智慧型看護系統 視覺操控機械不是夢

chip123

發表於 2007-10-18 17:25:20
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　想像一下擁有超能力的感覺，一個全身癱瘓的病人，在不需要周遭看護人員的幫助下，可以利用念力自由的控制週遭的器具設備。中央大學電機系徐國鎧教授和陽明大學研究團隊，進行跨領域合作，開發出的整合視覺腦波操控器，利用一對小小的腦波電極，就可以實現這個夢想！

全身癱瘓但意識清楚的病人有福了

& H% k+ ]! B, f; a) q　肌肉神經損傷、肢體發育不全、腦部癱瘓、脊椎神經傷害、老年人、以及漸凍人等，經常具有肢體活動障礙的問題，使得這些病人無法自由的活動，進而影響到日常生活的活動能力，甚至失去與外界溝通的能力。讓這些病人能夠傳達他們的意念，進而與外界溝通。其中，一個受到重視的技術則是擷取大腦的腦波訊號，辨識特定的腦波型態(brain signal pattern)，以作為患者與外界裝置溝通的管道，使這些病人可以不需要依靠周邊神經和肌肉，僅利用腦部的訊號，就可以達到與外界溝通、傳達訊息、自主行動，以及自我照顧等目的，此種技術稱之為『大腦人機界面 (brain computer interface, BCI)』。
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; v- |- O5 `3 ?5 X2 C- G　為了解決這個問題，在過去十年間，國際上的研究團隊雖致力於開發腦波技術，但是在功能上無法突破，大部分只能做到單一開關的動作，使用前須經過相當時間進行訓練；且在速度上無法達到即時的控制。國立中央大學電機系徐國鎧教授研究團隊所提出的新技術，有別於傳統量測α、β、θ、δ腦波，而是利用多功能的選項面板，以非侵入式的方法，量測視覺誘發腦波來達成即時和多功能控制的目的。
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　操作這項儀器，只需簡單的將一對腦波電極，貼在前額與後腦枕葉區即可辨識眼睛所注視之功能選項，讓這些病人能夠表達他們的意念，進而與外界溝通。本系統研究成果，已經可以達到平均每分鐘12個指令以及高達92.18 %的正確率，足以達到即時控制的功能。具有設備輕巧、成本低廉、攜帶性高以及不需經過任何訓練等優點，且一套視覺誘發腦波系統總成本不到$ 4,500。

整合視覺腦波操控智慧型看護系統
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& g$ J7 k, f' `( G( n　對於全身癱瘓但意識清楚的病人而言，病床是他們唯一賴以生活的空間，本研發團隊跨領域整合影像處理、生醫工程、機械機構設計、馬達驅動、電力電子、與運動控制等技術。已成功的將視覺腦波應用在智慧型多功能病床。病人透過視覺腦波控制病床運動包括仰背、舉腿、病床整體上升、下降及按摩等功能。此外，為了適應不同的病人，對於可以完成簡單動作的病人，智慧型多功能病床整合了手指影像辨識技術，利用CCD攝影機擷取病人手指影像進行辨識，達成以手勢控制病床運動的功能。

+ c2 @# V. p* A% B未來發展與潛力

2 h# R0 c% K4 R$ o3 C　雖然目前國立中央大學電機系徐國鎧教授研究團隊僅將所研發的視覺腦波操控系統應用在智慧型多功能病床上，未來的應用層面極廣，包括漸凍人的意念傳輸與週邊裝置控制、肢體癱瘓病人的意念傳輸與週邊裝置控制、正常人之腦波控制自走車、腦波打字機、腦波彈奏音樂、腦波電視電腦選台器、腦波遙控器、太空人（或深海探勘者）之儀器控制（因為太空衣與深海潛水衣比較笨重）、病人之緊急求救等。
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研究團隊：

$ I, s5 Y* \* i* m) e* n中央大學電機系徐國鎧教授
: N$ z. r+ B+ j; o中央大學電機系李柏磊助理教授
中央大學電機系王文俊教授
. x9 z# E  F+ Y2 R中央大學機械系董必正教授
2 _9 N  [  |& q4 _陽明大學生物醫學影像暨放射科學系吳育德教授
陽明大學腦科學研究所謝仁俊教授
0 x2 c, m# X) r! N) s8 F) O, `  T教授指導研究生群
5 x0 n' g- g* @/ B資料來源：中央大學電機系