Прибор ээг своими руками

Развиваем тему о том, как сделать своими руками электрокардиограф, и плавно переходим к тому, как самостоятельно сделать электроэнцефалограф. Таким образом, здесь рассмотрена доработка кардиографа отсюда до энцефалографа.
Электроэнцефалограф (энцефалограф) по сути отличается от электрокардиографа лишь просто большим коэффициентом усиления. У электрокардиографа коэффициент усиления порядка 1000 (у нас на схеме это 7*124=868), у энцефалографа он должен быть как минимум порядка 20000 (см. книгу Л.Р. Зенков Клиническая электроэнцефалография с элементами эпилептологии. Изд-во “МЕДпресс-информ”.). Для этого заменим резистор в 400 Ом задающий коэффициент усиления второго ОУ с рис.8 на резистор порядка 25 Ом. Тогда коэффициент усиления второго ОУ станет около 2000, а коэффициент усиления все схемы 7*2000=14000. Теоретически этого уже достаточно, правда есть “небольшая” закавыка. Мы, конечно же, можем теперь снимать электроэнцефалограмму при помощи этой схемы, но для этого клиента придётся побрить наголо! Ведь электроды мы используем те же, что и для снятия ЭКГ – то есть те, которые должны довольно плотно прилегать к коже.
Конечно же, вариант с бритьём наголо для большинства неприемлем. Поэтому придётся доработать наше устройство следующим образом. Во-первых, мы должны применить электроды, которые бы благополучно достигали кожу головы даже при наличии на ней волос. То есть электроды должны быть чем-то типа массажной расчёски. Делать мы такую “расчёску” будем при помощи так называемых штырьковых соединителей следующего вида:

рис.15

Cкрепив штырьки следующим образом, получаем “расчёску”:

рис.16

Данная технология была взята отсюда. Далее необходимо все короткие штырьки (которые снизу на рис.16) закоротить между собой и присоединить к проводу, который потом будет вести к входу усилителя. Длинные штырьки будут контачить с кожей головы. Казалось бы, что задача изготовления электрода для подключения к голове решена. Однако тут возникает следующая проблема. Дело в том, что сопротивление кожа-электрод в такой схеме резко повышается. Если у электродов для снятия ЭКГ это сопротивление не выше 5. 100 кОм (см. С.В. Фролов, В.М. Строев, А.В. Горбунов, В.А. Трофимов Методы и приборы функциональной диагностики. Изд-во ТГТУ), то у штырьковых электродов из-за малой площади контакта штырьков с кожей это сопротивление подскакивает до 1 Мом и более. При этом сопротивление провода, к которому подключён электрод, всего лишь несколько Ом. Практика показала, что огромное сопротивление датчика-электрода на коже головы, подключённое к входу усилителя, чьё сопротивление мало относительно сопротивления кожа-электрод, приводит к полной неработоспособности схемы, что выражается в том, что полезный сигнал буквально тонет в шумах. Чтобы от этого избавиться в схему ставят, для так называемого согласования повторитель, у которого входное сопротивление стремится к бесконечности, а выходное к нулю (о повторителе см., например, здесь, о согласовании здесь). Таким образом, схема сопряжения датчика-“расчёски” с проводом должна иметь следующий вид:

Читайте также:  Можно ли делать мрт головного мозга с металлическими коронками

Здесь данный способ согласования применён даже в схеме электрокардиографа. Здесь это применяется в схеме энцефалографа. Необходимо отметить, что для лучшего качества работы схемы необходимо чтобы повторитель был как можно ближе к датчикам на коже головы. В идеале провод ведущий от датчика к повторителю должен иметь нулевую длину.
Для уменьшения действия шумов сигнальный провод и провода питания этой схемы лучше всего заключить в экран. То есть выполнить всё это на базе экранированного микрофонного провода. Тогда более полная схема подключения данных датчиков имеет следующий вид:

Здесь экран (медная оплётка провода) должен быть подключен к нулю схемы. В качестве ОУ для построения повторителя в соответствии с рекомендациями сайта берём TLC272. В микросхеме TLC272 на самом деле два усилителя, а нам нужен лишь один, поэтому выводы второго подключаем в соответствии с рекомендациями сайта.

Здесь выводы № 1, 2, 3 – выводы неиспользуемого второго усилителя. Выводы усилителя, который используется, на рис.18 подключены по схеме рис.17. Необходимо отметить, что подключения на упомянутом сайте в своей основе те же, что и на рис.18, правда там добавлены дополнительные конденсаторы и резисторы. Из своего опыта скажу, что я делал без этих дополнительных конденсаторов и резисторов и всё работало, схему же с этого сайта не проверял.
Таким образом, схема энцефалографа это рис.2, ну или рис.3 (см. также исходную схему кардиографа здесь), где аналоговая часть это рис.8 у которой резистор в 400 Ом второго усилителя заменён на резистр в 25 Ом, далее это источник питания аналоговой части рис.11 и схема рис.18. – так (через повторители) подключаем электроды (датчики) ко входам первого ОУ схемы рис.8. Ну и нулевой провод в схеме энцефалографа в отличие от электрокардиографа подключают не к правой ноге, а к мочке уха – для этого провода повторители не нужны. Если собирать всё это на основе платы беспаечного монтажа, то получится что-то типа вот такого :-). Про настройку блютуза, «заливку» скетчей в Arduino и разных способах просмотра полученных данных на компьютере см. здесь.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

В общем, задача собрать усилители для энцефалографа.

Вот набросал предварительную схему (во вложении) — просьбы покритиковать, где какие ошибки, выбор элементов и т.п.

За основу я брал схему из проекта openeeg схема
вот ещё схема с форума на ОУ К140УД1208.

Читайте также:  Мрт головного мозга показания к проведению

Питание схемы: скорее всего, герметичные свинцовые АКБ на 12В (они просто есть в наличии).

Хотелось бы применить более дешёвые ОУ, т.к. в будущем, планируется увеличить число каналов до 12-24.

И ещё, не нашёл схем с монополярным отведении. Этот режим был бы более перспективен. Сложность здесь, как я понимаю, в борьбе с помехами. Может, кто поделится такой схемой.

активные электроды никто ж не использует
есть прекрасная микросхема для биопотенциалов — ad620. там все внутри уже есть.
гугл дает кучу схем для усилителей экг и ээг по этой микре

а в вашей схеме огромная куча лишних микросхем — это уровень 80 годов

да и дифференциальную систему электродов не используют щас

04.09.2015, 12:59

Про AD620 знаю, и на AD8220 уже присматривался.
Цена кусается.

>а в вашей схеме огромная куча лишних микросхем — это уровень 80 годов
вот и прошу помощи, подскажите, как упростить, убрать лишнее.

>да и дифференциальную систему электродов не используют щас
очень хотелось бы уйти от неё. Потому и спрашиваю пример схемы с монополярным отведением и какие сложности ожидать при реализации.

04.09.2015, 14:24
04.09.2015, 14:41

да, мне вот никак не попадались — всё с диф. отводами.

А вот как с усилением? он всё усиление на одной AD822 сделал. Этого достаточно?
как я понял, у него усиление до к=20 на канал.
чувствительность АЦП должна быть около 10..30 мкВ

а так, можно и на ads1299 сделать (8-Channel, 24-Bit Analog Front-End for Biopotential Measurements) всё хорошо, только цена 3500 за чип, да ещё и корпус S-PQFP-G64. ни плату сделать, ни распаять без мата.

04.09.2015, 14:57

Ryazanskiy, о!! клевая микра давно такую хотел.

ну мед измерения — область тонкая. 16-20 каналов. ну а чо делать, да — недешево. но это не усилитель для наушников за 50 рублей — все же надо понимать.
соваться в некоторые области без денег проблематично.
се ля ви.

усиление 20-50 это вполне нормально
в норме со скальпа идет 30-100 микровольт а вот при НЕнорме например при эпилептическом припадке там до 10-50 миливольт
требования к записывающей аппараьуре таковы что все сигналы должны быть записаны с минимальными искажениями при этом вырезать артефакты не имеешь права для достоверности показаний.
к тому же для фоновой ээг вполне хватает 6-7 бит разрешение.
при том что имеем хотя бы 12 а лучше 16 битное ацп которое должно иметь запас для записи артефактов, припадков итп

то есь ГРУБО ГОВОРЯ имеем 40микровольт на 1 бит при опорном 3 вольта
усиление 20 то есть минимальный сигнал видим на уровне 2 микровольта
или 0,5 микровольта если усиление 50

если 24 бита то усиление фактически не нужно вообще
все помехи типа остатков от50гц вырезаем нерекурентным фильтром там к примеру 100 порядка
обычная стм32 справляется на ура

04.09.2015, 16:25
Читайте также:  Мрт головного мозга новопеределкино

прям так и чувствовал, что Вы связаны с этим делом.

Вот и с параметрами более мене определился.
в качестве АЦП планируем в будущем поставить AD7739 (24-бит 8 каналов)
цена в чипидипе 500р.
и предусилитель на канал: на AD822 ( в чипидипе 330р. )
итого 8 каналов около 2500, что уж точно меньше ads1299 за 3500. Да и плату не придётся заказывать. ЛУТ вполне справиться.
попробую схемку отрисовать.

04.09.2015, 17:01
04.09.2015, 17:03
04.09.2015, 17:10

обычно до 45гц. или до 120гц. смотря что нужно
для воачебной грубой диагностики 45гц достаточно — она заключается в выдаче диагноза — есть пизнаки эпилепсии или нет. это проводится вообще чисто визуально.
всё. в 90% врач больше ничо не делает.
альфа ритм не выше 14гц вообще.
потом при признаках эпилепсии на некоторых или на всех(что для больного хуже) бывает острые пики одиночные( это если в самом начале развитие эпилепсии) — их человек не ощущает вообще обычно
ну их и пр 45гц вполне видно

для глубокой диагностики лучше конечно до 100-120гц диапазон иметь
но это если только врач или инженер научную работу ведет

04.09.2015, 17:16
25.09.2012, 15:58


Windows vps или vds для личного пользования — безопасно ли ?
Приветствую всех Возникла мысль купить VPS для подключения через удаленное подключение . Это.

скомпилировать проект в xcode для личного пользования без девелоперского аккаунта — можно ли?
Всем привет! Как обычно, я новенький. Хочу написть простенькую программу для макоси для работы с.

как подготовить базу для локального пользования
Сделал базу. по умолчанию доступ выставил Editor на базу. при первом открытии локально спрсило.

Лаунчер для игры: сделать авторизацию, запуск клиента, показ скина, и показ личного счета
Доброго времени суток ! Я создаю лаунчер одной игры( Minecraft ) Можете ли вы мне помочь с этим.


Как определить, какие ресурсы компьютера отведены для общего пользования в сети
Как определить, какие ресурсы компьютера отведены для общего пользования в сети

Читайте также:
Adblock
detector