生醫電子跨域合作 精準電刺激改善帕金森氏症
目前以在腦中植入電極治療帕金森氏症的方式，有耗電量大、產生肢體不受控等副作用的缺點。不過，交大電子研究所教授柯明道與林口長庚醫院動作障礙科主治醫師陳瓊珠跨域合作，採用台積電研製的「微型單晶片」，以精準電刺激降低一半的耗電量，並減少35%副作用。
陳瓊珠表示，帕金森氏症（Parkinson's disease）是老年人最常見的神經退化疾病之一，由於病程很長，長期服用藥物易產生肢體不受控制的異動症，或出現藥效的時有時無等副作用，且經過5年的蜜月期後藥效會開始遞減。因此中、晚期的患者可選擇「深腦刺激系統」，透過外科手術在腦部植入電極，藉由高頻率電刺激來改善動作障礙。
不過，陳瓊珠指出，目前自美國進口的深腦刺激系統只能採用「無差別連續性電刺激」，具有過於耗電及容易產生肢體不受控、口齒不清等情況；且經常加劇患者及家屬的經濟負擔，傳統深腦刺激系統約新臺幣100萬元，健保補助約9成，但患者每4至5年就要更換1顆電池，每次要價40至50萬元；根據去（108）年健保署統計，全臺患者在更換電池部分就花費1億多元。
交大電子研究所教授柯明道與林口長庚醫院動作障礙科主治醫師陳瓊珠共組跨領域研究團隊，採用台積電半導體製程研製出的「微型前瞻系統單晶片」，開發出「智慧型可適性閉迴路深腦刺激系統」。（科技部提供）然而，科技部自2019年起推動「臺灣腦科技發展及國際躍升計畫（108-109）」，鼓勵跨領域結合資通訊、機械控制、臨床醫學等研發能量，帶動生醫領域及精準醫療產業發展。在此計畫支持下，柯明道與陳瓊珠共組跨領域研究團隊，採用台積電半導體製程研製出的「微型前瞻系統單晶片」，開發出「智慧型可適性閉迴路深腦刺激系統」。
柯明道指出，團隊所開發的「微型前瞻系統單晶片」整合了類比前端放大器、類比數位轉換器、數位訊號處理器、可調式多通道電刺激器，以及無線傳輸及電源管理等多項電路功能，有賴台積電成熟的工業技術，將晶片體積縮減到比米粒還小，降低一半的耗電量，並大幅提升運算效能。
柯明道表示，這套系統可蒐集個別患者腦中獨特的「深腦訊號」，透過回饋控制訊號機制驅動電刺激，讓醫生進行專業調控後給予特定的電刺激治療，實驗過程中也應用無線充電的新技術，使晶片可以無線充電、24小時運作。陳瓊珠則舉例，就像傳統冷氣升級成智慧型冷氣一樣，可偵測周遭氣溫再去調配冷房能力。
陳瓊珠表示，新治療技術的成功關鍵在於長庚醫院過去數十年與英國牛津大學合作分析患者深部腦部訊號，找出生物標記，後續根據病人顫抖、動作緩慢等不同臨床症狀，讓刺激器給予個人化刺激訊號，達到精準治療目的。依據目前使用情況顯示，可改善口齒不清、異動症等副作用程度達到35%。
交大電子研究所教授柯明道與林口長庚醫院動作障礙科主治醫師陳瓊珠共組跨領域研究團隊，採用台積電半導體製程研製出的「微型前瞻系統單晶片」，開發出「智慧型可適性閉迴路深腦刺激系統」。（科技部提供）
