腦波結合AI控制外骨骼 開啟中風復健新模式

【記者曾博群台北報導】中風患者復健有望導入腦波控制技術。工業技術研究院在經濟部產業技術司支持下，攜手陽明交通大學、台灣大學開發「腦波控制外骨骼復健系統」，透過非侵入式腦波感測及人工智慧辨識技術，判讀患者運動意圖，控制外骨骼輔助下肢復健。

這套系統已與台中榮民總醫院及高雄醫學大學附設中和紀念醫院合作進行臨床驗證，其中台中榮總中風患者實測的平均腦控辨識準確率達92.5%，展現腦波控制技術應用於神經復健的潛力。

工研院表示，傳統外骨骼復健設備多採預設動作模式，協助患者反覆進行訓練，新開發的系統則進一步結合腦波辨識技術，讓患者透過腦波傳達運動意圖，系統判讀後即可控制外骨骼輔助下肢動作，讓患者能更主動參與復健過程。

這項技術由工研院服務系統科技中心技術長、陽明交通大學電控工程所教授柯立偉帶領團隊開發，利用石墨烯乾式電極腦波帽擷取患者腦波訊號，再透過自主研發的辨識演算法分析運動意圖，轉換為外骨骼的動作控制指令。

團隊並與台灣大學電機工程學系暨電子工程研究所教授楊家驤合作，將原本由軟體執行的腦波辨識演算法，轉換為硬體加速設計，透過可程式化晶片（FPGA）完成功能驗證。測試結果顯示，運算效能較傳統電腦處理器提升76倍，有助縮短腦波訊號處理時間，讓外骨骼能更即時回應患者的動作意圖。

在臨床驗證方面，工研院與台中榮民總醫院、高雄醫學大學附設中和紀念醫院合作，進行系統訓練及臨床測試。其中，在台中榮總復健部主任程遠揚協助下，已完成中風住院患者訓練與測試，平均腦控辨識準確率達92.5%；另與高醫附設中和紀念醫院復健部醫師陳嘉炘合作，持續評估系統應用於神經復健的可行性。

工研院服務系統科技中心總監鄭伯壎表示，團隊目前也與福寶科技、富伯生醫等國內業者合作，推動輕量化智慧復健設備及自主穿戴應用，並已採用40奈米製程完成腦波訊號處理晶片試製。

後續將進行晶片功能測試及量產規劃，同時建置品質管理系統，依循衛福部食品藥物管理署相關法規與產品驗證流程，逐步推動技術產品化，帶動台灣智慧醫療及復健輔具產業發展。