清大電子工程研究所陳新教授團隊,整合生命科學、電機工程等跨領域專家,研發微型、無線腦神經診療晶片與控制系統,透過腦外科手術,將晶片埋於頭皮下,連結植入腦部特定位置微電極對腦進行深層刺激,晶片控制系統自動學習判讀腦部異常神經活動、調整刺激大小、頻率等,可減低深腦電刺激副作用,此創新醫材研發,預期可改善帕金森氏症治療,未來還可應用於失智症、憂鬱症、止痛等神經疾病等醫療領域。科技部昨(三)日舉辦「科技部產學研發聯盟合作計畫」成果發表會,發表兩項研發成果。陳新教授表示,目前臨床使用深腦電刺激器缺乏記錄功能,因此無法達到個人化電刺激調控,也使植入時手術耗時又過於侵入,刺激器需由電池供電,當電池到達使用年限時,更換電池,將造成病患須承受第二次侵入性植入開刀手術,使病人風險加倍。為減低植入風險,陳新教授團隊致力整合及縮小晶片體積,將多通道神經紀錄、神經刺激及無線電力與資料傳輸功能,整合成單一微型化晶片系統,並以分離式後端系統架構,將電源與訊號控制器改置於體外,大幅簡化手術。同時透過體外診療控制器即時執行人工智慧演算法,自動學習判讀腦神經活動,可於前一百四十四毫秒訊號中,預測未來五百毫秒的神經訊號,進而在腦波發生異常時,完成病態訊號自動偵測,降低傳統刺激器持續固定刺激的副作用;神經活動紀錄,亦可無線傳輸至雲端服務平台,收集大數據,以增進醫療品質,並提供病患更好照顧。此核心晶片與技術除以植入式醫材應用於腦神經疾病的調控,未來也可應用於穿戴式生理檢測及低週波電療等健康照護醫材發展。陳新教授指出,我國已步入高齡化社會,此研究以創新技術發展個人化腦神經疾病的精準醫療,可望提供帕金森氏症治療新方式,更能節省醫療成本。


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