Nauka w Polsce/Rynek Zdrowia | 14-08-2017 20:30

Zmierzyli się z wyzwaniem: ulepszyć dziecięce EEG

Rozwiązanie problemów urządzeń do dziecięcego EEG - to wyzwanie postawione zostało przed uczestnikami hakatonu "Zrozumieć nietypowy mózg", który odbył się na początku sierpnia w Centrum Nauki Kopernik. W ciągu niecałej doby powstały tam trzy innowacyjne prototypy urządzeń.

Zadaniem uczestników było wymyślenie i opracowanie rozwiązań problemów, które pojawiają się przy korzystaniu ze współczesnych urządzeń do EEG. Fot. Archiwum

Jak informuje serwis Nauka w Polsce, EEG to bezinwazyjna technika pomiarów aktywności elektrycznej mózgu. Polega ona analizowaniu sygnału pod kątem śladów zaburzeń o podłożu neurologicznym. Mierzony sygnał jest jednak dużo słabszy, niż np. podczas badań EKG (aktywności elektrycznej serca), co powoduje problemy.

Elektrody często tracą dobry kontakt ze skórą, a sygnał podatny jest na zakłócenia związane np. z ruchami głowy - przez co jakość sygnału często zostawia wiele do życzenia. W konsekwencji niezwykle trudno jest prowadzić regularne, powtarzalne badania EEG, w celu np. oceny przebieg rozwoju mózgu.

Stworzenie lepszego urządzenia do dziecięcego EEG było wyzwaniem, które postawiono przed uczestnikami hakatonu "Zrozumieć nietypowy mózg". Impreza trwała niecałe 24 godziny i odbyła się 5-6 sierpnia w Centrum Nauki Kopernik w Warszawie.

Zadaniem uczestników było wymyślenie i opracowanie rozwiązań problemów, które pojawiają się przy korzystaniu ze współczesnych urządzeń do EEG.

Wśród kwestii, na które mieli zwrócić uwagę uczestnicy hakatonu, znalazły się m.in.: szybkość i łatwość stosowania czepka EEG (ważny jest czas zakładania - aby nie zmuszać dzieci do trzymania nieruchomo głowy przez wiele minut - oraz konstrukcja wymuszająca prawidłowe założenie czepka nawet przez osobę niedoświadczoną), jak również stabilność i jakość sygnału (czepek nie powinien przemieszczać się na głowie, a elektrody nie mogą tracić kontaktu ze skórą przy ruchach głowy).

Uczestnicy hakatonu przedstawili trzy propozycje rozwiązań.

Pierwsza z nich to bezprzewodowy czepek do EEG, składający się z podwójnej płytki OpenBCI (czyli gotowego mikrosterownika dostępnego na wolnej licencji) z modułem WiFi. Łączny koszt urządzenia wyniósł 2 tys. dolarów - znacznie mniej niż profesjonalne urządzenia, które mogą kosztować do 50 tys. dolarów, a działają z taką samą dokładnością i skutecznością. Zespołem kierował Paweł Chojnacki, a cała praca została udostępniona w repozytoriach OpenBCI.

Drugą propozycję stanowi przewodowy czepek EEG o regulowanym rozmiarze, opracowany przez Karolinę Matulewicz i Krzysztofa Orlińskiego. Podstawą konstrukcji urządzenia jest modułowy, częściowo izolowany układ przewodów wokół elektrod, złożony w kształt harmonijki, co zapewnia częściową elastyczność, a jednocześnie nie powoduje przemieszczania się elektrod. Specjalne "suwaki" w dwóch osiach, w linii rozmieszczenia kluczowej dla badania elektrod, pozwalają dodatkowo dopasować rozmiar czepka do dziecięcej głowy z zachowaniem proporcji rozmieszczenia elektrod.

Trzecim rozwiązaniem, zaproponowanym przez zespół złożony z Karoliny Żyniewicz, Magdaleny Kozak i Katarzyny Gawrońskiej, był elastyczny czepek EEG w formie pasków. Przed badaniem wkłada się do niego elektrody z dwoma wyprowadzeniami: elektrycznym i wodnym. Wkład hydrauliczny automatycznie nawilża przewodzącym żelem wszystkie elektrody, dzięki czemu najbardziej czasochłonna część badania - nałożenie żelu na wszystkie elektrody - może zostać skrócona z 15 minut do kilkunastu sekund.

Więcej: www.naukawpolsce.pap.pl