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交大電子系吳重雨教授和柯明道教授 發表癲癇單晶片 0.8秒內可偵測並抑制病發 2014.04.11
交大電子系吳重雨教授和柯明道教授 發表癲癇單晶片 0.8秒內可偵測並抑制病發
 
本篇文章來源請詳參電子時報2014-03-04:http://www.pac.nctu.edu.tw/Report/report_more.php?id=24848
 
 
六年前,在交通大學生醫電子轉譯研究中心(Biomedical Electronics Translational Research Center, BETRC) 總主持人吳重雨講座教授領軍、加州大學洛杉磯分校(UCLA)劉文泰教授助陣下,啟動可植入式癲癇治療元件研發計畫;如今這項研究成果,勇奪2013年頂尖國際固態電路會議(IEEE International Solid-State Circuits Conference, ISSCC) 雙項大獎,為台灣學術史上頭一遭。
 
短短0.8秒,借助交大生醫電子轉譯研究中心開發的癲癇治療SoC單晶片,即可偵測癲癇腦波、並進行電流刺激抑制癲癇發作,成功率高達92%,一舉改寫世界記錄!此研究成果,深獲2013年頂尖國際固態電路會議(ISSCC)評審委員青睞,決定頒授其「卓越技術論文獎(Distinguished Technical Paper Award)」與「展示會賞識獎」殊榮,可謂重大里程碑。
 
交大校長吳妍華表示,BETRC由講座教授吳重雨領導,整合交大、台大、清大、成大、師大、中山醫大等多校教授,並與台大、長庚、榮總、慈濟等各大醫院合作,跨領域整合臨床醫學、臨床試驗、醫學工程、生物科技、電機、電子、機械與資訊等技術,形成台灣最完整的轉譯醫學研究團隊;有鑑於癲癇病症風險甚大,亟需在病患腦部突然不正常放電時緊急處理,BETRC決定投入研究相關治療元件,歷經六年努力,終至發展出精確、高效率的癲癇治療系統,並以SoC單晶片技術成功實現。
 
吳妍華強調,此研究成果不僅止於學術表現,今後將付諸實踐貢獻於社會,以期為癲癇病患提供更安全有效之治療方式。
 
複製ICT成功經驗 培育高階醫材產業搖籃
 
交大BETRC總主持人吳重雨指出,該校雖不具醫院或醫學院背景,但植基於晶片研發設計實力,輔以跨醫學中心、跨校之頂尖人才助陣,得以組成跨領域研究團隊,以閉迴路控制方式打造癲癇治療系統,並寫下台灣首度在ISSCC獲獎的新猷;展望未來,此項癲癇治療元件將進入人體試驗,邁向產品化目標,而交大BETRC亦將適切扮演生醫電子創業基地,繁衍多個新創企業,為年輕學子提供創業契機。
 
此外,交大光電學院院長柯明道表示,BETRC研究團隊所開發的癲癇治療系統單晶片,內含「閉迴路訊號處理」與「無線傳輸系統」兩個主要部分,前者透過8通道顱內腦波(iEEG)擷取訊號、8通道類比前端放大器(AFEA)放大訊號、10位元差動式類比數位轉換器(DMSAR ADC)轉換訊號、生理訊號處理器(BSP)結合特徵演算法判斷癲癇發作與否,再藉由適應性高電壓刺激器,刺激至特定腦皮質區以抑制癲癇發作,癲癇偵測與治療過程僅需時0.8秒。
 
至於無線傳輸系統,則是當病患植入晶片後,運用體外控制器以無線供電方式,為晶片提供所需電能,再以無線數據傳輸方式回傳腦波偵測結果;如此一來,晶片一經植入即永久使用,不需再施以手術來更換電池,可大幅提升醫療品質與安全性,並降低醫療成本。
 
柯明道透露,除癲癇治療研究計畫之外,BETRC尚有多項研究計畫正在推展中,包括與台北榮總醫院合作開發「植入式人工視網膜系統」,與花蓮慈濟醫院合作開發「新式骨導式人工耳蝸」,與台大醫院新竹分院合作開發「新型術中脊髓神經電生理監測系統」,及與長庚醫院合作開發「腦機介面控制之互動式上肢復健系統」。
 
綜觀這些跨領域合作計畫,皆足以彰顯BETRC願景,意即結合電子資訊工程、生物醫學,研發建構神經復健平台,以醫治藥物無法治癒之神經失調或病症。並援引交大過往成功協助台灣ICT產業發展的模式,期許以交大BETRC作為搖籃,讓台灣將來能夠躍為全球高階醫療電子器材之產業重鎮。
 
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