從火車月台的視覺錯覺到「欺騙大腦」的虛擬實境鏡像治療-成大教授林哲偉談生物醫學人工智慧在嵌入式運算臨床介入和醫學教育的應用

「月台的兩邊都有火車,有時候我們的眼睛突然沒有參考物,我覺得在動,可是我眼睛沒有參考物的時候,我不知道是我的車在動還是對面的車在動。」成功大學生物醫學工程學系教授林哲偉以火車月台經驗,解說歷經四代碩士生開發的「虛擬實境鏡像治療(VRMT)」,從動態擷取、及時映射、低延遲要求,再進階至動態追蹤、擴增實境鏡像、結合機械手等技術,他戲稱「這是詐騙集團手法的復健方式!」透過 VR 頭盔掌控視野內參考物,排除現實環境干擾,讓中風患者看到虛擬患側手隨著好手同步運動時,欺騙大腦產生視覺錯覺,刺激神經可塑性。此技術於 2024 年獲美國 FDA 認證,並獲得 2025 世界醫學物理與生物醫學工程大會學生設計獎首獎。

這場由工程科技學院主辦的「從邊緣到主題」講座,院長許豪仁開場歡迎「年輕有為、青年才俊、帥氣」的林哲偉教授,在中央校區 C511 會議室,與報名參加的醫放系、醫工系、醫資系等四十多位師生,分享十多年的生物醫學研究歷程與成果。

除了虛擬實境鏡像治療(VRMT)的復健新法,林哲偉也與日本太陽右電合作開發「電子鼻感測技術」,實驗室環境中的菌種辨識率達 100%,並延伸至胃癌吹氣篩檢,辨識率達 95.44%。

而為了精實醫院「睡眠多通路生理訊號檢查(PSG)」排隊檢測需 9 個月的時間與成本,林哲偉與團隊研發居家睡眠呼吸中止監測的單一導程心電圖(ECG),是全球首創能同時偵測心房顫動與呼吸中止的 AI 模型,已於 2025 年發表 Sleep 期刊。

林哲偉細數 AI 演進的五個世代,從 1970 年代的邏輯規則,到他博士畢業時的主流——機器學習(Machine Learning)。他回憶,當時的模型訓練高度仰賴「手動定義特徵」 (Feature Engineering),由研究者決定電腦該看什麼。但隨著 2012 年 GPU 加速運算的崛起,AI 邁入深度學習(Deep Learning)時代,實現「End-to-End」自動特徵提取學習。如今,他正帶領研究團隊進入第五世代:代理型 AI(Agentic AI)。

「對我來講,我有了 Agentic 之後,我覺得對我最大的不一樣是我開始重新寫程式!我是用我的 knowledge 跟知識去跟AI 說,我要看到什麼東西。當然我必須檢查 quality,可是它讓我的經驗有了很好的運用出口。」光是農曆年至今,他與團隊為成大醫院醫學教育製作了十個網站;與成大中風中心合作的演算法,在兩個禮拜內處理了 1000 筆 CT 影像,並測試 45 種辨識方法,以驗證中風偵測需求。他更展示「主動防跌系統」讓 AI 在一個下午分析上千篇論文,並即時生成個人化復健計畫。


林哲偉是花蓮人,2018 年 12 月 23 日於花蓮慈濟醫院捐贈造血幹細胞。「每次來慈濟的這個大園區,我都是抱持著一個很開心的心來分享。」會後他特地與工學院老師交流,探討電子鼻感測技術於長照領域的應用,以及教育現場對 AI 的使用態度,雙方都期許未來有更多合作。

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