數位照片。採訪前，研究人員對研究進行了簡要的介紹。然後，與專家們進行了半結構式訪談，以更多地了解在記憶訓練內容的設計上有哪些需要注意的要點，以及給高齡者的裝置設計的要點。專家們針對本研究的訓練內容提供了全面性的建議，這有助於我們在進行內容設計的思考以及對於失智高齡者問題的釐清。治療師表示，輕度失智症的空間概念與指令的理解是有能力的。使用真實事件作為認知訓練的內容能讓高齡者更好地類化到日常生活中，這對我們的訓練有很大的幫助。她建議最好是能夠使用高齡者們平常使用的物品作為內容設計。社工師以及照護員表示，實施認知活動的當下需要考量到高齡者的心情、合作程度與身體狀況。重要的是每天如何解決高齡者不同的情況的問題。本研究的目的是透過間時提取訓練的學習策略使高齡者保留對他們而言重要的記憶，因此使用感比訓練效果更重要。此外，依照過去在照護中心實施活動的經驗來看，高齡者需要別人陪伴他們完成任務，而不是獨自完成。 17.

(22) 高齡者需要有人指導做事。因此，建議設計訓練內容，使其家人或治療師等人一起陪伴。. 圖九、專家訪談. 3.1.5 設計需求總結了 3.1.1 場域觀察到 3.1.4 專家訪談的結果，我們可以歸納出本研究對於高齡者與認知訓練的設計需求，如所示，共包含五個要點。這些設計需求將作為後面概念發想與設計的參考。表四、設計需求設計需求. 目的. 有實體可操作. 提供高齡者熟悉的實體物件而不是使用對空的虛擬操作，減少學習曲線並對高齡者友好。. 需要明確的指示. 失智高齡者大多數較被動，明確的指示讓高齡者能夠理解並願意執行。. 需要陪伴進行訓練. 失智高齡者傾向有人陪伴進行認知活動，真實的回饋能鼓勵他們並提升意願。. 個人化的內容設計. 失智高齡者的需求高度個人化，因此需要針對不同需求進行內容設計。. 真實事件. 使用高齡者真實物品與環境做為內容設計增加熟悉感，能降低認知處理努力並排除因陌生而產生的焦慮。. 18.

(23) 3.2 裝置設計與實作. 3.2.1 概念發展 3.2.1.1 概念發展工作坊本研究舉行了概念發展工作坊，目的是基於現有的設計需求與個案的需求作為構想發展的起點，透過腦力激盪(Brainstorming)的方式尋找各種情境。腦力激盪是一群人共同運用腦力做創造性思考，在短暫的時間內，對某項問題的解決，提出大量構想的技巧，這是一種為激發創造力、強化思考力而設計出來的一種方法。本階段邀請五位工業設計系人員參與，由研究人員擔任主持人，執行步驟如下： (1)主持人介紹本次概念發展工作坊主題與目的，並講解間時提取訓練的操作流程；(2)主持人向參與人員講解腦力激盪規則與流程；(3)計時 10 分鐘，每位參與者進行發想，將概念寫在便利貼上，概念越多越好；(4)每位參與者輪流講解概念；(5)計時 10 分鐘，每位參與者接續上一概念發展完整構想；(6)主持人與參與人員共同討論並選出可行構想。. 圖十、概念發展工作坊 3.2.1.2 構想選定概念發展工作坊共發展了 4 個可行概念構想，產出之構想整理如下表五所示，手繪情境草圖如圖十一所示，圖片順序由左上至右下依序為編號 1、2、3、4。研究人員與專家以及工程師討論及評估可行性之後，最後選定編號 3 做為最佳構想，並進行裝置設計。表五、概念構想總表編號. 概念構想說明. 1. 利用 AR 去呈現人臉和名字，讓高齡者透過觀看 AR 人臉的變化做間時提取訓練，就可以記住需要被記住的人長怎樣、叫什麼名字。. 2. 結合指差法與間時提取訓練方法，目標訊息用擴增實境呈現。. 3. 4. 使用擴增實境做模擬動作訓練，利用兩個 marker 出現的虛擬物件之間的互動做為間時提取訓練的內容，可以幫助高齡者去記住東西的位子。用擴增實境設計遊戲，利用遊戲的方式給高齡者做完整個訓練，每個時間間隔就是一個關卡，完成關卡後就往下一關，連續答錯三次就遊戲失敗。. 19.

(24) 圖十一、概念構想手繪情境圖. 3.2.2 AR-SRT 裝置設計 3.2.2.1 將 SRT 轉換成 AR 選定個案需求並歸納出設計建議，並確定最佳構想後，著手進行訓練內容設計。首先，需要建立問句，與家人討論過後，決定使用「阿公，吃藥了。」做為間時提取訓練的問句。個案在聽到問句之後，就必須立即做出目標反應。從間時提取訓練的訓練內容到擴增實境的互動形式，目標反應的呈現方式發生了明顯的改變。但是，它們的中心概念是相同的，並且有著緊密的關聯性。研究人員解構擴增實境的要素，並分析了間時提取訓練的目標反應，再將這兩者結合在一起。首先，解構了擴增實境的成分，可以將其分成三個規則。這些規則能構成我們需要的擴增實境互動模型，最終可以將訓練內容轉換成擴增實境的呈現，如表六所示。表六、擴增實境的三要素要素. 意義. 內容. 實體. 使用者能夠實際碰觸到的實使用個案實際生活的物品或人作為體標記。標記上的圖像。. 虛擬. 實體標記在螢幕上呈現的虛包含 3D 模型、圖像、影片與聲音。擬物件。. 互動. 使用者操作實體物件，使得螢所有實體物件擺在特定的位置會觸幕上的虛擬物件有變化或影發影片。響。. 接著，我們分析了目標反應的組成，如表七所示。本研究的個案需求為學會執行固定的吃藥步驟。 20.

(25) 這個類別的訓練內容皆為執行特定順序步驟的動作。在確立步驟之後，進行訓練內容素材的建構。由 3.1.2 小節可以得知，高齡者們傾向有形的物體操作的形式，而且這種操作形式對於他們來說是直覺的，因此本系統選用有型標記的虛擬實境作為呈現方式，每個標記以實體卡牌方式呈現，讓使用者能夠透過自行操作有形標記去觸發擴增實境的互動內容。與治療師和家屬討論後，虛擬物件的部分決定使用個案真實吃藥時的行為照片作為呈現，搭配孫子親自錄製的語音作為解說語音。每個實體卡牌上都印有圖片與步驟的簡單說明文字。由於每個步驟是整個行為流程的片段，因此使用影片呈現每個步驟的內容作為動態呈現。最後，互動的部分以影片的方式呈現整個行為流程。表七、目標反應與擴增實境呈現的關係擴增實境要素. 呈現方式. 組成. 實體. 實體卡牌. 圖片、文字. 虛擬. 3D 物件. 圖片、聲音、影片. 互動. 3D 物件. 影片. 使用者需要透過操作許多個實體物件，讓攝影機偵測到實體物件上的圖像辨識點，此時螢幕上會出現已被安排的虛擬物件。當被規定好特定順序的實體物件按照正確順序被攝影機偵測到時，此時最終的互動要素就會被呈現。若在排序的過程中沒有按照特定順序，此時最後的互動要素就不會被呈現。這三個擴增實境法則之間的關係如圖十二所示。. 圖十二、擴增實境要素之間的關係. 21.

(26) 3.2.2.2 AR-SRT 內容設計. 圖十三、AR-SRT 軟硬整合架構圖開發軟體使用 Unity 與 Vuforia。Unity3D 為製作動畫遊戲和視覺影像的電腦軟體，他的一大優勢也是可以與許多額外套件結合應用，因此現在 Unity3D 廣泛被運用於遊戲和多媒體產業。許多的互動效果都可以藉由其支援的程式語法 C sharp 來達成，近年來由於大量 SDK 的開發和支援，Unity3D 也被用來製做虛擬實境和擴增實境技術。本研究使用 Unity 版本 2019.3.10f1 personal 進行系統開發。 Vuforia 為一個提供 iOS / Android 行動裝置的 SDK 軟體開發套件。Unity 2017.2 以後的版本已整合了 Vuforia Engine，在 Editor 介面選單中提供 Vuforia 相關功能，使得開發擴增實境更為容易。本研究使用 Vuforia 版本 8.6.7 在 Unity 中進行擴增實境場景的開發。 (1) AR 標記的設計： AR-ART 的 AR 標記圖案除了使用能產生多個特徵點的設計之外，使用了真實行為照片加上文字敘述去賦予卡牌意義，使個案不需花費認知努力也能辨認出卡牌代表什麼步驟。五個吃藥行為步驟圖片與文字如表八所示。表八、AR 標記的圖面設計 AR 標記. 目標圖像. 步驟一走到客廳桌子. 22.

(27) 步驟二拿出今天的藥. 步驟三走到廚房. 步驟四倒一杯水. 步驟五吃藥. 背景標記. 考慮到擴增實境辨識的準確率，因此 AR 標記的設計上需要具備能被系統辨別的特徵點。圖片皆由 Procreate 進行繪製與合成。將圖片上傳至 Vuforia 網站的 Target Manager，會自動標示出特徵點（見 23.

(28) 圖十四的黃色特徵點標示），隨後給予星星評價。星星評價為 1 到 5 顆星，分數越高表示辨識度越好。確保所有 AR 標記都被給予五星評價，確定了最終的目標圖像，即可下載 Vuforia 的線上資料庫成 unitypackage 匯入 Unity 裡使用。. 圖十四、AR 標記的特徵點 (2) AR 場景建置：根據 3.2.2.1 建構的規則建置了 AR 場景。共有六個目標圖像，分別是走到客廳桌子、拿出今天的藥、走到廚房、裝一杯水、吃藥、場景。每個目標圖像分別指派對應的圖片與語音。. 圖十五、Unity 介面當攝影機拍攝到實體物件的 AR 標記時，螢幕上會出現已指派的圖片與語音，如圖十六所示。語音使用 GarageBand 錄製，個案的孫女使用閩南語作為語音內容。語音撥放完畢後，會在背景撥放對應的行為影片(見表九)。. 圖十六、攝影機下的 AR 標記與虛擬物件在螢幕上的呈現（上圖：步驟標記；下圖：背景標記）. 24.

(29) 表九、目標圖像與照片、語音對應表目標圖像. 照片. 語音. 「走到客廳桌子」. 「拿出今天的藥」. 「走到廚房」. 「倒一杯開水」. 「吃藥」. 無. 25.

(30) 由於步驟有先後順序，需判斷 AR 標記的擺放位置。步驟一至步驟五必須由左至右擺放在場景的格子裡。在 Unity 內撰寫了腳本控制每個目標圖像之間的關係，當攝影機拍攝到 AR 標記時，藉由它在鏡頭畫面中的 x 軸座標的大小來判定位置。若個案擺放順序錯誤，則會立即給予提示。系統會撥放提示語音，提醒個案需要先放哪個步驟的 AR 標記。提示語音為個案孫子使用 GrageBand 錄製。當所有步驟標記的順序都被正確放在背景的格子裡，此時背景會撥放整個吃藥行為的流程影片並給予正向的鼓勵（見圖十七）。建構完擴增實境與間時提取訓練目標反應的關係之後，進行了構想發展與原型的製作，並拿給專家操作以獲得建議。研究人員向專家展示了 AR-SRT 的原型，並請專家實際操作。卡牌的設計對高齡者來說是熟悉的，因為他們過去的經驗裡就曾經玩過麻將或是撲克牌，再者，現代高齡者普遍有使用智慧型手機的經驗，因此對於虛擬物件的呈現基本上不會感到排斥。. 圖十七、系統畫面. 26.

(31) (3)AR-SRT 訓練流程使用 Visual Studio 撰寫了間時提取訓練的規則，以便研究人員在實施訓練時能進行數據的收集。間時提取訓練的流程圖如圖十八所示。本研究使用的時間間隔為 30 秒、1 分鐘、2 分鐘、4 分鐘、8 分鐘、16 分鐘，共六個時間間隔。訓練開始時，撥放問題語音，此時個案必須開始執行目標反應。個案執行的正確與否會影響時間間隔的長短。當個案在最後一個時間間隔結束後給出正確的目標反應，或是連續三次錯誤，訓練才會結束。訓練結束後會生成一份表單，以利後續實驗結果數據分析。. 圖十八、間時提取訓練流程圖 (4)硬體配置本節介紹了 AR-SRT 使用的所有硬體，包含一台筆電、一個攝影機、一個桌上型迷你腳架、AR 標記。筆電搭載作業系統 win10，用來執行 AR-SRT 的系統。使用 logitech C525 portable HD webcam 做為擴增實境的攝影機。使用小米自拍棒做為桌上型迷你腳架以利調整攝影機的角度與高度。. 27.

(32) 圖十九、網路攝影機與桌上迷你腳架為了能夠方便攜帶以及收納，設計了一個木盒子。將背景標記結合到木盒的外側，使盒子展開便能合成一個完整的背景標記圖像。為了避免在移動 AR 標記時遮蔽到上面的辨識點，因此加上了手能握持的棒子，如所示。木盒的裡面與步驟標記的背面都被加上了磁鐵，以便在擺放時能夠固定位置，並增加擺放時的回饋。AR 標記不使用時能夠被收納進盒子內側。裝置設計圖與實作如圖二十、圖二十一所示。. 圖二十、AR-SRT 裝置設計草圖. 28.

(33) 圖二十一、AR 標記擺放方式與收納方式在整合軟體與硬體之後，AR-SRT 即完成。將攝影機架在桌上型迷你腳架，調整到適當的角度與高度後置於桌上的適當位置，攝影機透過 USB 與筆記型電腦連接。使用者可以透過攝影機對準 AR 標記進行辨識，並將 AR 標記放在木盒上上進行訓練。裝置架設完成時，背景標記是永遠都被偵測的。當使用者聽到問題時，須拿起步驟標記移動到攝影機能偵測到的範圍，此時螢幕會顯示擴增實境虛擬物件，若第一個被偵測的步驟標記正確，除了會出現對應的圖片與語音之外，還會在背景標記對應的虛擬物件上撥放該步驟的執行影片。若偵測到錯誤的步驟標記順序，則會重複撥放提示語音，提醒使用者應該先擺放哪個步驟標記。當使用者將所有步驟標記依照正確順序擺放在背景標記上面時，此時畫面上會撥放所有步驟影片結合而成的整個行為流程的影片，並給予鼓勵回饋。接著，等待下一個時間間隔，直到問題再次被撥放。AR-SRT 操作流程圖如圖二十二所示。. 29.

(34) 圖二十二、AR-SRT 操作流程圖. 30.