研究領域
研究領域自述
目前主要研究領域說明:
目前研究領域包括:核磁共振造影相關技術、生醫訊號分析、儀器系統開發整合等方面，簡述如下:
(1) 核磁共振造影相關技術
服國防役期間，在台大核磁共振影像與頻譜實驗室從事研究的工作。主要研究主題有兩類:功能性核磁共振影像實驗、新世代核磁共振成像技術研發。
磁共振造影的原理，應用了「核磁共振」（nuclear magnetic resonance, NMR）現象，即原子核在強大磁場中，會根據磁場的大小，以與之相應的頻率在磁場中旋轉，然後原子核便會吸收與這個頻率相同的無線電波（即共振之意），而使自己的能量增大。一旦原子核回復到原先的能量大小，它便會放射出無線電波。
1973年3月16日，羅特博在著名科學期刊《自然》上，描述他如何利用不同強度的磁場（做成磁場的梯度），分析由不同位置原子核所放射的無線電波的差異，他經過計算分析之後，可顯現兩根裝水試管的不同空間位置；這是第一篇利用核磁共振現象來產生二維影像的論文。
隨後，曼斯菲德繼續研究這項「梯度磁場」技術的更多應用，先是發展出用來分析訊號的數學計算方法，後來更於1977年開發出「回波平面造影」（echo-planar imaging, EPI）這種現已廣泛應用的超快速造影技術。有了他們兩人的奠基，經過10年左右的發展，1980年代出現了第一台應用在醫學領域的MRI設備，如今應用範圍已非常廣泛，透過在人體內佔了三分之二重量的水分子，分析其中氫原子共振所放射出來的電波，可顯示三維影像，使得人體內的各個器官組織的病程變化無所遁形。
自從1970年代左右發明以來,磁共振成像所能提供受測物資訊的豐富性(T1,T2,質子密度分布,化學位移…等等)使它在這短短數十年間成為極受矚目的成像方式之一.多樣的用途像是認知科學研究以及生理性功能造影的應用更是遠遠超越發明者的想像.其跨領域的特質吸引了各種來自不同背景的研究人員參與技術發展,提升效能以及延伸可能性。本人的研究主題分述如下：
(a) 功能性核磁共振成像實驗
這方面研究主要是探討大腦功能，主題是靜坐對大腦功能的影響與變化，主要我們發現的靜坐的操作，會引發大腦松果體的反應，這會影響褪黑激素的分泌，影響到人類的約日時間，對於改善人類時差問題提出新的解決方向。另外我們也探討不同呼吸方式引發大腦的變化。在這領域共計有7篇國際會議論文與4篇國內會議論文。在2006年獲邀擔任World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2006 其中傳統東方醫學議程之一的主席 (session of 'Anatomy, Bonghan system, Acupuncture and therapeutic systems')。
(b) 新世代核磁共振成像技術研發
參與了卓越計畫「新世代磁共振成像術之研發II--超高速磁振成像系統之研究：以寬頻無線通訊理論建構之新世代MRI」和國家型科技計畫「高資訊容量、高速之奈米尺度核磁共振細胞影像分析系統」和國科會的「多通道高溫超導射頻系統於核磁共振生醫影像之研發與應用」等計畫。進行高溫超導射頻系統與微型核磁共振晶片實驗室之研發。這方面的研究成果共計有有9篇國際會議論文與3篇國內會議論文，並投寄了2篇國際期刊論文，等待回覆。並且參與多項國內外論文競賽。高溫超導射頻系統的研究分別獲得，2005年27th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 學生設計競賽最後決選和2006年第四屆國家新創獎學生組第三名。而微型核磁共振晶片實驗室之研發也獲得2006年 奈米元件研討會壁報論文競賽銀牌獎以及2006年 生物醫學工程研討會論文競賽特優等獎項。
(2) 生醫訊號分析
在碩士求學階段，的題目「腦切片神經訊號複合式即時擷取與數據壓縮之研究」也利用這系統取得數據而完成，到了博班之後沿續相關的研究背景，與成大精神科的葉宗烈醫師合作，自醫院生理回饋室取得之心電圖、血壓波形等資料，探討醫師們感興趣的自主神經功能。期間參與了國科會計劃「腦切片神經傳導研究用複合式數據擷取系統」和「以頻譜分析探討自主神經系統對血壓脈搏波形影響之研究」在這相關領域分別發表了兩篇國際期刊論文與一篇國內期刊論文，以及一篇國際會議論文和兩篇國內會議論文。
在台大服國防役期間，也探索過情緒的偵測，讓機器了解人類使用者的情緒而有適切的反應。其中發表一篇國際會議論文，與兩篇國內會議論文，並贏得 2005年的生物醫學工程研討會論文競賽佳作。
(3) 儀器系統開發整合
儀器系統整合，參與了多項計畫，其中有與成大生理所合作的「腦切片神經傳導研究用複合式數據擷取系統」計畫以及與義守大學醫工系李彥杰老師規劃「新生兒最佳成長環境之嬰兒行為監測系統」計畫，還有與成大醫院眼科李世中醫師合作的「以電腦導向系統應用瞬選觀視技術作孩童視力檢查之研究」以及「醫護端 PC-BASED 智慧型病情匯整與管理系統之設計」、「應用影像處理及主動視覺製作頭部位置自動追蹤系統」等多項國科會計畫。
(4)漁業物聯網之水質監測
因應傳統養殖業地域多為寬廣遼闊，建置有線裝置系統相較無線來得複雜且受限，若使用無線傳輸不僅可提升機動性也可減少建構成本。本計畫採用LoRa做為無線傳輸技術，相較於其他物聯網傳輸方式具有更佳的傳輸距離與星狀拓樸，在寬闊且無遮蔽之養殖場域將更有利於其傳輸品質。
本研究之系統分為三部分，第一部分為水質感測資料蒐集，透過Modbus協定取得水質溫度、PH值、電導值(COND)與濁度值(NTU)等參數，而後透過第二部分以樹莓派嵌入式系統做為系統核心的閘道器，經由LoRa接收資料後利用Wi-Fi將資料傳至遠端伺服器。最後以視覺化網頁方式呈現歷史時間與即時現況之參數曲線圖，提供使用者遠端監測之畫面，不須頻繁進出養殖場地也能隨時了解水質變化，適時做出調整。
