創新科技從關懷出發 成大王駿發教授倡導橘色科技

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, S0 b0 E# k, r. V9 z, a(20100409 13:25:32)長期強調創新科技關懷人類福祉的國立成功大學電機系講座教授王駿發，有鑑於「綠色科技」在世界上已蔚為風尚，於是率先提出「橘色科技」口號，希望從關懷地球生態的「綠色科技」，延伸到以人為本的「橘色科技」，力促科技整合及創新，均能落實於老人健康照護與疾病預防、兒童健康照護與疾病預防、受災戶天然災害防治與救援、低收入家庭照護與關懷、身心靈障礙照護與關懷、人文素養之提升等等。如今，講座教授王駿發提出的「橘色科技」，已在學界及產業界引發熱烈迴響。很多人都以「橘色科技先驅」尊稱王駿發講座教授。

' x) s; \( j8 Y; _: i! |% ^" B有鑑於台灣已逐漸步入高齡化社會，衍生而來的各項老人議題，例如生理、心理、醫療、日常生活之需求，使老人健康照護更顯重要。國立成功大學電資人文中心主任王駿發講座教授提出「橘色科技」，乃著眼於健康照護產業需要被重視、有更完整發展，特別把健康照護產業統稱為「橘色科技」。

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王駿發講座教授說，綠色科技象徵環境議題，而橘色是紅色與黃色的整合，給人溫暖、健康、幸福、關懷的感覺，所以把健康照護產業統稱為「橘色科技」，看到橘色，便讓人聯想到關懷，不僅如此，也要讓橘色科技之發展，使人類不只是活得久，也活得健康、活得幸福。

至於何謂橘色科技？王駿發講座教授解釋說，科技發展製造很多貧富懸殊及人與人的疏離，因此未來的科技研發應該要朝健康、幸福的科技發展。隨著高齡化社會的來臨，世界各國無不積極推動以居家式、社區式為主的照護服務模式，利用遠距監控的方式，來建構 e 化、新型態的遠距醫療照護服務，創造人類最幸福的生活空間。
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王駿發講座教授指出，橘色科技包括老人健康照護與疾病預防、兒童健康照護與疾病預防、受災戶天然災害防治與救援、低收入家庭照護與關懷、身心靈障礙照護與關懷、人文素養之提升等等，所有關於Health（健康）、Care（照護）、Sweet（溫馨）等的新興科技內容皆屬此一範圍。

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於電腦語音辨識系統、電腦語音翻譯系統、電腦語音檢索與探勘系統科研成果著有卓越成就的王駿發講座教授，目前有針對老人開發服務型機器人，它具備娛樂服務、提醒服務、詢問服務、家電控制服務及電話服務等功能。也就是說當老人無聊時，它可以隨主人的指令表演伏地挺身、左右踢腳、…等趣味動作，還能按時提醒老人服藥、約會、生日時間，也聰明到能回答老人的詢問，諸如時間、各地天氣如何？王駿發講座教授透過聲控系統，除輕易控制家電的開關，還可隨時接收主人指示，協助主人撥打電話。

& B* z  l; f& i; [1 X此外，在王駿發講座教授研發的「橘色科技」裡，還有很多樣，諸如點讀筆，它創新處是把傳統書跟有聲書結合在一起，可任意選擇讀書或「聽」書，也就是可以隨聽隨讀，不想讀的時候，用點讀筆像刷條碼似的刷一下頁碼，電腦就會讀給您聽，相當有趣。再者，未來醫療單位也可利用智慧型無線即時影音監控互動系統，讓醫生不用走到病房便能隨時掌握病患狀態。

王駿發講座教授也表示，橘色科技健康照護服務產業本質上是講求人性化與科技化，可分軟硬體兩部分，亦即健康照護服務具體營運模式及服務技術內容(軟體)，與促進服務品質的環境設施和安全、省力的輔助裝備與器材(硬體)。健康照護特色是以維護個人尊嚴並講求溫馨、體貼、安全原則下，提供人性化的服務。優質健康照護服務的設備、設施、環境與器材講求科技化、現代化、安全性並符合人性需求。

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他更認為，健康照護產業範圍廣泛，每一個環節彼此皆相互關連，從食、衣、住、行、育樂，到政策、環境、醫療、人力服務、以及輔助照護裝備都屬優質健康照護服務體系內不可或缺的考慮因素。進入老年期後，在生理各系統機能上逐漸出現「老化」的現象，行動力減弱、視力變差，咀嚼功能變差、吞嚥困難等機能退化現象，造成生活上之不便，因此在食、衣、住、行、育樂方面，都應針對老人的需求而重新考量設計產品，故產品的設計可說是另一個跨時代的產業革命！如同老人住宅的環境控制、無障礙空間設計、特殊車輛設計、居家護理服務等日常生活照護設備，都是未來健康照護產業需要投入改善的範疇。
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2 h! O5 x9 _1 {& f王駿發介紹：
2 _0 N$ P6 G- H# S2 k, n王駿發博士，民國三十九年十月十日生。美國史帝芬司理工學院電子計算機科學博士、國立成功大學電機工程碩士、國立成功大學電機工程學士。現職：國立成功大學電機工程系專任教授、國立成功大學講座教授、IEEE FELLOW、IEEE台南分會理事長、國立成功大學電機與資訊科技研發中心。經歷：國立科學工藝博物館館長、國立成功大學工學院院長、國立成功大學電算中心主任、國立成功大學資訊工程研究所所長、國科會/國立成功大學電腦系統技術研究中心主任、美國史帝芬司理工學院電機/計算機系助理教授等。曾獲2009年李國鼎榮譽學者、國科會傑出研究獎、中國工程師學會傑出工程教授獎等等。

訊息來源：成功大學

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成大心腦福祉團隊三年有成　發展癲癇偵測與抑制系統，已於癲癇老鼠中驗證成功
' K+ O$ n$ u; t+ a  d圖說:成大心腦福祉團隊


, {) Z8 Q4 l, D  p(20100708 17:41:00)結合資訊工程、醫學資訊與社會科學之跨領研究專家所組成的國立成功大學心腦福祉(Brain Mind Welfare)團隊，成軍三年有成，成功研發一套「即時癲癇偵測與抑制系統」，並在癲癇老鼠中驗證成功。指導學生資訊所廖益誠與陳怡均榮獲「2010全國大學校院嵌入式系統(ES)設計競賽」創意應用組特優獎，成果也將刊登於國際電機電子學會(IEEE)儀器與量測(Instrumentation and Measurement)期刊。
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　成大心腦福祉團隊所開發的癲癇偵測與控制系統，是整合腦波感測器、電刺激器、運算單元與無線傳輸模組，可成功即時偵測與抑制失神性與藥物誘發癲癇，不管在清醒或睡眠狀態偵測率92~99%，並且能在癲癇發作0.6秒內就即刻給予電刺激，具有高偵測率、低誤判率，快速電刺激反應與微小化的特點。
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2 D6 |1 L6 z, C' x1 e/ ~. F　團隊主持人之一認知科學研究所蕭富仁所長表示，癲癇是最常發生的神經疾病之一，然而，約有25%的癲癇病患無法由現有的服藥或手術方法控制，因此生活品質受到嚴重干擾。閉迴路深部顱內電刺激（closed-loop deep brain stimulation）是近年被提出的創新與有效替代方案，目標在於偵測到癲癇發作時立刻給予顱內電刺激，以抑制癲癇發作。然而所面臨的挑戰在於除了成功偵測癲癇發作外，更要克服清醒、睡眠、日常活動等不同狀態的干擾，儘量減低誤判率，並能在可攜式系統即時運算。
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有鑑於此，研究團隊自2007年發展「癲癇偵測與抑制系統」，其設計概念是利用閉路回授方式來輔助癲癇的制，系統包括癲癇腦波的偵測與徵值的分析、腦波放大與數位化、即時的無線傳輸、嵌入式系統或單一整合晶片設計、大腦刺激控制器、癲癇動物或病患的測試平台等，是結合資訊科技、微電子工程技術、無線傳輸技術、訊號分析技術、生物癲癇模型與心理行為分析等領域的知識與應用的一個跨時代與跨領域的研究整合團隊。

) |6 M% `# n4 v8 {7 [2 I　醫學資訊研究所梁勝富助理教授說明，「即時癲癇偵測與抑制系統」的處理方式類似於心臟節律器的設計原理，以前對於癲癇的抑制能夠採用即時的異常腦電波訊號偵測並即時的抑性回饋，以減短癲癇患者失去意識時間進而保護患者。

* g* G. S5 b9 w% t* m# P; [　資訊工程學系張大緯助理教授指出，目前團隊已成功在有線偵測與抑制癲癇系統驗證成功，未來渴望進一步將整個系統縮小為單一系統晶片，並與花蓮慈濟醫院合作進行臨床試驗，若能測試成功並推廣在人體應用上，對癲癇病患是一大福音。
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　成大心腦福祉團隊成員包括醫學資訊研究所梁勝富助理教授、認知科學研究所蕭富仁所長、資訊工程學系張大緯助理教授、資訊工程學系楊中平助理教授、資訊工程學系蘇文鈺副教授，及他們所率領的數名助理及研究生，包括廖益誠、陳怡均、許宇成、黃郁馨、陳敬中、劉懿哲、劉又德、張琬琳、陳俊佑、鄧海茵、簡子傑等等。
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, r$ w9 i3 L; z- n# Q訊息來源：成功大學

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成大資訊系黃琮蔚在世界競賽奪冠 揚威國際 設計液珠繞線演算法，能提高數位微流體生物晶片效能，國外評審驚豔
( M" @! `) Y' K  h8 A( k（左）成大資訊系黃琮蔚的指導老師何宗易助理教授、（右）成大資訊系黃琮蔚
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(20100714 11:36:17)發展國際頂尖大學，國立成功大學師生同心努力卓然有成，不僅教授學術研究紛紛在國際嶄露頭角，學生更接二連三在各種國際競賽中締造佳績。該校資訊工程學系大四學生黃琮蔚，以『設計數位微流體生物晶片液珠繞線演算法（Droplet Routing Algorithms for Digital Microfluidic Biochips）』為題，於美國計算機學會（Association for Computing Machinery，簡稱ACM）所舉辦的「國際學生研究競賽（Student Research Competition，簡稱SRC)」，擊敗世界各國上百位好手，拿下第一名的佳績。台灣囝仔的傑出表現，不僅寫下人生的新紀錄，也讓國際人士刮目相看。

5 ?- e- K  p, Q) T& V　黃琮蔚於今年六月中旬，前往美國加州阿那罕姆市(Anaheim)參加「國際學生研究競賽」，參賽者包括國際知名大學的博、碩士生，如伊利諾大學香檳分校（UIUC）、德州大學奧斯汀分校（UT Austin）、加州大學柏克萊分校（UC Berkeley）…等等。經過嚴謹的資料審查、海報展示、研究成果發表等過程，成大黃琮蔚技冠群雄，過關斬將，擊潰數百名位各國名校好手，一舉拿下第一名成績，更是獲獎學生中，唯一一位大學身分的學生。國際學生研究競賽主席、美國布朗大學Iris Bahar教授並在頒獎典禮中稱讚黃琮蔚是『從來沒有看過研究這麼厲害的大學生』。

　

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對於在國際競賽獲獎，黃琮蔚感到開心、興奮之餘，他把功勞歸功於指導老師成大資訊工程學系何宗易助理教授的教導。他說，「很感謝何宗易教授帶領我投入此研究領域，針對這次SRC，他不但提供我這競賽資訊，也一直在各個競賽關卡，給了我非常紮實的訓練以及指導方向，讓我能夠為成功大學、甚至於台灣，在國際舞台上爭取榮耀。感謝父母親給我的支持。日後我將繼續留在系上念研究所，也將繼續針對此晶片平台做更進一步的研究工作，希望有機會爭取更多榮耀。」

+ y% y1 g( Z$ |$ D/ q　黃琮蔚競賽作品『設計數位微流體生物晶片液珠繞線演算法』堪稱是目前全世界最新、最前端的科學研究，主要在探討如何在奈米尺度下的數位微流體生物晶片平台上，開發出有效的液珠微流體繞線系統，使其能夠精準無誤地完成所有生化反應，達成檢測最佳化的處理，提高微流體晶片檢測運作效能。

. V2 v& K( y) ^! t　黃琮蔚本次競賽作品主要生物晶片液珠繞線所面臨的三個棘手的問題，分別是可繞度的控制方法設計、交叉感染避免，以及生產成本控制，提出有效的解決方法，達到最佳化的目標。他利用三套數學演算模式，解決現有微流體晶片設計的缺失，達到生化反應零失敗、避免樣本(Sample)交叉感染(Cross Contamination)等問題，並且有效降低成本。

　其中，可繞度的控制方法設計針對在微觀尺度下，如何自動的控制液珠移動，使其能夠完成各自的反應，而不會產生執行時間過久所引發出的問題；交叉感染避免則是針對許多生醫檢測晶片上，必須嚴加避免不同樣本之間的交叉感染，導致出錯誤的反應結果；而生產成本控制則藉由設計液珠繞線，使用最少的供電訊號來控制微流體晶片的訊號源數目，同時也能夠掌握正確的反應結果。

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針對三個解決方案的內容，在可繞度的控制方法設計的部分，黃琮蔚提出一個動態規劃 (Dynamic Programming) 為基礎的演算法，能夠使液珠執行生化反應完成度達到100% 的成功率；另外，針對臨床醫學反應或蛋白質檢測的微流體晶片，則利用網路流 (Network Flow) 的最佳化模型，考量不同樣本之間交叉感染的問題，使得所有反應均能夠正確無誤並在極短的時間內執行完畢；最後，運用整數線性規劃(Integer Linear Programming)的方法，改變晶片電路系統的設計，解決晶片製成過程中供電訊號源過多的問題，有效地減少晶片生產成本。
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4 v, V8 f* E2 M( p　數位微流體生物晶片為一個微小化生化反應的新興科技，可應用於諸如環境檢測、生醫檢測、空氣品質檢測…等等。此晶片最大的優點在於微小化生化反應的樣本以減少反映成本，以及達到高感應度的反應；此外，全局的自動化控制使得執行反應更有效率、更不會有人為操作的誤差，是下一波新興生物晶片的主流，尤其在生醫及電子業，受到許多科學家及臨床醫療人員的青睞。

3 z  K1 M* ~! O0 y　自大二下開始便跟隨何宗易教授進入數位微流體生物晶片液珠繞線的研究領域的黃琮蔚，雖然年紀輕輕，卻已是許多國際學術會議學生論文發表的新秀，目前他針對微流體生物晶片液珠繞線相關問題已發表了三篇論文於國際會議上，分別於2009 IEEE International Conference on Computer Design (ICCD)，2009 ACM/IEEE International Conference on Computer-Aided Design (ICCAD)，以及2010 ACM International Symposium on Physical Design (ISPD) 會議上；其中ICCAD和ISPD分別為電子設計自動化（EDA）領域及實體設計 (Physical Design) 中最頂尖的會議。

4 W5 E; J1 Z( |% R: i& d' w　黃琮蔚也將這些研究成果投稿至電子設計自動化領域中最頂尖的期刊IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems (TCAD) 上，並已獲得接受刊登的佳績，創下台灣最年輕學生發表論文在該頂尖期刊的紀錄。

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關於數位微流體生物晶片
. D# x2 q0 N7 ?2 t8 M　在微流體實驗室晶片的技術發展中，流體已經成功地微小化、數位化至奈米尺度，也就是所謂的液珠，而運作此液珠實行生化檢測的平台，又稱之為數位微流體生物晶片。實驗檢測上，液珠操控因具有反應體積小、可自由操控、不像傳統生物晶片所需要切換的閥門、幫浦等可動元件之優點，逐漸受到生醫相關領域研究人員的矚目。藉由微液珠系統可以把攜帶 DNA、蛋白質或檢測試劑等的微量液珠，經由數位流體系統的運輸、試劑混合、分子分離、液珠分散等過程，在晶片上完成生醫檢測或化學分析的工作，相當於把整個生化實驗室的功能建構在小尺寸單元中。其優點在於自動化整個檢體操作處理過程，不僅減少人力需求，更避免人體直接曝露於化學試劑下所造成的傷害。
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) Y- ~$ D7 V  ?* q" T; n) R　生物晶片當前為學術單位重要的研究工具之一。在未來，除提供實驗室進行生物學與醫學的研究外，隨著技術的成熟與新知識的進展，在諸如新藥開發、醫檢辨識、疾病篩檢、病原檢測、環境檢驗、食品檢驗，乃至於國防軍事偵防等領域，都將是生物晶片發揮的舞台。
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) @  q! N9 z( b, P" g. ~美國計算機協會（Association for Computing Machinery，簡稱ACM）簡介
4 Y; h. C1 E! Q9 Q/ T9 L  V' ]% M　計算機協會（Association for Computing Machinery，簡稱ACM）是一個世界性的計算機從業員專業組織，創立於1947年，是世界上第一個科學性及教育性計算機學會。ACM每年都出版大量計算機科學的專門期刊，並就每項專業設有興趣小組。興趣小組每年亦會在全世界（但主要在美國）舉辦世界性講座及會談，以供各會員分享他們的研究成果。截止20世紀末，ACM在全球擁有75,000個以上的成員，包括遍及學術界、工業、研究和政府領域的學生和計算機專業人員。
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8 g6 I$ U0 c7 H" Z1 @2 @* f訊息來源：成功大學

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(20100714 17:30:57)中午在辦公室午休，你會擔心睡過頭嗎？國立成功大學心腦福祉團隊研發「智慧型午睡鬧鐘」，透過腦波測量，當使用者進入最佳睡眠時期即以鬧鐘叫醒，不會睡過頭，更能很有精神的上下午班。
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3 B: o& x3 C3 M8 ]- ^: m% p% M訊息來源：成功大學
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成大資訊系黃琮蔚在世界競賽奪冠　揚威國際　設計液珠繞線演算法，能提高數位微流體生物晶片效能，國外評審驚豔

(20100715 15:48:25)發展國際頂尖大學，國立成功大學師生同心努力卓然有成，不僅教授學術研究紛紛在國際嶄露頭角，學生更接二連三在各種國際競賽中締造佳績。該校資訊工程學系大四學生黃琮蔚，以『設計數位微流體生物晶片液珠繞線演算法（Droplet Routing Algorithms for Digital Microfluidic Biochips）』為題，於美國計算機學會（Association for Computing Machinery，簡稱ACM）所舉辦的「國際學生研究競賽（Student Research Competition，簡稱SRC)」，擊敗世界各國上百位好手，拿下第一名的佳績。台灣囝仔的傑出表現，不僅寫下人生的新紀錄，也讓國際人士刮目相看。
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訊息來源：成功大學

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; g8 t6 ^% T  O8 V+ e1 D( p7 p圖說：成功大學機械系朱銘祥教授開發復健機器人
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) s$ o9 i* j; N8 A& F9 F% {+ s(20100722 14:31:22)為中風病患復健之路開啟新路，國立成功大學機械系朱銘祥教授開發復健機器人，結合醫院物理治療專家的經驗，發展出上肢、下肢與多功能腳踝復健機器人等三組復健機器人，中風患者可在電腦系統的引導下，利用繪圖和遊戲等人機互動的方式，進行復健。目前三組復健機器人設置於成醫復健部，已有不少患者利用機器人接受復健，且復健療效顯著。

值得一提的是，朱銘祥教授研究團隊，以腦機介面系統與復健機器人整合，技術領先國際，它透過患者控制腦波產生命令來控制復健機器人，藉由患者控制腦機介面系統而帶動肢體運動，此傳動過程有助受損中樞神經系統活化，加速患者復健進度。不僅如此，此系統將來可發展為智慧型家庭系統，達到病患自主控制的目標，對於中風患者而言能夠恢復自主性，並減少對患者人力照護的需要。

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復健機器人的開發者、成大機械系朱銘祥教授表示，目前我們已經發展出上肢(肩與肘關節)，下肢(髖與膝關節)與踝關節等共三組復健機器人。上肢機器人以坐姿帶動病患手臂作水平方向的運動，包括圓形、8字型、或斜線等軌跡；下肢機器人則以躺臥姿勢帶動患者之腳作抬腿及類似騎腳踏車等動作；而踝關節機器人係以坐姿帶動腳踝上下擺動。其中，上肢與踝關節機器人已經有大量病人參與復健療程，藉由臨床病人測試，已有顯著的療效，患者的接受度也逐漸增加。
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此一相關的研究成果並已陸續在國內外相關的學術期刊發表，其中關於腦機介面的研究並獲選為Journal of Medical and Biological Engineering 期刊2009年年度最佳論文，且入選中國工程師學會2010年工程論文獎；另外，復健機器人相關研究也獲得2009年台灣生物力學學會口頭論文競賽ISB大獎。

2 }9 {; X0 J' p! C! s6 g' a3 g# \, C0 R朱銘祥教授說明，傳統的物理復健療程中，通常由復健治療師帶動病人患側之關節，如肩、肘、或膝等關節作固定重複之動作，使其逐漸恢復正常之活動功能。但由於復健動作需要長期重複的實施，且需要依照病患的病程而調整復健的手法，例如關節活動之範圍、施力之力道等等，既耗時又耗力。復健機器人則完全沒有上述缺點。

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在傳統復健過程中，對於患者恢復程度之評估，通常需要復健師在帶動其關節活動時，仔細感覺所施加力道的微細變化。對於微小的差異可能無法明顯分辨變化，但使用復健機器人，復健師本身即使無法明顯感受到變化，也能根據機器人計算出的指標瞭解其中細微的改變，這是使用復健機器人進行復健的優點之一，除了能設定機器人用固定、準確的力道施力，亦能在機器人上裝設感測器，測量療程中各關節力量之變化，然後立即進行科學評估。

成大醫院復健部程琡敏醫師表示，腦中風名列我國十大死因第三位，會造成病患語言、智力、肢體的障礙，傳統上以治療師ㄧ對一以徒手治療的方式來做運動治療，這些都具有高重複性。在現代科技發展之下，利用機器人代替這些重複性，則能減輕治療師的勞動能力，並且可以增加多樣性、個別化及趣味性等運動活動，來達到運動治療的目的。

朱銘祥教授的研究室從1999年開始發展復健機器人，至今已經做了10年，先是三年國科會計畫建構肩肘機器人和人體測試，接著與成醫神經科林宙晴醫師和復健部程琡敏醫師合作，進行臨床實驗。最近三年參與張文昌院士主持之經濟部學界科專，且請林宙晴醫師擔任分項主持人以進行大量臨床實驗。除了復健機器人的開發臻於成熟，該研究團隊目前也嘗試利用腦波來控制復健機器人。與林宙晴醫師的合作，乃在於分析建立腦波訊息中mu波之即時運算，希望同時整合腦機介面與義肢或復健機器人，由患者自主產生想像動作的意念，經由腦機介面分析腦波後產生命令，控制下肢復建機器人的動作。
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0 d& F2 w( _$ {- W+ C* n5 L成大醫院神經科林宙晴醫師表示，腦機介面之原理，是藉由測量腦波訊號後輸入電腦，經過程式計算，用來判斷大腦是否產生想像動作意念，然後由電腦輸出相對應之控制命令。與復健機器人結合之目的在於幫助因神經或肌肉系統損傷而行動受到阻礙之患者(如肌肉萎縮、中樞神經系統損傷、重度中風的病人等)，使其可以不需依靠自身肢體的動作，能夠藉由腦部的訊號，就能達到與外界溝通、傳達訊息、自主行動，以及自我照顧等目的。此系統若發展成功，將來可發展為智慧型家庭系統，不管將來在相關領域的研究或商業價值都具有十分大的潛力。

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上肢復健機器人
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+ j  Y) R3 N: a/ f+ s! j' _+ O% n& {　目前已經有一名中風患者經過約一個月的訓練，可以藉由本身的意念控制復建機器人然後做出抬腳與踩自行車的動作，這項成果有很重大的意義，因為中風病患本身的自主動作控制有困難，所以藉由外在人為的系統(腦機介面與機器人)輔助其原本的大腦至肢體肌肉的傳動途徑。倘若患者可以成功的控制人為的系統而帶動肢體運動，這外在的傳動過程可以反過來加強原本受損中樞神經系統活化，可加速其復原的進度。
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　林宙晴醫師也說，腦機介面與復健機器人的結合尚有一些挑戰必須突破，由於腦波非常微弱，且十分容易受到周遭環境干擾，目前研究群正努力提升與改善此系統，使其更穩定與安全，讓更多的病人能易於接受訓練。

9 J4 Q5 ]4 Y; _7 w2 L* i9 u. s　成大復健機器人研究團隊乃結合工學院與成醫跨領域合作，成員包括機械工程系朱銘祥教授、成大醫院復健部程琡敏醫師、成大醫院神經科林宙晴醫師、醫學工程所陳家進教授、資訊工程系孫永年教授與工業設計系謝孟達教授。以及研究生陳志瑋、龔品誠、陳秋旺、林棟煌、潘柏瑋、馬仕安、高聖涵、楊竣淵、呂俊霆等。

訊息來源：成功大學

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既健康又節能 滅菌一支筆全搞定 成大材料系廖峻德教授成功找出滅菌最佳利器
圖說: (左)廖峻德教授,(右)翁志強博士
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; y2 Y; K* p. N/ R(20100823 17:04:03)利用大氣電漿技術找到滅菌新利器，國立成功大學材料科學及工程學系廖峻德教授帶領翁志強博士等人組成的研究團隊在科研上有新發現。他們在開發的「新型中空電極型式微電漿噴流系統」中，成功找到電漿消滅細菌的最佳參數，證實對大腸桿菌、金黃色葡萄菌及噬熱桿菌具有滅菌的功能，未來可應用於美容、傷口癒合及醫療器材的滅菌處理等等。據了解，電漿醫學自2009年在美國及德國逐步開始發展，成大的研究水平確已經與世界技術並駕齊驅。
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/ [2 c( [  t. `0 x9 D1 U& Y除了找出滅菌的最佳參數，團隊也將電漿系統的設計從工業用的機器，縮小成一支筆大小，未來可以聚焦在皮膚、生醫的應用。廖峻德教授說明，工業使用的電漿設備體積龐大，團隊所設計的電漿系統，可在常溫下操作，具有低耗能、價格低廉、操作容易，且不會產生有毒物質等特性，相當符合環保、健康與節能的趨勢。

目前醫院常會使用之殺菌方式，均會對材料的材質造成損壞，如熱、化學藥劑添加、或放射線照射，而大氣微電漿系統則是近年來作為取代傳統滅菌方式的新技術領域。由廖峻德教授率領之團隊自1996年致力於電漿應用於生醫的開發，2007起投入自有微電漿系統的研發，並探討電漿內各成份應用於滅菌的評估。

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廖峻德教授說，利用他們所研發的微電漿的技術，可針對不易處理彎角處、有傷口的地方進行滅菌，包括口腔滅菌、手術器械、及創傷修復等等皆可應用，目標是希望取代雷射。目前已經與成醫進行口腔滅菌的臨床合作。另外，雷射的成本要價四、五百萬，他們所開發的電漿滅菌筆，功能一樣，價格僅十分之一，效果更好。或許，未來身上有傷口，不用酒精或消毒水，隨身攜帶一支筆就能把細菌搞定。

由廖峻德教授主持的團隊所設計開發的之新型中空電極型式微電漿噴流系統，是藉由反應氣體與電漿激發氣體分流供應，可大幅降低電漿維持所需能量，並藉由提升反應氣體添加比例，達到最佳滅菌效果。初步證實對大腸桿菌、金黃色葡萄菌及噬熱桿菌具滅菌效應，目前可達90秒完全滅菌。該研究成果讓日本電漿滅菌協會驚豔，並來信邀請廖峻德教授赴日演說。

8 S3 b9 |9 s" d4 S研究團隊乃對於臨床常見細菌，如大腸桿菌、金色葡萄球菌進行滅菌處理，比較電漿處理前後，細菌形貌經由電漿處理後有明顯變化，且周圍有絲狀、小塊狀產生，且由殺菌確效的結果顯示，依據氧氣添加量的不同，可在90~120秒之間可達完全滅菌效果。而嗜熱桿菌於短時間內可達抑菌效果。顯示該實驗裝置可有效破壞細菌，而不是單純抑菌或妨礙繁殖。
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4 v- {7 o* J5 l- a' B8 I5 U$ X廖峻德教授表示，大氣微電漿系統中有用的滅菌成分，包含帶電粒子、具活性反應物種、紫外光，以及臭氧等等，在綜合效應而非單一物種進行滅菌程序，可大幅提升處理效能，縮短滅菌時程。『簡單的說，利用電漿滅菌就是善用電漿中能量與反應物質的原理，給予細菌能量、促成它的反應，打爆細菌！』廖峻德教授說。

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尤其電漿滅菌處理後不會產生有毒物質及污染，很適合應用於生醫器材的殺菌。未來可取代現有滅菌設備，提供客製化之微電漿處理系統，並可針對需求調整電漿陣列排列方式，達成快速、節能且潔淨的滅菌功能。另外，電漿處理後的副產物，如碳氧化合物、水氣等揮發性物種或是電漿未激發之殘餘氣體，皆可直接對外排放，對於環境威脅性甚小，符合普羅大眾及政府所倡導的綠色科技。

6 x4 i+ O: s! B7 Q  ?, _除了證實滅菌的功能，研究團隊對於各種屬性基材，也可藉由改變系統的電極型式、間距與通入氣體的種類、比例變化，找出最佳的抑菌參數。廖峻德教授補充說明，新型中空電極型式微電漿噴流系統核心技術在噴頭的設計，以及氣體混合成份的比例。該技術可成功針對物質，設計電漿的反應，依據產品所需改變混合成份，成功偵測達到最佳的化學反應式，可使用在生技產業、醫療儀器、表面改質處理等等，應用層面廣泛。舉例來說，皮鞋要增加鞋底的黏著度，也可以先透過電漿的處理，讓黏著劑產生最大的作用。只要廠商有興趣，都可以提出想法共同研究。

5 t" J. M* B; f& k: a4 x, l廖峻德教授目前兼任成大材料科學與工程學系主任及成大微奈米科技研究中心副主任，並擔任台灣歐盟計畫主持人，扮演媒合台灣與歐盟雙邊專家國際合作的重要角色。由廖峻德主持的生物醫學應用實驗室也和德國、美國等電漿科技研究單位進行密切的交流研究。並與奇美、台灣電漿、台灣電能等有多項的產學合作。關於電漿滅菌的最近成果也發表在國際期刊International journal of radiation biology，並在2008年台北世貿展展出成果，受到各界的注目。
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0 a; [7 \- s. q6 j# }/ z+ S電漿(Plasma)為固體、液體及氣體等物質三態外之第四種形態，係由正離子、電子、原子和分子等物質所組成。經過一世紀的發展，廣泛應用在各領域中，如半導體、光學鍍膜、纖維改質、能源環保以及醫學應用等。目前，電漿設施的發展，逐漸邁入微電漿(micro-plasma)系統，此系統為低耗能、常壓操作的潔淨系統。
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1 O: V0 h- \; \( x7 o訊息來源：成功大學

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(20100823 16:35:10)利用大氣電漿技術找到滅菌新利器，國立成功大學材料科學及工程學系廖峻德教授帶領翁志強博士等人組成的研究團隊在科研上有新發現。他們在開發的「新型中空電極型式微電漿噴流系統」中，成功找到電漿消滅細菌的最佳參數，證實對大腸桿菌、金黃色葡萄菌及噬熱桿菌具有滅菌的功能，未來可應用於美容、傷口癒合及醫療器材的滅菌處理等等。據了解，電漿醫學自2009年在美國及德國逐步開始發展，成大的研究水平確已經與世界技術並駕齊驅。
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訊息來源：成功大學
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