Bioeconomia: Diversidade e Riqueza para o Desenvolvimento Sustentável
21 a 25 de outubro de 2019
Trabalho 12443
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia/Tecnologia |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | PIBITI/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Quenaz Bezerra Soares |
| Orientador | LEONARDO BONATO FELIX |
| Título | Instrumentação do EEG usando o RHA2216 |
| Resumo | Ao receber e transmitir informações, o cérebro - através da polarização e despolarização elétrica da membrana dos neurônios - produz potenciais bioelétricos que podem ser medidos no escalpo através de sinais de eletroencefalograma (EEG). EEGs são utilizados para diversos fins médicos, tais como: avaliação de pacientes com disfunções convulsivas (e.g. epilepsia) e detecção de respostas evocadas. Estas últimas que podem ser utilizadas, por exemplo, em audiometrias automáticas. Normalmente, os sinais de interesse presentes no EEG possuem amplitudes inferiores a 10 nV. Desse modo, para uma correta caracterização do sinal, é necessário que o hardware utilizado nas coletas possua sensibilidade na ordem de unidades de nanovolts. O objetivo deste trabalho é implementar melhorias em um hardware de eletroencefalografia desenvolvido no Núcleo Interdisciplinar de Análise de Sinais. Até então, o hardware consistia em três componentes principais: RHA2216 (front-end analógico multiplexado, com 16 canais de entrada), ADS127L01 (conversor analógico-digital delta-sigma de 24 bits) e dsPIC33EP64MC202 (microcontrolador). A frequência de amostragem alcançava 1750 Hz por canal, sensibilidade de 1,97 nV/bit e crosstalk de -58 dB. As melhorias implementadas neste projeto foram: substituir componentes through hole por equivalentes SMD, blindar eletromagneticamente com uma caixa metálica e otimizar o algoritmo de comunicação. Além disso, os circuitos auxiliares para o sistema de medição de impedância do RHA2216 foi implementado. Os resultados indicam que a utilização de componentes SMD e a montagem em uma caixa metálica providenciaram melhorias na estabilidade do sistema, reduzindo a interferência eletromagnética e providenciando maior sustentação mecânica e, consequentemente, maior portabilidade. Com o novo algoritmo de comunicação, baseado no uso de pacotes e contadores, foi possível obter uma taxa de perda de sincronismo inferior a 8x10-7%, possibilitando coletas de duração superior a 2 horas, porém a frequência de amostragem sofreu uma redução para 1000 Hz, devido às restrições de velocidade na comunicação RS-232. O crosstalk foi reduzido para menos de -70 dB dentre quaisquer canais, a sensibilidade melhorou para 1,32 nV/bit e o sistema de medição de impedância foi ajustado para a faixa de impedâncias entre 5 e 100 kΩ, enquanto as demais características se mantiveram. Com as melhorias implementadas é possível desenvolver pesquisas com uma precisão e confiabilidade superiores à alcançada pela maioria dos equipamentos comerciais disponíveis no Brasil. De fato, o nível de precisão alcançado está no nível de soluções importadas que tem custo proibitivamente maior. Melhorias propostas para futuras versões incluem substituir o ADC por conversor que utilize a tecnologia de aproximações sucessivas (e.g. LTC2368-24). |
| Palavras-chave | eletroencefalógrafo, instrumentação, eletrônica |
| Forma de apresentação..... | Oral |