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資工系師生結合VR、腦波研發復健系統 遠距照護減少染疫風險
第 165 期【2021-07-01】
【封面故事】
資工系師生結合VR、腦波研發復健系統 遠距照護減少染疫風險
資訊工程系副教授林佩蓉帶領學生進行「整合虛擬實境與腦電技術之研究」，整合虛擬實境與腦電圖技術，設計一對一單人及多人復健系統，提供物理治療師進行遠距照護，尤其現在疫情持續嚴峻下，該系統能讓病患在家使用，減少到醫療院所復健染疫風險，這項研究取得中華民國發明專利，也獲得2021年全國技專校院學生實務專題製作競賽第一名。
林佩蓉表示，台灣在2025年即將進入超高齡化社會，老人照顧者照顧生病長者的「老老照顧」現象將更為普遍，因此，與物理治療系老師討論適合行動不便的居家長輩或是中風病患使用的復健系統，因而帶領四名學生蔡永濰、黃昱銘、林凱宸、張浩任做專題研究，從蒐集資料開始，花了至少兩年時間不斷修改，運用虛擬實境及腦波整合技術，開發出不受區域限制的復健系統。
林佩蓉指出，該系統把虛擬實境與腦電圖技術結合在一起，並將「腦機介面」（提供大腦和機器之間溝通的介面）整合虛擬實境的復健功能，病患復健過程中除了肢體動作訓練外，物理治療師還能觀看腦波變化，馬上調整復健方式與強度。在疫情嚴峻下，許多醫療院所恐面臨量能短缺，這套系統讓患者在家便可以遠距接受物治師指示一起治療，原本最剛始是一對一單人操作，經過不斷研究技術提升，已經可以多人同時進行。
研究開發的復健系統，包括三種職能治療、兩種鏡像治療、三種侷限誘發治療的運動療法任務。患者只要戴上頭戴式設備即可自主進行操作，訓練內容根據日常活動引導復健，同時還將患者精準度與平均花費時間記錄上傳至雲端。
學生蔡永濰表示，團隊研發的系統讓有需要復健的長輩，在嚴峻疫情下使用遠距治療。他從蒐集資料開始，一起跟著老師、學長學習，除了結合課堂上知識，更利用課餘時間研讀更深入的領域，包含物理治療、心理學、醫學知識等，進行跨領域結合，尤其VR醫療是當前重要的研究趨勢，在即將邁入超高齡社會的台灣更是需要這種復健系統。
「我們利用所學幫助有需要復健的長者，尤其在疫情當下，這套研究更符合社會需求！」學生林楷宸說，虛擬實境幫助患者復健，除了日常生活動作訓練，也設計有物品分類的認知訓練、移動物體到指定位置、取物或翻轉特定物件等總共8種任務情境。製作過程中，一邊模擬一邊向物理治療系的師長請教，沒想到系統完成後剛好遇上疫情，有機會能派上用場，提供偏鄉物理治療資源不足的解決方案。
學生黃昱銘指出，研究從單人操作變多人虛擬連線程式以及腦波技術，讓他學習得更多。由於資工系所學專業跟醫療領域不同，發現對於腦波、復健等知識略有不足，因此，他利用課餘時間研究課堂上以外的學問，不懂就問老師，讓他能夠把腦波應用結合在復健系統中，「我們站在病患立場，想像一個中風的人怎麼不方便，讓系統更貼近他們生活所需，復健幫助也更大。」
學生張浩任在專題研究中他負責把所有資料整合、剪輯成5分鐘精華版影片。他說，這過程中跟著學習，讓他更深入了解跨領域研究並整合多元技術，對於VR知識更清楚。未來疫情怎麼發展不知道，也無法掌控，但是，虛擬實境與腦波結合的復健系統方面，對於醫療院所物理治療師遠距協助病患復健方面，應能有所貢獻。
林佩蓉透露，該系統過去曾在教育部、科技部等展覽交流場域上進行展示，獲得不少回響，有社區民眾看到，覺得該系統有趣又能復健，容易操作很適合長輩使用，頻頻詢問，因而未來打算進一步和醫療院所合作，把虛擬實境與腦波結合的復健系統推廣出去。#
林佩蓉表示，台灣在2025年即將進入超高齡化社會，老人照顧者照顧生病長者的「老老照顧」現象將更為普遍，因此，與物理治療系老師討論適合行動不便的居家長輩或是中風病患使用的復健系統，因而帶領四名學生蔡永濰、黃昱銘、林凱宸、張浩任做專題研究，從蒐集資料開始，花了至少兩年時間不斷修改，運用虛擬實境及腦波整合技術，開發出不受區域限制的復健系統。
林佩蓉指出，該系統把虛擬實境與腦電圖技術結合在一起，並將「腦機介面」（提供大腦和機器之間溝通的介面）整合虛擬實境的復健功能，病患復健過程中除了肢體動作訓練外，物理治療師還能觀看腦波變化，馬上調整復健方式與強度。在疫情嚴峻下，許多醫療院所恐面臨量能短缺，這套系統讓患者在家便可以遠距接受物治師指示一起治療，原本最剛始是一對一單人操作，經過不斷研究技術提升，已經可以多人同時進行。
研究開發的復健系統，包括三種職能治療、兩種鏡像治療、三種侷限誘發治療的運動療法任務。患者只要戴上頭戴式設備即可自主進行操作，訓練內容根據日常活動引導復健，同時還將患者精準度與平均花費時間記錄上傳至雲端。
學生蔡永濰表示，團隊研發的系統讓有需要復健的長輩，在嚴峻疫情下使用遠距治療。他從蒐集資料開始，一起跟著老師、學長學習，除了結合課堂上知識，更利用課餘時間研讀更深入的領域，包含物理治療、心理學、醫學知識等，進行跨領域結合，尤其VR醫療是當前重要的研究趨勢，在即將邁入超高齡社會的台灣更是需要這種復健系統。
「我們利用所學幫助有需要復健的長者，尤其在疫情當下，這套研究更符合社會需求！」學生林楷宸說，虛擬實境幫助患者復健，除了日常生活動作訓練，也設計有物品分類的認知訓練、移動物體到指定位置、取物或翻轉特定物件等總共8種任務情境。製作過程中，一邊模擬一邊向物理治療系的師長請教，沒想到系統完成後剛好遇上疫情，有機會能派上用場，提供偏鄉物理治療資源不足的解決方案。
學生黃昱銘指出，研究從單人操作變多人虛擬連線程式以及腦波技術，讓他學習得更多。由於資工系所學專業跟醫療領域不同，發現對於腦波、復健等知識略有不足，因此，他利用課餘時間研究課堂上以外的學問，不懂就問老師，讓他能夠把腦波應用結合在復健系統中，「我們站在病患立場，想像一個中風的人怎麼不方便，讓系統更貼近他們生活所需，復健幫助也更大。」
學生張浩任在專題研究中他負責把所有資料整合、剪輯成5分鐘精華版影片。他說，這過程中跟著學習，讓他更深入了解跨領域研究並整合多元技術，對於VR知識更清楚。未來疫情怎麼發展不知道，也無法掌控，但是，虛擬實境與腦波結合的復健系統方面，對於醫療院所物理治療師遠距協助病患復健方面，應能有所貢獻。
林佩蓉透露，該系統過去曾在教育部、科技部等展覽交流場域上進行展示，獲得不少回響，有社區民眾看到，覺得該系統有趣又能復健，容易操作很適合長輩使用，頻頻詢問，因而未來打算進一步和醫療院所合作，把虛擬實境與腦波結合的復健系統推廣出去。#
