تجهیزات آزمایشگاه الکتروانسفالوگرافی (EEG)

سیستم های ثبت EEG

I. g. USBamp

تصویر 1 g.USBamp

g.USBamp تقویت‌کننده‌ی 16 کاناله بیوسیگنال ساخت شرکت g.tec است که مورد تایید FDA و CE می‌باشد. g.USBamp دارای رنج وسیع حساسیت ورودی است و امکان ثبت بیوسیگنال‌های مختلف مانند EEG، EOG، EMG و ECG را بدون به اشباع رفتن فراهم می‌کند. سنسورهای مختلف جانبی نیز می‌توانند به کانال‌های ورودی آن وصل شوند. g.USBamp دارای 4 گروه پتانسیل جداگانه و هر یک 4 کانال ورودی است که امکان ثبت همزمان و بدون اختلال بیوسیگنال‌های مختلف از یک فرد یا بیوسیگنال از 4 فرد مختلف را ممکن می‌سازد. این 4 گروه می‌توانند به یکدیگر متصل شوند تا 16 کانال EEG با پتانسیل‌های زمین و مرجع یکسان ثبت شود. به منظور افزایش تعداد کانال‌های سیستم ثبت داده، می‌توان g.USBamp را به g.USBamp دیگری از طریق کابل سنکرون‌سازی متصل نمود تا نمونه‌برداری تمام 32 کانال‌ با یک کلاک یکسان انجام شود.

فیلترینگ زمان‌ واقعی داده از طریق floating-point DSP داخلی g.USBamp انجام می‌شود. امکان آنالیز زمان‌واقعی کانال‌ها نیز از طریق کتابخانه g.tec Highspeed Processing برای جعبه ابزار سیمولینک فراهم شده است که به ویژه برای مطالعات سیستم‌های واسط انسان-رایانه و نوروفیدبک اهمیت می‌یابد.

تغذیه‌ی تقویت‌کننده g.USBamp از طریق یک منبع تغذیه پزشکی تامین می‌گردد و از طریق کابل USB به کامپیوتر ثبت داده متصل می‌شود. g.USBamp همچنین دارای 8 ورودی تریگر دیجیتال، 4 خروجی دیجیتال و ورودی SC می‌باشد. ورودی SC می‌تواند برای قطع کانال‌ها از ورودی تقویت‌کننده و اتصال به پتانسیل زمین بکار گرفته شود. مزیت دیگر g.USBamp آن است که می‌تواند با الکترودهای فعال یا غیرفعال استفاده شود و دارای یک واحد داخلی کنترل امپدانس برای الکترود‌های غیرفعال می‌باشد. همچنین یک سیگنال DRL(Driven Right Leg) برای جلوگیری از تداخل برق شهر می‌تواند تولید کند.

نکات برجسته

• دارای 16 کانال سنکرون 24 بیتی (قابل افزایش تا 32 کانال)
• دارای 4 گروه پتانسیل جدا (ثبت از 4 فرد مختلف)
• دارای 8 ورودی دیجیتال تریگر و 4 خروجی دیجیتال
• دارای رنج وسیع حساسیت ورودی برای ثبت انواع بیوسیگنال
• کوپل DC تمامی کانال‌ها
• امکان فیلترینگ دیجیتال داده از طریق g.USBamp
• امکان آنالیز Real-time داده از طریق سیمولینک
• قابلیت استفاده برای الکترودهای فعال/غیر فعال و سنسورها
• قابلیت محاسبه امپدانس برای الکترودهای غیرفعال
• قابلیت اتصال کوتاه ورودی تقویت‌کننده هنگام استفاده همراه گامانایف

II. g. HIamp 80 channel (for 64 channels EEG acquisition purposes)

تصویر 2 g.HIamp

g.HIamp تقویت‌کننده 80 کاناله بیوسیگنال ساخت شرکت g.tec است که مورد تایید FDA و CE می‌باشد. g.HIamp دارای رنج وسیع حساسیت ورودی است و امکان ثبت بیوسیگنال‌های مختلف مانند EEG ، EOG، EMG و ECG را بدون به اشباع رفتن فراهم می‌کند. سنسورهای مختلف جانبی نیز می‌توانند به کانال‌های ورودی آن وصل شوند.

فیلترینگ زمان‌واقعی داده از طریق floating-point DSP داخلی g.HIamp انجام می‌شود. امکان آنالیز زمان‌واقعی کانال‌ها نیز از طریق کتابخانه g.tec Highspeed Processing برای جعبه ابزار سیمولینک فراهم شده است که به ویژه برای مطالعات سیستم‌های واسط انسان-رایانه و نوروفیدبک اهمیت می‌یابد.

تغذیه تقویت‌کننده g.HIamp از طریق یک منبع تغذیه پزشکی تامین می‌گردد و از طریق کابل USB به کامپیوتر ثبت داده متصل می‌شود. g.HIamp همچنین دارای 16 کانال ورودی تریگر دیجیتال و ورودی HOLD برای جلوگیری از آرتیفکت (به طور مثال هنگام تحریک الکتریکی و مغناطیسی) می‌باشد. مزیت دیگر g.HIamp آن است که می‌تواند با الکترودهای فعال یا غیرفعال استفاده شود و دارای یک واحد داخلی کنترل امپدانس برای هر دو نوع الکترود می‌باشد.

نکات برجسته

• دارای 80 کانال سنکرون 24 بیتی (64 کانال می‌تواند برای ثبت EEG بکار گرفته شود)
• دارای 16 ورودی دیجیتال تریگر
• دارای رنج وسیع حساسیت ورودی برای ثبت انواع بیوسیگنال
• کوپل DC تمامی کانال‌ها
• امکان فیلترینگ دیجیتال داده از طریق g.HIamp
• امکان آنالیز Real-time داده از طریق سیمولینک
• قابلیت استفاده برای الکترودهای فعال/غیر فعال و سنسورها
• قابلیت محاسبه امپدانس برای الکترودهای فعال/غیرفعال
• قابلیت نگهداری همزمان تمام کانال‌ها (هنگام اعمال تحریک الکتریکی یا مغناطیسی)

III. g. HIamp 144 channel (for 128 channels EEG acquisition purposes)

تصویر 3 g.HIamp 128

تمام موارد گفته شده برای حالت 80 کاناله ی g.HIamp در اینجا هم صدق میکند ولی ما در این حالت به جای داشتن 80 کانال، 144 کانال ورودی داریم که این افزایش ظرفیت ورودی، گرفتن ثبت های 128 کاناله EEG را برای ما میسر میکند، همان طور که مشخص است 16 کاناله اضافه میتواند برای ثبت های EOG و EMG و یا سنسور های همزمان با EEG کاراییت داشته باشند.

نکات برجسته

• دارای 144 کانال سنکرون 24 بیتی (128 کانال می‌تواند برای ثبت EEG بکار گرفته شود)
• دارای 16 ورودی دیجیتال تریگر ( میتواند برای انواع سنسور های بیولوژیکی همزمان استفاده شود)
• دارای رنج وسیع حساسیت ورودی برای ثبت انواع بیوسیگنال
• کوپل DC تمامی کانال‌ها
• امکان فیلترینگ دیجیتال داده از طریق g.HIamp
• امکان آنالیز Real-time داده از طریق سیمولینک
• قابلیت استفاده برای الکترودهای فعال/غیر فعال و سنسورها
• قابلیت محاسبه امپدانس برای الکترودهای فعال/غیرفعال
• قابلیت نگهداری همزمان تمام کانال‌ها (هنگام اعمال تحریک الکتریکی یا مغناطیسی)

I. g.Nautilus

تصویر 4 g.Nautilus

g.Nautilus سیستم ثبت سیگنال EEG با تکنولوژی انتقال داده بی‌سیم ساخت شرکت g.tec است که مورد تایید CE می‌باشد. که امکان ثبت از 32 کانال با 24 بیت و فرکانس نمونه‌برداری 250 یا 500 هرتز را فراهم می‌کند. هر مبدل آنالوگ به دیجیتال با فرکانس 024/1 مگاهرتز کار می‌کند، این بیش‌نمونه‌برداری و متعاقب آن میانگین‌گیری روی نمونه‌ها به یک نسبت سیگنال به نویز بسیار بالا منجر می‌شود. یک سنسور شتاب‌سنج 3 محوره نیز اطلاعات مرتبط با حرکت سر را همراه داده EEG فراهم می‌کند.

دستگاه سبک و کوچکی به کلاه EEG متصل می‌شود که وظیفه جمع‌آوری و انتقال داده‌‌ی کانال‌ها به ایستگاه پایه را برعهده دارد. دستگاه مذکور کاملا ضد آب است و شستشوی آسان کلاه را به همراه الکترودها ممکن می‌سازد. g.Nautilus با حذف کابل‌ها آزادی عمل بیشتری برای آزمودنی فراهم آورده و مونتاژ الکترودهای فعال بر روی کلاه EEG زمان آماده‌سازی برای ثبت داده را به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.

g.Nautilus داده را از طریق باند 4/2 گیگا هرتز و در یک محدوده‌ی عملکردی 10 متری به ایستگاه پایه‌ منتقل می‌کند. ایستگاه پایه داده‌ی دیجیتال دریافت شده را از طریق کابل USB به کامپیوتر یا لپتاپ منتقل می‌کند. بررسی امپدانس الکترود از طریق نرم‌افزار به طور خودکار انجام می‌شود. همچنین می‌توان محدوده‌ی حساسیت ورودی را برای هر کانال تنظیم نمود. ایستگاه پایه همچنین به 8 خط تریگر دیجیتال نیز به منظور ثبت اطلاعات زمان‌بندی رخدادها مجهز شده است. g.Nautilus دارای یک باتری لیتیمی داخلی است که امکان ثبت پیوسته تا 8 ساعت را فراهم می‌‌آورد و از طریق یک پد شارژر بدون اتصال در عرض 3-2 ساعت شارژ می‌شود.

نکات برجسته

• دارای 32 کانال سنکرون 24 بیتی
• دارای 8 ورودی دیجیتال تریگر
• قابلیت تنظیم حساسیت ورودی
• قابلیت ثبت سیگنال بی‌سیم در محدوه‌ی 10 متری از ایستگاه پایه
• قابلیت ثبت پیوسته‌ی داده تا 8 ساعت
• قابلیت مانیتور حرکات سر از طریق شتاب‌سنج سه‌محوره
• آماده‌سازی سریع به سبب قرارگیری الکترودهای فعال در محل‌های ثابت
• امکان فیلترینگ دیجیتال داده از طریق g.Nautilus
• امکان آنالیز Real-time داده از طریق سیمولینک
• قابلیت محاسبه امپدانس

II. g.TRIGbox

تصویر 5 g.TRIGbox

g.TRIGbox دستگاهی است که پالس‌های تریگر از سنسورهای مختلف یا سیگنال‌های ورودی تولید می‌کند. خطوط ورودی و خروجی از یکدیگر ایزوله هستند و خروجی‌های تریگر ‌می‌توانند به ورودی‌های دیجیتال یا آنالوگ یک سیستم ثبت داده مانند g.USBamp یا g. HIamp یا g.Nautilus متصل شوند.

g.TRIGbox امکان تشخیص دقیق و ثبت تقریبا هر نوع تحریک در پارادایم‌های آزمایشی را فراهم می‌آورد. محدوده‌ی وسیع ورودی g.TRIGbox (سنسورهای نوری، ولتاژ کم، ولتاژ بالا) بکارگیری منابع مختلف برای تولید پالس تریگر مانند خروجی‌های کارت صدا، میکروفن‌ها، سنسورهای القایی یا پیزوالکتریک، Push Button، سیگنال‌های منطقی مختلف ایجاد شده توسط محرک‌های خارجی (TTL،CMOS، ...(، مارکرهای بینایی از نمایشگر رایانه، نشانگرهای LED و لامپ‌های چشمک‌زن را ممکن می‌سازد.

g.TRIGbox به طور همزمان می‌تواند در 4 کانال پالس تریگر ایجاد کند که با کدینگ کانال‌های مذکور می‌توان تا حداکثر 16 رخداد آزمایشی مختلف را مانیتور نمود. سطوح آستانه برای هر کانال به طور جداگانه قابل تنظیم می‌باشند و از طریق 4 LED آستانه مناسب برای هر کانال را آشکار می‌کند.

نکات برجسته

• دارای 4 کانال ایزوله ورودی و خروجی
• امکان استفاده آسان از برنامه پاورپوینت برای ستاپ و نمایش تحریک/پارادایم
• قابلیت بکارگیری منابع مختلف تریگر مانند محرک‌های بینایی، شنوایی و لامسه
• قابلیت تنظیم آستانه برای هر کانال ورودی به طور مجزا
• قابلیت اتصال خروجی به ورودی‌های دیجیتال تقویت‌کننده‌های ثبت داده
• امکان استفاده از یک کانال تریگر کد شده برای 16 وضعیت آزمایشی مختلف

III. g.STIMbox

تصویر 6 g.STIMbox

g.STIMbox به منظور تولید و ثبت سیگنال‌های تریگر استفاده می‌شود. پارادایم‌های دلخواه می‌توانند با استفاده از 16 خروجی دیجیتال طراحی و با دقت زمانی بالا پیاده‌سازی شوند. بطور همزمان سیگنال‌‌های تریگر از دستگاه‌های خارجی می‌تواند با استفاده از 14 ورودی دیجیتال دستگاه ثبت شوند. از این رو g.STIMbox یک افزونه ایده‌آل برای سیستم‌های تحقیقاتی الکتروفیزیولوژیکی است که نیازمند ورودی و خروجی‌های دیجیتال اضافی می‌باشند. g.STIMbox از طریق یک کابل USB به کامپیوتر متصل می‌شود و دارای مدهای عملکردی سنکرون و غیرسنکرون می‌باشد.

همراه g.STIMbox دستگاهی برای ارائه محرک نوری و ثبت پتانسیل‌های برانگیخته‌ مانای بینایی (SSVEP) ارائه شده است که ورودی آن از طریق یک کابل به خروجی g.STIMbox متصل شده و پارادایم ارائه محرک به صورت نرم‌افزاری تنظیم می‌شود.

نکات برجسته

• دارای ورودی و خروجی‌های کنترل شده برای زمان‌بندی دقیق
• امکان استفاده از خروجی‌های دیجیتال برای تولید پارادایم‌های دقیق زمانی
• امکان ثبت و استفاده از ورودی‌های دیجیتال برای سیستم‌های ثبت داده
• کنترل مستقیم ورودی/خروجی‌ها از طریق کامپیوتر با کابل USB
• امکان استفاده از خروجی‌های دیجیتال برای تحریک بینایی و لامسه

سنسورها

سنسور SPO2

تصویر 7 سنسور spo2

سنسور فوتوالکتریکی است که بر روی انگشت اشاره (در بیشتر موارد) قرار می‌گیرد و از دو منبع نور با طول موج‌های مختلف به منظور اندازه‌گیری درصد اشباع اکسیژن در خون استفاده می‌کند و افزون بر درصد اشباع اکسیژن خون، ضربان قلب و سیگنال پلتیسموگرافی را نیز در اختیار قرار می‌دهد.

 

سنسور پالس

تصویر 8 سنسور پالس

سنسور فوتوالکتریکی سبکی است که بر روی انگشت (در بیشتر موارد) قرار می‌گیرد و از روش پلتیسموگرافی به منظور اندازه‌گیری جریان پالسی خون استفاده می‌کند.

 

سنسور دمای پوست

تصویر 9 سنسور پالس

سنسوری است که بر روی پوست قرار می‌گیرد و دمای پوست را در محدوده‌ی 45 – 20 درجه سانتی‌گراد و با دقت 2/0 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری می‌نماید.

سنسور پاسخ گالوانیک پوست

تصویر 10

این سنسور از دو الکترود تشکیل شده است که بر روی انگشتان دست (بیشتر موارد) قرار گرفته و با اعمال جریان، فعالیت الکتریکی پوست یا تغییرات هدایت الکتریکی آن را مانیتور و اندازه‌گیری می‌نماید. این سنسور در مطالعات دروغ‌سنجی و عاطفی کاربرد فراوانی دارد.

 

سنسور جریان هوای تنفس

تصویر 11

سنسور ترمیستوری است که در مقابل بینی و دهان قرار می‌گیرد و تغییرات دما در هوای دمی و بازدمی را اندازه‌گیری می‌کند. خروجی این سنسور سیگنال تنفسی است که در مقابل آرتیفکت‌های حرکتی مقاوم می‌باشد.

سنسور نیروی تنفس

تصویر 12

سنسور پیزوالکتریکی است که در یک کمربند قرار گرفته و می‌تواند به طور مجزا برای اندازه‌گیری موج‌های تنفس ششی و شکمی استفاده شود.

شتاب‌سنج

تصویر 13

سنسوری است که بر روی بدن یا به طور مستقیم بر روی وسیله در حال حرکت قرار می‌گیرد تا شتاب را در سه محور و در محدوده‌ی g3± اندازه‌گیری ‌کند.

سنسور حرکات اندام

تصویر 14

سنسور پیزوالکتریکی است که بر روی قوزک پا قرار می‌گیرد تا حرکات پا در طول خواب را تشخیص دهد و در مطالعات سندروم پای بی‌قرار (RLS) یا حرکات اندام دوره‌ای (PLM) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سنسور Snoring

تصویر 15

سنسور پیزوالکتریکی است که بر روی گردن آزمودنی قرار می‌گیرد تا صداهای نای را ثبت کند و در مطالعات خواب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ستاپ ثبت همزمان EEG – fMRI:

امکانات آزمایشگاه در این زمینه:

• تقویت‌کننده 64 کاناله از مواد غیرمغناطیسی برای استفاده درون اسکنر MR سری (BrainAmp MR)
• نرم‌افزار زمان‌واقعی و آفلاین اصلاح آرتیفکت پالس و گرادیان
• کلاه الکترودی مخصوص سازگار با MR

تقویت کننده BrainAmp MR :

تقویت‌کننده BrainAmp MR ساخت شرکت BRAIN PRODUCT برای ثبت همزمان EEG-fMRI می‌باشد. این دستگاه امکان ثبت 64 کاناله EEG درون اسکنر را با رزولوشن 16 بیتی و تا فرکانس نمونه‌برداری 5 کیلوهرتز فراهم ساخته است.

سیگنال دیجیتال از طریق کابل‌های فیبر نوری از تقویت‌کننده به واسطه USB قرار گرفته در اتاق کنترل ارسال می‌شود. از این رو هیچ‌گونه آرتیفکتی در مسیر خرو.جی از اسکنر به داده اضافه نمی‌گردد. طول کوتاه کابل‌های الکتریکی که برای اتصال کلاه الکترودی به تقویت‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد تضمین‌کننده کیفیت سیگنال و ایمنی آزمودنی می‌باشد.

تغذیه تقویت‌کننده BrainAmp MR از طریق یک مجموعه‌ی تغذیه قابل شارژ تامین می‌شود که امکان ثبت پیوسته تا 15 ساعت را فراهم می‌کند. همچنین امپدانس الکترود- پوست برای تمامی الکترودها از جمله الکترود‌های زمین و مرجع قابل اندازه‌گیری می‌باشد. همچنین پالس‌های تریگر ارسال شده از پورت پارالل کامپیوتر برای ثبت وقایع خارجی مانند ارائه تحریک یا پاسخ آزمودنی می‌تواند به کار گرفته شود.

افزون بر این، تقویت‌کننده BrainAmp MR می‌تواند به همراه تقویت‌کننده BrainAmp ExG MR برای ثبت همزمان داده‌های فیزیولوژیکی مانند EOG، EMG، GSR و ... در 16 کانال در داخل اسکنر استفاده شود.

نکات برجسته:

• ثبت همزمان 64 کانال 16 بیتی
• تغذیه توسط مجموعه‌ تغذیه قابل شارژ
• ثبت پیوسته به مدت 15 ساعت
• فیلترینگ دیجیتال تمامی کانال‌ها
• آنالیز آنلاین از طریق نرم‌افزار BrainVision RecView
• اندازه‌گیری امپدانس الکترود- پوست
• بکارگیری همراه تقویت‌کننده BrainAmp ExG MR برای ثبت همزمان داده‌های فیزیولوژیکی

ستاپ ثبت همزمان EEG – TMS :

امکانات آزمایشگاه در این زمینه:

• تقویت‌کننده بیوسیگنال 64 کاناله (Brain product)
• برنامه Brain Product Recorder