準確率領先全球 失智症前驅期腦波AI輔助診斷系統

科技部於2021年12月8日舉行記者會，發表全球首創「失智症前驅期腦波AI 精準輔助診斷系統」，可精準、快速方便偵測失智症前驅期–「輕度認知障礙 (Mild Cognitive Impairment, MCI)」，讓銀髮族及早接受治療與介入，降低發展成失智症之風險。

此系統之研發係經由科技部計畫經費長期支持，由國立臺灣科技大學機械系劉益宏教授帶領跨域及跨國之研發團隊，運用腦電波信號處理、電子電路設計、人工智慧AI演算法等不同領域技術，再與認知神經科學專家及指標性醫學中心專科醫師合作研究，最後透過新創公司來進行產品化與跨醫學中心臨床驗證。

MCI判讀準確率領先全球

劉益宏教授自2017年起開始與蔡佳芬醫師(台北榮民總醫院精神醫學部老年精神科主任)及吳建德准教授(東京大學國際神經智能研究中心)針對阿茲海默失智症(AD)與輕度認知障礙(MCI)的腦波AI輔助診斷進行研究。

劉教授在最核心的AI演算法部分研發了腦波多重非線性特徵解碼技術，並利用機器學習演算法自動鑑定出大腦最具MCI敏感性的關鍵腦區，最後再利用自行開發優於過去方法的腦波分類演算法方法將腦波特徵自動分類。透過80位受試者腦波分析與驗證，達到了90%的MCI判讀準確率，相關研究成果已陸續發表3篇國際期刊論文，在當今全球MCI腦波研究上，取得了準確率的領先。

整個輕度認知障礙腦波AI輔助系統包括三大部分，包括感測端、硬體端、軟體端。首先，利用置於頭皮表面的電極來量測腦波(感測器端)，接著利用腦波機(硬體端)將腦波類比訊號進行處理，最後將腦波數位訊號傳送到電腦端經由AI演算法解碼與分類(軟體端)，最終輸出檢測結果，即完成了整個腦波量測與判讀流程。

整套系統具有方便(僅需要配戴8顆電極)、安全(非侵入式量測且無傷害)、快速(僅需量測120秒腦波)、準確(已達到90%以上的MCI與AD偵測率)等優點。相較於其他神經造影方式(例如功能性磁振造影functional MRI)，劉教授所研發的系統具有更低價、更快速、更方便攜帶之優勢，非常適合用於MCI之快速篩檢。

此技術之優越性可從競爭對手分析得知：不論是在美國FDA還是台灣TFDA，目前皆沒有腦波輔助診斷輕度認知障礙之醫療器材上市。

取得智慧醫材市場先機

本項研發成果中之部分關鍵技術於2017年榮獲科技部「創新創業計畫(FITI)」競賽首獎「創業傑出獎」。為了進一步完成技術落地之最後一哩路，劉益宏教授於2019年創辦了「宏智生醫科技股份有限公司」，並獲得電子大廠仁寶電腦增資1億元。透過腦波處理電路與演算法之技術授權，讓新創公司得已在大學實驗室研究成果之上進行產品化。在兩年間完成了醫療級腦波機的安規認證、GMP廠之建置，並取得了美國FDA (510K)與台灣TFDA的二類醫材上市許可，締造了國產腦波機取得上市許可之紀錄。

同時，已透過新創公司與北部各醫學中心合作，吸引了許多精神科與神經內科主任級醫師參與，包括長庚醫院精神科與神經內科(林口、基隆、土城)、臺大醫院精神科、台北三軍總醫院神經內科、台北榮總精神醫學部等六家醫院，締造了台灣最大規模的失智症腦波大數據收集與驗證之紀錄，預計將在明年2022年中期完成至少500例受試者之失智症腦波數據庫。

屆時，將可利用此大數據進行更為精確之失智症與輕度認知障礙輔助診斷腦波AI判讀模型訓練與優化。再結合宏智生醫科技自行開發並已取得醫材上市許可之腦波機、雲端運算平台，即完成了整個「失智症前驅期腦波AI輔助診斷系統」，完成TFDA/FDA智慧醫材認證後，即可上市成為輔助醫師進行快速診斷之好幫手，亦可在智慧醫材競爭舞台上取得先機，佔有廣大市場。

研究團隊合影左起為基隆長庚醫院精神科陳志根教授級主治醫師、台北榮民總醫院精神醫學部老年精神科蔡佳芬主任、臺灣科技大學機械工程系劉益宏教授、科技部工程司李志鵬司長、宏智生醫科技股份有限公司翁宗斌董事長、宏智生醫科技股份有限公司陳威昌總經理

完整新聞資料請參考：https://www.nstc.gov.tw/folksonomy/detail/24b8ff67-c713-410b-b273-caa0af9eee51?l=ch