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各國爭相發展腦機介面 台灣走到哪一步?專家揭國內研究現況與挑戰

健康醫療網

發布於 1天前 • 健康醫療網/記者黃嫊雰報導
台灣現階段的研究以非侵入式技術為主,著重探索BCI於中風復健、神經及精神相關疾病等領域的應用潛力,也同樣把目標放在產品化之上。

【健康醫療網/記者黃嫊雰報導】由Elon Musk創立的腦機介面(BCI)公司Neuralink,從今(2026)年初起陸續發布初步臨床試驗結果,影片顯示四肢癱瘓的受試者靠意念就能操作電腦、暢玩遊戲、用機械手臂拿起杯子;亦有語言能力受損的漸凍症患者藉由BCI裝置,成功用發病前的聲音與人溝通,令人嘖嘖稱奇的研究結果,也讓BCI技術從實驗室逐漸走入大眾視野。放眼亞洲,中國、韓國、日本紛紛投入BCI研發,台灣又走到哪一步?

國內專家指出,台灣現階段的研究以非侵入式技術為主,著重探索BCI於中風復健、神經及精神相關疾病等領域的應用潛力,也同樣把目標放在產品化之上。BCI要從學術研究進到醫療現場,即將會碰上哪些關卡?台灣如何結合既有的技術優勢加速BCI研發?未來又是否有機會發展侵入式 BCI?兩位專家也為我們一一解答。

國內BCI研發聚焦中風復健領域 專家解析對患者潛在助益

林口長庚醫院復健科裴育晟醫師分享,其研究團隊多年來投入上肢外骨骼復健機器人的開發,用以帶動手指活動、協助中風患者訓練癱瘓的手部,現規劃將其進一步與BCI結合,讓患者利用大腦訊號控制機器人,進行更細緻的手部復健。

裴育晟醫師說明,從生理學和大腦結構特性來看,中風患者經過復健後,手部功能恢復通常都比下肢更慢,而手部功能若持續受限,可能對患者日常生活及工作能力造成極大影響。如何強化中風患者手部復健的成效是臨床關注重點,也是他積極投入手部復健機器人研究的原因。目前裴育晟醫師團隊已與韓國、德國研究人員合作組成跨國研究團隊,期盼能結合台灣的外骨骼機器人、德國演算法及韓國BCI技術,持續推進相關研究計畫,「希望能在近年取得成果與大家分享。」

▲腦機介面復健訓練示意圖。(圖/裴育晟醫師提供)

▲腦機介面用於復健訓練,從大腦思考到操作機器的過程。(圖/裴育晟醫師提供)

以Neuralink公布的臨床試驗結果為例,其研究對象現多為脊髓損傷患者,國立陽明交通大學電機工程學系柯立偉教授表示,這類患者在台灣其實個案數較少,該團隊的研究則同樣以國內更常見的中風患者為主要對象。他分享,目前患者可透過具有特定特徵的腦波訊號控制外骨骼,例如當患者開始進行復健、專注力提升時,系統偵測到腦波變化後,可執行協助站立和行走的指令;患者想休息時,則可透過閉眼觸發坐下休息的指令,藉此患者可在機器人的協助下,完成包含起身、站立、行走和休息的完整復健流程。

柯立偉教授進一步說明,過去的復健多以外部設備刺激周邊神經,研究希望進一步透過BCI,讓中樞神經活動也納入復健過程,「大腦為完成某個動作而發動訊號,中樞神經也會受到刺激;患者走路復健時,周邊神經會受刺激,對中樞神經也是一種回饋,由此一來復健的機制將更完整。」不過這並非一次訓練就能達成,仍須反覆練習,團隊也持續觀察受試患者的肌肉力量、動作控制準確度、腦功能變化等指標,評估BCI裝置對復健成效的助益。

戴上腦波帽預測偏頭痛?專家:疾病只要與腦有關 都希望BCI能幫上忙

「基本上只要跟腦部有關的疾病,例如神經性疾病、精神相關疾病等,我們都希望BCI技術未來有機會可派得上用場。」柯立偉教授表示,在注意力不足過動症(ADHD)方面,過去的診斷仰賴家長、教師觀察及醫師行為評估等,需較長時間蒐集資訊。因應臨床早期辨識、及早介入的需求,該團隊與多位醫師合作,在北、中、南展開臨床研究,目前已透過腦波資料與機器學習,區分出一般兒童與ADHD兒童的腦波特徵,並已累積超過300例臨床研究個案。團隊接續建立AI輔助診斷系統,讓受試兒童配戴腦波帽後玩遊戲,以此蒐集其腦波,即時分析專注力、壓力、疲勞等指標,並於短時間內產出報告供醫師參考,雖無法取代完整的臨床評估,但能作為既有評估方式的補充資訊,為醫師診斷提供多一項參考依據。

▲受試者配戴腦波帽,蒐集腦波相關訊號。(圖/柯立偉教授提供)

此外,柯立偉教授亦與臺北榮民總醫院王署君副院長團隊合作,探討BCI裝置預測偏頭痛發作的應用潛力。部分偏頭痛患者發病頻率較低、每月僅數次,也較難掌握頭痛何時發作,不知道是否要提前吃藥或備藥,且偏頭痛一旦突然發作,對日常工作與生活皆是一大困擾。

他進一步說明,研究對象皆為已確診的偏頭痛患者,團隊先蒐集患者在不同狀態下的腦波資料,包括過去幾天有無頭痛發作、剛頭痛發作結束等,並建立 AI 分析模型,接著可判斷患者當下的腦波,是否具有偏頭痛發作前期的特徵,以預測未來數小時內是否可能出現頭痛。目前已累積80多名受試者,預警模型準確率達約9成,團隊繼續朝較簡易、日常可自行量測的BCI裝置發展,也積極以取得醫療器材認證、實際進入臨床應用為目標。

除了ADHD和偏頭痛,柯立偉教授團隊也將研究延伸至帕金森氏症、失智症及認知障礙等疾病,逐步探究BCI裝置和腦波分析技術在輔助疾病診斷、認知功能評估等不同方面的應用潛力。

從學術研究走到產品化 BCI技術還有哪些關卡待突破?

BCI技術要走向實際臨床應用,除了驗證技術是否可行,還需經過法規審查、量產能力、資源支持等層層關卡。裴育晟醫師指出,BCI要從學術研究走到產品化,再到取得醫療器材許可、累積臨床效益證據,每個階段之間都存在很大的距離,而BCI技術研發具有高投資、高風險的特性,且成功率不高,台灣若要推進自主研發進程,需獲得相應的資源支持。

柯立偉教授則以其團隊研發的腦波帽為例,目前相關設備已通過電氣安全規範及相容性檢測,接下來若要實現產品化,醫療器材製造對工廠資格、生產標準等皆有嚴格要求,「這就不是學校單位的強項」,還須尋找符合醫療器材製造規範的合作廠商,協助硬體設備生產,並朝後續取證、量產等目標努力。

台灣BCI研發能否結合科技優勢?AI晶片助應對數據延遲

柯立偉教授指出,目前受試者用大腦意念想像動作,從指令傳送到實際操控設備,中間仍存在數秒的延遲,現階段研究團隊規劃將BCI相關演算法整合至AI晶片,也正與經濟部工研院及台灣大學電機系教授合作展開新一代AI晶片設計,目標為提升訊號回饋速度和系統的反應效率,而IC設計正是台灣半導體產業的強項。

「台灣AI生醫聯合展示中心(Taiwan AI Smart Health Showcase Center)」於美國亞利桑那州設立,旨在推動智慧醫療領域的研究與合作。柯立偉教授分享,陽明交大研究團隊於2025年10月進駐,成為少數進駐該中心的學校單位,也展示了結合BCI與神經回饋(Neurofeedback)的研究成果。當地具備較為完善的生醫科學研究資源,亦為跨國交流的平台,近期已有數家國外企業對團隊的技術表達興趣、希望進一步合作,團隊也期待透過產學合作,拓展BCI相關技術在智慧醫療領域的不同發展面向。

▲陽明交大研究團隊進駐美國亞利桑那州「台灣AI生醫聯合展示中心」,左圖為柯立偉教授。(圖/柯立偉教授提供)

台灣接軌國際發展侵入式BCI?專家們這樣看

至於被問到台灣是否應進一步投入侵入式BCI研發,裴育晟醫師表示,國外發展以韓國為例,近年該國推動國家型計畫,編列預算扶植侵入式BCI相關研究,涵蓋機器人、晶片跟電極等製程,相較之下國內目前則尚未有類似規劃,「也希望台灣在這一波的趨勢不要缺席。」

「我也在想,國外都在發展侵入式BCI,台灣是否也應該要與國際接軌?但如果連電極都要從頭自行研發,從動物實驗、人體試驗開始又是很長的一條路。」柯立偉教授對此回應表示,從目前非侵入式BCI研究進展來看,國內團隊在演算法、訊號處理、分析系統的建制等已具備一定研究基礎,且目前歐美侵入式BCI研究已取得顯著的研究成果,若未來侵入式電極相關技術逐漸成熟和取得認證後,國內研發團隊可評估引進電極設備、用於訊號蒐集,再與國內醫療團隊合作,結合本土臨床需求進行後續BCI裝置開發,或有助於加快研究進程、實現技術落地,是台灣在這波全球智慧醫療浪潮下可參考的發展方向。

【延伸閱讀】

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