發布日期：2025年12月3日
本案聯絡人:工程處 杜青駿研究員 電話：(02) 2737-7527 E-mail：cctu@nstc.gov.tw
科技輔助復健，讓患者主動訓練、提早恢復行動能力
全球快速高齡化，行動健康面臨前所未有的挑戰，在國科會長期支持下，國立中興大學李聯旺優聘副教授、國立陽明交通大學柯立偉教授及高雄醫學大學陳嘉炘教授組成的跨領域團隊，歷經10年打造全球首創的「AI隨動步行復健機器人(HopeStride)」。「會讀腦」的智慧復健機器人正式問世，讓中風與退化患者能「用腦走路」，主動參與訓練、加速恢復，同時減輕治療師負擔並提升復健科醫師的臨床效率。
此系統整合隨動載具、動態減重、外骨骼與非侵入式無線腦機介面，可讀取患者腦部訊號並解析運動意圖，進而驅動外骨骼完成安全、自然的步態訓練；從站立、平衡、步態引導、自然行走到腦控訓練皆能一機完成，擺脫以往以被動訓練為主的限制，並能靈活應用於醫院與復健中心。
這種「主動式」復健使患者更貼近自然行走的狀態下重啟神經連結，是傳統設備難以達成的重大突破，目前已在高雄醫學大學附設中和紀念醫院進行臨床實驗，受試者的步態控制、下肢肌力與心肺耐力均有顯著提升，使患者能更早投入主動訓練、加速行動能力的重建。成果顯示，智慧復健未來可望擴展至更多醫療場域，協助更多民眾找回行動能力。
被動復健難喚醒大腦，「用腦學走」改寫訓練方式
對許多患者而言，「想走卻走不動」是復健過程中最大的挫折。傳統復健設備多以機械支撐協助患者站立與行走，雖能降低跌倒風險，卻屬於「被動帶動」：步態僵化、身體擺動受限，難以模擬自然行走節奏，也較少能有效激活大腦與肢體的協同控制。此外，設備功能單一、缺乏即時回饋與自動化，使治療師難以根據患者即時反應調整訓練參數，復健效率與安全性皆受限。這種「讓身體動，卻少讓大腦學」的方式，難以達成真正的功能重建。
因此，醫界與工程界皆期待新一代同時具備「動作訓練」與「神經重塑」的智慧復健系統，讓患者不再被動跟隨，而能主動「用腦調控行走」，透過神經可塑性導向訓練重新連結大腦與身體，為臨床復健帶來關鍵轉捩點。
十年磨一劍：打造會「讀腦」的復健機器人
在國科會支持下，自2016年起，跨校團隊以神經可塑性理論、安全控制、AI與腦機介面為核心，結合外骨骼與運動意圖辨識模組，完成AI隨動步行復健機器人(HopeStride)開發。系統能依患者狀況於不同復健階段靈活調整訓練模式：
￭初期：協助站立與平衡、啟動下肢運動
￭中期：以影像輔助步態引導，建立自然的行走模式與正確的重心轉移
￭後期：透過腦波訊號主動驅動外骨骼，實現「意念控制行走」
系統同時刺激中樞與周邊神經，打造「中樞—周邊—中樞」的閉迴路訓練機機制，滿足臨床對「主動化、個人化、模組化、精準化」的需求。
重回生活不是夢：臨床實驗證實「用腦走路」更有感
在高雄醫學大學附設中和紀念醫院復健部，研究團隊以20次療程比較2組訓練：對照組採被動式外骨骼；實驗組採腦控外骨骼。評估平衡、下肢功能與心肺適能等指標後發現：對照組主要在下肢功能改善；實驗組則下體功能與心肺耐力均表現出同步改善，顯示「用腦復健」可同時強化身體與神經兩大系統，帶來雙重效益。
國科會透過「工程處控制學門專題研究計畫」與「國際年輕傑出學者研究計畫」，持續扶植跨域研發與臨床應用，使智慧復健從實驗室走向醫療現場。團隊規劃於2026年底前，結合陽明交大柯立偉教授自主開發並通過醫材安規與生物相容性認證的穿戴式無線腦機介面，完成50例以上臨床驗證並持續優化設計與應用。
這項成果不僅回應高齡社會的復健挑戰，更展現「以科技補人力」的創新精神。隨著復健機器人與腦機介面技術持續進展，「用腦走路」將成為智慧醫療的新典範，讓「重回生活」不再只是希望，而是可以被實現的未來。
參考資料：
1. Lian-Wang Lee*, I-Hsum Li, Ting-Wei Liang, “A Proof of Concept Study for the Design, Manufacturing, and Control of a Mobile Overground Gait-Training System,” International Journal of Fuzzy Systems, vol. 23, pp. 2396-2416, 2021.
2. Chun-Ren Phang, Kai Hsiang Su, Yuan Yang Cheng, Chia Hsin Chen, Li Wei Ko*, “Time synchronization between parietal–frontocentral connectivity with MRCP and gait in post stroke bipedal tasks,” Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, vol. 21, pp. 1-16, 2024.
3. Lian-Wang Lee, I-Hsum Li*, “Safety-enhanced control for a MuscleDrive waist-assistive exoskeleton,” Control Engineering Practice, vol. 156, 106182, 2025.
在國科會長期支持下，國立中興大學李聯旺優聘副教授組成跨領域團隊，歷經10年打造全球首創的「AI隨動步行復健機器人(HopeStride)」。
左3為高雄醫學大學附設中和紀念醫院復健部陳治廷醫師、左4為高雄醫學大學學士後醫學系陳嘉炘教授、左5為工程處洪樂文處長、左7為國立中興大學機械系李聯旺優聘副教授、左8為國立陽明交通大學電控工程研究所柯立偉教授
「AI隨動步行復健機器人(HopeStride)」功能展示。
