弘光师生结合VR、脑波研发复健系统 远距照护减少染疫风险

弘光资工系副教授林佩蓉(左二)带领学生研发VR结合脑波的复健系统。(陈淑娥摄)

弘光科大师生结合VR、脑波研发复健系统,远距照护减少染疫风险。(陈淑娥摄)

疫情持续严峻,不少病患担心染疫风险,害怕上医疗院所进行复健。弘光科大资讯工程系副教授林佩蓉带领学生,进行「整合虚拟实境脑电技术研究」,整合虚拟实境与脑电图技术,设计一对一单人及多人复健系统,提供物理治疗师进行远距照护,研究取得中华民国发明专利,也获得2021年全国技专校院学生实务专题制作竞赛第一名。

林佩蓉表示,台湾在2025年将进入超高龄社会,老人照顾者照顾生病长者「老老照顾」现象将更为普遍,因此,与物理治疗系老师讨论适合行动不便的居家长辈或是中风病患使用的复健系统,因而带领4名学生蔡永潍、黄昱铭林凯宸张浩任做专题研究,从搜集资料开始,花了至少两年时间不断修改,运用虚拟实境及脑波整合技术,开发出不受区域限制的复健系统。

林佩蓉指出,该系统把虚拟实境与脑电图技术结合在一起,并将「脑机介面」(提供大脑机器之间沟通的介面)整合虚拟实境的复健功能,病患复健过程中除了肢体动作训练外,物理治疗师还能观看脑波变化,马上调整复健方式与强度。在疫情严峻下,许多医疗院所恐面临量能短缺,这套系统让患者在家便可以远距接受物治师指示一起治疗,原本最刚始是一对一单人操作,经过不断研究技术提升,已经可以多人同时进行。

研究开发复健系统包括三种职能治疗、两种镜像治疗、三种局限诱发治疗的运动疗法任务。患者只要戴上头戴式设备即可自主进行操作,训练内容根据日常活动引导复健,同时还将患者精准度与平均花费时间记录上传至云端

学生蔡永潍表示,团队研发的系统让有需要复健的长辈,在严峻疫情下使用远距治疗。他从搜集资料开始,一起跟着老师、学长学习,除了结合课堂上知识,更利用课余时间研读更深入的领域,包含物理治疗、心理学医学知识等,进行跨领域结合,尤其VR医疗是当前重要的研究趋势,在即将迈入超高龄社会的台湾更是需要这种复健系统。

「我们利用所学帮助有需要复健的长者,尤其在疫情当下,这套研究更符合社会需求!」学生林楷宸说,虚拟实境帮助患者复健,除了日常生活动作训练,也设计有物品分类的认知训练、移动物体到指定位置、取物或翻转特定物件等总共8种任务情境。制作过程中,一边模拟一边向物理治疗系的师长请教,没想到系统完成后刚好遇上疫情,有机会能派上用场,提供偏乡物理治疗资源不足的解决方案

学生黄昱铭指出,研究从单人操作变多人虚拟连线程式以及脑波技术,让他学习得更多。由于资工系所学专业跟医疗领域不同,发现对于脑波、复健等知识略有不足,因此,他利用课余时间研究课堂上以外的学问,不懂就问老师,让他能够把脑波应用结合在复健系统中,「我们站在病患立场,想像一个中风的人怎么不方便,让系统更贴近他们生活所需,复健帮助也更大。」

学生张浩任在专题研究中他负责把所有资料整合、剪辑成5分钟精华版影片。他说,这过程中跟着学习,让他更深入了解跨领域研究并整合多元技术,对于VR知识更清楚。未来疫情怎么发展不知道,也无法掌控,但是,虚拟实境与脑波结合的复健系统方面,对于医疗院所物理治疗师远距协助病患复健方面,应能有所贡献。