Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Monitor Fal Mózgowych

Używając skomplikowanego elektroencefalografu czy też monitora EEG, możesz podejrzeć bardzo słabe sygnały generowane przez mózg. Urządzenie opisane w niniejszym artykule potrafi wykonać to samo ale mniejszym kosztem niż urządzenia profesjonalne. Możesz nie tylko oglądać swoje (lub innej osoby) fale mózgowe na ekranie monitora ale także je zapisać i wydrukować w dowolnym czasie. Opisane urządzenie wykonane jest w oparciu o moduł Arduino Nano. Z komputerem łączymy je standardowym kablem USB.
Uwaga! Ze względów bezpieczeństwa oraz braku separacji galwanicznej w układzie, opisywany monitor może współpracować WYŁĄCZNIE z komputerami typu laptop lub notebook zasilanymi z własnego akumulatora PRZY ODŁĄCZONYM ZASILACZU SIECIOWYM (zasilacze nie zapewniają pewnej izolacji elektrycznej, zgodnej z wymaganiami norm dotyczących urządzeń podłączanych bezpośrednio do ciała ludzkiego, w tym urządzeń medycznych lub paramedycznych). Z urządzenia nie powinny korzystać dzieci bez nadzoru oraz osoby, u których stwierdzono choroby neurologiczne, np. padaczkę.
Light icon
Article Image

Jest wiele sytuacji i powodów, dla których użyteczne jest monitorowanie fal mózgowych. Proste oglądanie fal generowanych przez twój mózg może być pomocne w osiągnięciu lepszego samopoczucia tj. odprężenia psychicznego. Takie sprzężenie zwrotne wymaga jednak treningu. Niewiele osób potrafi to osiągnąć od samego początku eksperymentów z EEG. Obraz fal generowanych przez mózg niesie także cenne informacje dla specjalistycznych klinik, szczególnie w przypadku pewnych schorzeń neurologicznych czy przy analizie faz snu, a także problemów z nim związanych, np. bezdechem sennym. Dysponując prywatnym urządzeniem tego typu, będziesz mógł go wykorzystać także w mniej poważnych przypadkach.

Fale mózgowe monitorowane są z użyciem wielu elektrod umieszczonych na skórze czaszki. W warunkach amatorskich mogą to być tanie i łatwo dostępne w handlu elektrody do EEG, a nawet do EKG, ale przewody łączące je z układem monitora muszą być jednak dobrej jakości ze względu na bardzo słabe (rzędu dziesiątek mikrowoltów) sygnały wychwytywane przez te elektrody. Z kolei „Brainwave Monitor” połączony jest z komputerem standardowym kablem do transmisji szeregowej USB. 

Projekt opisany w bieżącym artykule jest częściowo podobny do układu elektrokardiografu. Taki projekt publikowaliśmy w Silicon Chip, w numerze z października 2015 roku. Dostępny jest on pod adresem www.siliconchip.com.au/Article/9135.

Tamten projekt był monitorem jednokanałowym i potrzebował tylko dwu elektrod do monitorowania pracy serca. Opisywany tu monitor aktywności mózgu jest trójkanałowy i przez to potrzebuje odpowiednio więcej elektrod. Bardzo słabe sygnały odebrane przez elektrody doprowadzone są do trzech torów kondycjonowania sygnału. Oprócz wzmocnienia bardzo słabych napięć z elektrod, ich istotną funkcją jest filtracja sygnału w dziedzinie częstotliwości. Dalej, sygnały doprowadzone są do taniego modułu Arduino Nano, który swoim przetwornikiem A/C przetwarza je na postać cyfrową (10-bitowe próbki) oraz przesyła je do komputera PC. Dalsza obróbka następuje w komputerze PC, gdzie możliwe jest nie tylko wyświetlenie przebiegów na monitorze ale także ich dalsza analiza. 

W każdym torze pomiarowym znajduje się filtr dolnoprzepustowy trzeciego rzędu, wykonujący dwie funkcje: ograniczenie pasma częstotliwości sygnału przed próbkowaniem oraz redukcję wrażliwości układu na zakłócenia 50 Hz od okolicznych urządzeń i instalacji sieciowych.

Urządzenienie jest przeznaczone dla diagnostyki medycznej
Poprawna interpretacja przebiegów EEG jest sprawą złożoną. Wymaga nie tylko wiedzy medycznej, ale także wielu lat doświadczenia w tym zakresie. Opisany w bieżącym artykule monitor fal mózgowych jest jednak pouczającym urządzeniem dydaktycznym. Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości w zakresie zdrowia mózgu, należy zasięgnąć specjalistycznych konsultacji profesjonalistów neurologów.

Opisywany tu projekt monitora fal mózgowych zadowala się niewielką mocą zasilania i zasilany jest z komputera PC przez kabel USB, dzięki czemu nie jest wymagany zewnętrzny zasilacz. Pobór prądu jest mniejszy niż 45 mA (przy 5 V). 
Oprogramowanie sterujące urządzeniem zawarte jest w aplikacji okienkowej napisanej w języku Visual C++ dla środowiska Windows.

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Tematyka materiału: Monitor Fal Mózgowych, EEG, Arduino Nano, Brainwave Monitor, ADC Analog to Digital Converter, USB, AD623ARZ, LMC6482IMx, LMV431BIMF, Atmega328P, Arduino IDE, elektrody EEG
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich sierpień 2022
Udostępnij
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"