學研新創 - 創新醫材與診斷技術
腦波操控病床看護系統
2011-12-16
國立中央大學

國立中央大學/徐國鎧、李柏磊、董必正

\本發明開發以腦波為控制訊號的先進看護系統,使用者只需使用眼睛觀看病床前的閃光面板,經過視覺誘發腦波的偵測,以及簡單的平均程序(averaging process),就可以送出對應的指令,讓使用者驅動外界裝置。本系統整合不同領域先進科技研究成果,包含:電機工程、機械工程、醫學工程與大腦人機介面等技術具有以下的優點:
(1)本系統只需要用簡單的平均程序,就可以萃取出中央視野的腦波訊號;
(2) 本系統採用人腦中穩定的視覺誘發電位作為訊號源,可大幅提高系統的穩定度;
(3)本系統在初步研究成果中,已經可以達到23.06 bits/min 的傳輸速度,待系統開發完成後,將應用於漸凍人、頭腦損傷、多發性硬化症、肌肉萎縮、以及腦部中風癱瘓等病人與外界環境的溝通上。

評審推薦
提出創新腦波分析技術,衍生應用性廣,具有商化價值;對弱勢團體之照顧尤貢獻良多,全球性之專利佈局規劃完整。
2022年度精進成果
之前獲獎之「腦波操控病床看護系統」重要技術關鍵在視覺腦波信號處理技術,對於使用者在使用前須先進行選項校正對準程序,造成使用之不便性與辨識率較低之缺失。
對於該缺點持續精進研究視覺腦波辨識技術,已經發表12篇高水準國際學術期刊論文(佐證文件: 期刊一 ~ 期刊十二),並對於腦波辨識關鍵技術部分,也進行相關智財保護,申請多國專利獲准,包括中華民國(4件)、歐洲(1件)、美國(5件)等國際性專利(佐證文件:專利ㄧ ~ 專利十)。
同時為了解決市售電極在使用上的不便與不舒服缺點,團隊也設計了獨特乾式電極獲准美國專利(佐證文件:專利十)。
為了驗證臨床,團隊在臺北市立聯合醫院忠孝院區-祈翔病房(亞洲第一個漸凍人的專責照護中心) ,申請經過相關審核,獲准和漸凍人病友進行臨床驗證,相關成果發表於 IEEE 期刊,其重要影響性獲選為該期刊封面(佐證文件:期刊九)。
團隊在這些技術進展研究過程,在刺激光源上設計出具有自適性校正功能的閃光面板,如此即可誘發出多重相位的視覺誘發腦波,經過簡單的微電腦運算,送出對應的指令,即可讓使用者在使用前不再須要進行選項校正對準程序,使得使用之更便利性之外,並提升腦波之辨識率。
對於看護系統控制之精進研究成果,技術具有以下的優點:(1)具有受試者自適性校正功能的視覺腦波系統;(2)採用創新相位閃光控制,提高系統的舒適度與穩定度;(3)平均已經可以達到44.55 bits/min以上的傳輸速度;(4)獨特乾式腦波電極設計,可以長期穿戴使用並具舒適性。
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