-
Аппараты бесконтактного измерения сигналов головного мозга
На сегодняшний день есть множество наработок в этой области, а именно в области бесконтактного измерения сигналов головного мозга.
Существуют методы измерения магнитограммы головного мозга изучаемые с помощью сверхпроводников находящихся в холодной среде с температурой порядка -200 С.
Также есть методы бесконтактного снятия электромагнитных сигналов низкой амплитуды несущие в себе ЭЭГ, для этого применяются сверхчувствительные сенсоры либо антенны.
Ярким примером устройства, снимающего ЭЭГ бесконтактным методом, посредством измерения ЭМИ (электромагнитных импульсов) головного мозга, будет являться инновационное устройство - электроэнцефалограф с бесконтактными датчиками снятия ЭЭГ, созданного сотрудниками Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) [4].
Сотрудники этого университета создали медицинский датчик, который может считывать информацию для электрокардиограммы или электроэнцефалограммы через одежду, без контакта с кожей и без специальных гелей и прокладок.
Рис.8. Бесконтактный датчик для измерения ЭЭГ и ЭКГ
Как известно, для нынешних сенсоров, фиксирующих изменения полярности в человеческом организме, необходимы контакт с телом и гелиевая прокладка, которые вносят свои определенные изменения импеданса. А «сухие» датчики неудобны и весьма чувствительны к посторонним движениям.
Отказавшись от электродов, американские исследователи создали ёмкостный датчик, который проводит более слабые сигналы, но делает это на небольшом расстоянии. Идея не нова, но попытки разработки таких устройств оставались непрактичными для массового производства – либо слишком дорогими, либо чересчур чувствительными к внешним шумам. Датчик, разработанный биоинженером калифорнийского университета и его аспирантом, этих недостатков лишён.
Предположительно, что данный прибор прототип, однако он является ярким примеров возможности снятия и регистрации ЭЭГ без такого большого недостатка как, неудобные резиновые подкладки и гели.
Однако даже если учесть это прототипное устройство можно сделать вывод, что на сегодняшний день в области снятия ультранизкочастотных (УНЧ) ЭМИ с головного мозга человека бесконтактным методом не существует приборов способных также точно снимать ЭЭГ также как электроэнцефалографы работающие с контактными электродами. Это связано с рядом причин:
-необходимость использования дорогостоящих сенсоров для измерения
-высокий уровень помех на фоне полезного сигнала
-необходимость использования схем и материалов, устойчивых к различным шумовым наводкам.
Но главным причиной, при этом, является высокий уровень внешних помех и отсутствие наработанной технологии регистрации УНЧ сигналов.
2. Проектирование измерительной системы
Основными недостатками любой энцефалаграфической системы является ее методы снятия потенциалов. Неудобства, которые испытывают пациенты это один из больших минусов работы этого устройства.
Методы снятия потенциалов головного мозга с помощью электродов сталкиваются со многими проблемами в виде дополнительных плавающих сопротивлений гелиевых растворов и прокладок. Плюс к этому неточность могут носить взаимные наводки, идущие от соседних измерительных каналов и датчиков.
Для того что бы избавится от выше перечисленных проблем мной предлагается система бесконтактного считывания и регистрации сигналов излучаемых головным мозгом.
Задачей данной системы будет являться считывание ритмов головного мозга (в дальнейшем сокращенно - РГМ) и их обработка без непосредственного контакта датчиков с головой человека.