雙迴授式腦波人機界面中風復健系統(1/3)

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的簡單物理療法，不但需要較長的復健時間，也需要大量的人力投注，效果有限。因此近年來有效的介入治療方法為使用神經調節術，對中樞神經進行刺激，如經顱磁刺激(Repetitive transcranial magnetic stimulation, rTMS)與經顱交流/直流電流刺激(transcranial alternative/direct current stimulation, tACS/tDCS)。然而，這些中樞神經刺激方法目前成功率只有約六至七成，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。本計畫導入腦機介面結合穿顱大腦刺激(transcranial brain stimulation, tBS)，優點之一是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，以及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，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；其次，對於功能無法恢復的病人，腦機介面也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；另外，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，也較功能性核磁共振等影像學檢查，具有空間小與人力成本低的優點。本團隊預計研發的腦部電刺激儀(tBS)，具有多頻道(大於4頻道)，以及可藉由電流干涉刺激大腦深處組織的優點，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。此非侵入式的深部腦刺激技術，在本計劃在第二～第四年，將與美國國家美國南方衛理公會大學（Southern Methodist University, SMU）Prof. Jung-Chih Chiao 講座教授合作，針對創新高頻tACS進行開發，並且預計完成系統的精準化與小型化。