雙迴授式腦波人機界面中風復健系統

關鍵字

人工智慧、腦波人機介面、迴授式功能性電磁腦刺激、腦電波、功能性電刺激

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蔡泊意主任

研究介紹

腦中風是造成失能殘疾的主要原因,台灣腦中風人口每年增加三萬人,爲主要的失能族群。傳統的神經復健仍為亞急性期之後之黃金標準療法,但需較長的復健時間與人力投注,並且對於嚴重型癱瘓,只能消極復健。目前效率較高的治療方式為使用神經調節術,如經顱磁刺激(Repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)與經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation, tDCS)。然而,此方法目前成功率約為六至七成,待改善的原因為缺乏個人化之精準數據校正,即缺乏時間上與空間上的精準療法,本團隊本著過去研究與臨床經驗,認為以腦機介面為基礎之智慧腦波分析,應可補足此醫療上的需求,使神經調控療法達到最佳化。藉由迴授式腦波訊號以驅動神經調控儀器,達到時間上的精準醫療,二方面藉由事件相關腦波訊號輔佐神經調控治療標的的導航系統,達到空間上的精準醫療。此為全球首創的復健系統,本年度亦獲得醫策會國家新創獎的肯定,並在500多個新創申請團隊中脫穎而出,獲選為7個上台demo pitch的團隊之一(專利申請中)。其次,對於功能無法恢復的病人,腦機介面可以跳過癱瘓的肢體,透過大腦的意念直接操作機器手臂或者機器下肢,對於患者亦是一個福音。第三點,由於腦機介面需要大量的事件相關腦波訊號分析,其腦部訊號分析資料庫亦可用於快速診斷病患動作、意識恢復情形的工具,相較於臨床上以人力評估功能恢復的量表,此方法更為客觀與快速。相較於功能性核磁共振等影像學檢查,此方法空間與人力成本較低,判讀快速,臨床可近性較高,應為優良的評估工具。第四點,本團隊所研發的腦部電刺激儀(TACS),特點為1) 4頻道干擾波,可於大腦深處發揮作用,2)刺激點可根據事件相關腦波分析定位最佳活化點,靈活調整位置以達到療效最佳化(專利申請)。以上四點為本計劃之研究重點與亮點,期望彌補現今醫療上的不足,達成神經復健的智慧醫療與精準醫療,造福腦部受損失能的病患。

國際合作

本計畫與Southern Methodist UniversityProf. Chiao合作,Prof. Chiao為電磁波在腦部刺激的專家,其所開發的裝置,已經在美國進行FDA申請,因此有Prof. Chiao的加入,對於醫療產品的開發,以及未來市場的開拓與技術轉移,都有幫助。目前與上市櫃耀登科技股份有限公司簽訂MOU,共同開發腦部電磁刺激裝置。

計畫主持人

蔡泊意

臺北榮民總醫院復健醫學部/神經復健科主任

pytsai@vghtpe.gov.tw

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