神經退化性疾病診斷，無需穿戴感測器！AI無標記動作捕捉，跨向精準治療之路
想像一下，有一天你可以隨心所欲地奔跑，無需穿戴任何感測器，卻依然能精確記錄你的步態與動作數據！這聽起來像科幻電影情節，但如今已經成為現實。透過「無標記動作捕捉系統（Markerless Motion Capture System）」與人工智慧技術的結合，我們不僅解放身體，還能讓動作分析更加精準與自由。
技術創新：輕量化無標記動作捕捉系統
傳統的動作捕捉系統需要昂貴設備和專門空間，限制了其應用範圍。然而，陽明交通大學腦科技計畫記憶痕跡團隊(連正章教授/陳右穎教授)開發的輕量化無標記動作捕捉系統，徹底改變了這一現狀。該系統僅需幾台高解析度相機即可精確捕捉受試者的三維關節位置，受試者無需穿戴感測器或貼任何標記物，僅穿著日常服裝即可完成測試，實現了真正的「輕鬆自然，數據精準」。
跨越疾病與健康：多元化應用場景
臺北榮總神經醫學中心神經修復科郭昭宏醫師表示，這項技術在動作分析和醫療領域展現出極高的潛力。它能夠優化健康運動員的訓練，提升表現；為運動傷害患者量身定制復健計畫，加速恢復；並成為神經退化性疾病患者診斷與治療的重要工具。臺北榮民總醫院神經醫學中心神經外科率先與陽明交通大學團隊合作，研究驗證這項技術在運動學參數分析中的可行性，值得一提的是，該技術還整合腦電圖（EEG）與肌電圖（EMG）等電生理訊號，深入探究步態控制機制。
在「2025年工程醫學與生物應用研討會（SEMBA 2025）」中，臺北榮總與陽明交通大學團隊以「步態週期中的時空大腦皮質與肌肉協同連結」研究榮獲第一名，該研究利用輕量化無標記動作捕捉系統合併腦部與肌肉訊號的記錄，了解各個腦部區域於人體行走中的神經訊號變化，以及行走中肌肉訊號的調控，這樣結果可以更精確地揭示中樞神經與肌肉在步態控制中的協同作用，以此研究基礎，為神經退化性疾病的診斷與治療提供革命性洞見。
從實驗室到臨床：多場景應用的無限潛力
臺北榮總與資策會及陽明交通大學腦科技計畫團隊的合作，該系統的可靠性已經過多項研究驗證，應用領域不斷擴展，例如，在脊椎退化疾病或脊髓損傷患者中，可利用該系統了解其步態與正常人的差異，並在術前與術後提供精確的數據變化作為治療效果的科學依據。同時，遠距雲端復健評估系統的開發，讓醫師能即時掌握患者進展，為患者制定更個性化的復健計畫。此外，該技術還可用於評估跌倒風險與動作能力，特別適合長期照護與復健領域。醫療團隊可根據即時數據調整治療策略，精準助力患者恢復自信與行動能力。
未來展望：外骨骼設備的應用與發展
未來，無標記動作捕捉系統將結合外骨骼設備，為行動受限患者提供支持，讓他們重拾步伐與生活的希望。臺北榮總神經醫學中心將持續推動這項創新技術的應用，為醫療與科技的進步注入新的動能。這項技術不僅提升了運動與醫療領域的可能性，期待在未來能為更多患者與家庭帶來了實質的幫助與改變。
三大亮點：
1.技術創新：輕量化無標記動作捕捉系統
只需幾台高解析度相機，無需感測器或標記物，讓使用者穿著日常服裝即可輕鬆成運動數據捕捉，這大幅降低傳統動作捕捉系統的門檻，讓技術更廣泛應用。
2.跨領域應用：動作分析與醫療結合
該系統將應用於健康運動訓練、運動傷害復健、神經退化性疾病診斷與治療，並整合腦電圖（EEG）與肌電圖（EMG）等數據，深入研究步態控制機制。顯示其在醫學領域的革命性影響。
3.未來展望：多場景應用與外骨骼結合
延伸至遠距雲端復健、跌倒風險評估及脊椎退化疾病研究，並計畫與外骨骼設備結合，為行動受限患者提供支持，帶來恢復行動能力與自信的希望，進一步擴大醫療與科技的可能性。
延伸閱讀：