8 kanallı taşınabilir eeg ölçüm cihazı

Elektroensefalografi (EEG) beyin dalgalarının, kafatası ya da beyin yüzeyinde oluşturduğu elektrik akımları yardımıyla ölçülmesini sağlayan yöntemdir. 1929 yılında Alman hekim Hans Berger tarafından önerilmiştir. EEG ölçümleri epilepsi gibi hastalıkların tanısında, epilepsi nöbetlerinin, beyin tümörünün tespitinde, uyku bozukluklarında, bazı psikiyatrik değerlendirmelerin yapılmasında, anestezi derinliğinin ölçülmesinde, beyin ölümünün ve bazı beyin anormalliklerinin tespitinde kullanılır. Ayrıca EEG sinyalleri kullanılarak gerçekleştirilen insan makine arayüzü uygulamaları son yıllarda giderek artmaktadır. Bu uygulamalarla birlikte taşınabilir ve giyilebilir EEG ölçümlerine duyulan ihtiyaç artmıştır. EEG işaretleri durağan olmayan, bir boyutlu, çok düşük genliklere sahip, gürültü kaynaklarından yüksek oranda etkilenen işaretlerdir. Bu nedenle düşük gürültülü, yüksek çözünürlüklü, yüksek ortak mod bastırma oranına sahip ölçüm sistemleri ile ölçülebilmektedir. Bu yüksek lisans tezi kapsamında uzun süreli EEG ölçümleri, taşınabilir EEG ölçüm cihazının gerekli olduğu uygulamalar, insan makine arayüzü uygulamaları, anestezi derinliği tespiti gibi uygulamalarda kullanılabilecek EEG sinyalleri ve diğer biyoelektrik işaretleri dalga formunu bozmadan ölçebilecek, küçük boyutlu (54,5 x 29,0 mm2), yüksek hassasiyet (11 nV – 24 bit), düşük giriş gürültüsü (1 µV) ve düşük güç tüketimine (195 mW) sahip 8 kanallı, kablosuz olarak haberleşebilen taşınabilir ölçüm sistemi tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Ölçüm sistemi tasarımında kuvvetlendirici ve analog sayısal dönüştürücü olarak biyopotansiyel işaretler için özelleştirilmiş ADS1299 analog ön-uç (Analog Front-End (AFE)) tümdevresi, haberleşme birimi olarak Microchip RN4020 bluetooth modülü, kayıt birimi olarak hafıza kartı, kontrol birimi olarak Atmel Atmega328p mikrodenetleyici kullanılmıştır. Sistemin uzun süre (28 saat) çalışabilmesi için 1400 mAh'lik Li-po batarya ile beslenmiştir. Sistemden alınan ölçümler bluetooth haberleşme üzerinden bir merkezi birime (kişisel bilgisayar) gönderilmekte, alınan veriler bir bilgisayar yazılımı ile kaydedilerek işaret işleme yazılımları ile analiz edilebilmektedir. Bluetooth bağlantısının olmadığı durumlarda ise veriler hafıza kartına kaydedilerek veri kaybı önlenmektedir. Çalışmanın ilk aşamasında ADS1299 tümdevresinin performansı incelenmiştir. Elde edilen bilgiler ışığında devre tasarımları yapılmış ve testleri gerçekleştirilmiş daha sonra kontrol ve bilgisayar yazılımları yazılmış, son olarak sistemden test işareti ve alınan EEG işareti ölçümleri EEG ölçüm sistemin farklı senaryolar için kabul edilebilir doğrulukta çalışabileceği göstermiştir. Önerilen geliştirmeye açık cihaz tasarımı hacim olarak küçük, düşük güç tüketimine sahip ve yüksek doğrulukta olduğundan EEG işareti kullanılan birçok mühendislik sisteminde modüler olarak kullanılabilecektir.