توضیحات
چکیده
الکترود حسگـري اسـت کـه جریـان یـونی در بـدن را بـه جریـان الکترونـی در سـیم تبـدیل مـی کنـد. پتانسـیل هـاي حیـاتی از سـطح پوسـت توسـط الکترودهـاي مرطـوب بـه بهتـرین نحـو اخـذ میشـوند امـا بـه دلیـل دردسـترس نبــودن، خشــک شــدن و نــامطلوب بــودن ژل بــراي بیمــار محققــان ســعی بــر طراحــی الکترودهــاي خشــک و نیمــه مرطـوب فعـال دارنـد. الکتـرود معرفـی شـده در ایـن پـروژه از دو بخـش مکـانیکی والکترونیکـی تشـکیل میشـود، کـه دربخــش الکترونیکــی بــا اســتفاده از تراشــه ابــزار دقیــق AD620تقویــت کننــده اي بــا امپــدانس ورودي بــالا، نــویز پــذیري کــم، مصــرف انــرژي پــایین وبهــره ي بــالا ســاخته شــده اســت. در بخــش مکــانیکی نیــز از میکروکامپوزیــت پلیمري استفاده شده اسـت کـه داراي رسـانایی بسـیار بـالا و در عـین حـال از نظـر اقتصـادي بسـیار ارزان قیمـت مـی- باشـد. الکترودهـاي طراحـی شـده در ایـن تحقیـق در دو نـوع خشـک هشـت پـین و نیمـه مرطـوب تـک پـین سـاخته شده اند. به منظور ارزیـابی الکترودهـا، ثبـت سـیگنال مغـزي از 9نفـر بـا محـدوده ي سـنی متفـاوت (از 6تـا 50سـال) انجام شده است. بعـد از ثبـت سـیگنال بـا اسـتفاده از تبـدیل ویولـت، سـیگنال اصـلی، نـویز ناشـی از EMGو آرتیفکـت هاي حرکتی از سـیگنال خـام اسـتخراج شـده و سـپس تـوان سـیگنال بـه نـویز بـه طـور مجـزا بـراي نویزهـاي EMGو آرتیفکـت هـاي حرکتـی محاسـبه شـده اسـت. همچنـین بـا اسـتفاده از روش Welchطیـف تـوان بانـدهاي فرکانسـی مختلــف از ســیگنال EEGاســتخراج شــده و نهایتــا نســبت SMR/Thetaو Theta/Betaمحاســبه و بــا نســبت هــاي اسـتخراج شـده از الکتـرود مرطـوب مقایسـه شـده اسـت. طبـق نتـایج حاصـل شـده ضـریب همبسـتگی بـین سـیگنال هاي اخذ شده بـا الکتـرود نیمـه مرطـوب و مرطـوب 0,830و بـین سـیگنال هـاي اخـذ شـده توسـط الکتـرود خشـک و مرطوب 0,826بـه دسـت آمـده اسـت. الکترودهـاي طراحـی شـده در ایـن تحقیـق عملکـرد مناسـبی در ثبـت سـیگنال مغــزي داشــته و نویزپــذیري کمتــري نســبت بــه الکترودهــاي مرطــوب در هنگــام انقباضــات عضــلانی و نــویز EMG داشته اند. البته در الکترود تک پـین بـه دلیـل داشـتن سـطح مـؤثر ناکـافی، چنانچـه بصـورت چنـد پـین طراحـی شـود نتایج بهتري در بر خواهد داشت.
مقدمه
الکترود حسگري است که انرژي الکتریکی عمدتاً از نوع جریان یونی را به انـرژي الکتریکـی از نـوع جریـان الکترونـی تبدیل میکند. چنین سیگنال هایی باید از الکترود وارد شوند که به عنوان واسطه بین ارگانیسم بیولـوژیکی و دیگـر اجـزاي یک سیستم اندازه گیري پزشکی عمل کند بنابراین گستره الکترودها براي ابزارهاي الکترونیکی مهندسی پزشکی، زمینه اي مهم براي تحقیق، توسعه و تولید در مهندسی پزشکی فراهم می نماید.
ABSTRACT
An electrode is a sensor that converts ion flow into the body into an electron current in the wire. The vital potential of the skin surface is best achieved by wet electrodes, but because of the inaccessibility, dryness and undesirable gel for the patient, researchers are trying to design active dry and semi-wet electrodes. The electrodes introduced in this project are made up of two mechanical electronics sections, which are made using an instrumentation chip of AD620 amplifier with high input impedance, low noise, low power consumption and high power. In the mechanical section, polymeric microcomposite has also been used, which has a very high conductivity and, at the same time, extremely economical. The electrodes designed in this study were made in two types of eight-pin and half-wet semi-pin dry. In order to evaluate the electrodes, the brain signal was recorded from 9 people with a different age range (6 to 50 years). After recording the signal using the wavelet transform, the main signal, noise generated by EMG and motor artifacts are extracted from the raw signal, and then the signal-to-noise power is calculated separately for EMG noise and motor artifacts. The Welch method also extracts the spectrum of different frequency bands from the EEG signal and finally, the SMR / Theta and Theta / Beta ratios are calculated and compared with the proportions extracted from the wet electrode. According to the results, the correlation coefficient between the received signals with the semi-wet and humid electrode (0.830) and the signals obtained by dry and wet electrode (0.826) were obtained. The electrodes designed in this study have been shown to perform well in brain signal recording and have less noise than wet electrodes during muscle contractions and EMG noise. Of course, in a single-pin electrode, it will have better results due to the inadequate effective level, if designed in multi-pins.
INTRODUCTION
The electrode is a sensor that converts electrical energy primarily from ionic current to electrical energy of the type of electron current. Such signals must come from an electrode that acts as a mediator between biological organisms and other components of a medical measurement system. Therefore, the range of electrodes for medical electrical engineering instruments is an important field for research, development and production in medical engineering.
Year: 2017
Publisher : International Conference on Basic Research in Electrical Engineering
By : Mohammad Ibrahim Bozorgvar, Majid Ghashoni, Saeed Ghamsati Tabriz
File Information: persian Language/ 19 Page / size: 894 KB
سال : 1396
ناشر : کنفرانس بین المللی تحقیقات بنیادین در مهندسی برق
کاری از : محمد ابراهیم بزرگوار ، مجید قشونی , سعید قسمتی تبریزي
اطلاعات فایل : زبان فارسی / 19 صفحه / حجم : KB 894
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.