心肺功能需藉由心肺運動測試、心臟超音波及電腦斷層血管攝影方能間接評估，而透過智能型腦血氧監測裝置，則可藉由所測得之腦總血紅素濃度、腦血氧濃度及光吸收強度作為與心肺功能顯著性相關的指標，評估心肺狀況……

 
| 奇美醫院佳里院區周偉倪院長、國立陽明交通大學林伯昰特聘教授 |

 
▌以演算法分析增量運動過程中腦組織的血液灌流狀態
心血管疾病患者需要醫生建議採取不同的運動訓練和復健程序，以改善其心肺功能，臨床上常會利用心肺運動測試、心臟超音波檢查和電腦斷層血管攝影，來間接評估對心肺功能的復健效果。但是這些方法需要經驗豐富的操作員和複雜的設備，也無法觀察到大腦運動區域的活化程度。因此，團隊開發「智能型腦血氧監測頭戴裝置」，利用演算法分析增量運動過程中腦組織的血液灌流狀態，並透過人工智慧深度學習，搭配腦血灌流相關指標，自動評估受試者目前的心肺功能狀態，幫助醫生對心血管疾病的嚴重程度和對心肺功能的復健效果進行臨床評估。
 

▌頭戴式裝置可避免運動晃動及環境光源影響
智能型腦血氧監測頭戴裝置使用生醫光電量測技術，藉由光學探頭同時監測腦總血紅素濃度、腦血氧濃度及光吸收強度，並將收集到的生理訊號傳到後端平台，自動分析腦血流狀況的特徵；硬體上，結合頭戴裝置機構設計以適應不同的頭部輪廓，避免進行復健運動時因晃動或是背景環境光源的變化而干擾到光學信號的量測。同時透過腦血流參數隨時間變化的趨勢，定義數個與心肺功能顯著性相關的指標，結合人工智慧學習，用來評估心肺功能狀況。目前頭戴裝置已使用在臨床的研究與例行業務中，主要應用在三個方面：

(1)老人失智中心
應用在認知障礙老人的運動上，設定老人最適合的運動強度，並且即時知道其最高腦血流、血氧量，運用有氧運動訓練來改善其認知功能。

(2)中風復健中心
突破過去傳統的認知訓練方式，改以有氧運動訓練，利用本設備來檢測其最高腦血氧量與腦血流量，確認運動對於患側腦血氧的改善效應。

(3)加護病房譫妄
確認加護病房譫妄與腦血氧濃度的相關，並且進一步利用早期加護病房的活動訓練，改善腦血氧濃度，進而改善其譫妄的發生率與嚴重程度。

 ▌技術強項與優勢

1. 透過生醫光電技術進行非侵入性且連續性的監測，具即時安全偵測腦血流量及血氧濃度。可動態觀察血流變化，不同的運動強度對血氧濃度及血流量的影響。

2. 提出創新腦血流參數與心肺功能顯著性相關的指標，透過人工智慧技術學習用來評估心血管疾病狀況。

▌開放那些合作項目?

研發及生產合作、投資合作、銷售合作、技術授權