ỨNG DỤNG EEG TRONG THỰC TẾ

1NỘI DUNG CHÍNH:

ỨNG DỤNG EEG TRONG THỰC TẾ :

Ý TƯỞNG

TÌM HIỂU KHẢO SÁT THIẾT BỊ

2

EEG

Y tế và sức khỏe

Khoa học và giáo dục

Giải trí

Điều khiển từ xa

ỨNG DỤNG EEG TRONG THỰC TẾ :

3ĐIỆN NÃO ĐỒ TRONG

CHẨN ĐOÁN BỆNH ĐỘNG KINHĐịnh nghĩa bệnh động kinh:

Động kinh là sự rối loạn chức năng thần kinh trung ư ơng theo từng cơn do sự phóng điện đột ngột, quá mức của các neuron.

Định nghĩa này đ ược cụ thể hóa bằng các đặc tính: cơn xuất hiện đột ngột và tự thoái lui, trong cơn có rối loạn chức năng thần kinh trung ương của não, thời gian cơn kéo dài ngắn từ vài giây đến vài phút, cơn có tính chất định hình (cơn sau giống cơn tr ước), mất ý thức là biểu hiện th ường thấy của cơn động kinh.

4

Phân loại và triệu chứngCó 2 loại động kinh chính

Cơn động kinh cục bộ Xảy ra do sự phóng điện chỉ giới hạn ở một phần

của các neuron của vỏ não. Ảnh hưởng đến một bộ phận của cơ thể. Rối loạn về cảm giác, vận động và thị giác. Người bệnh có thể tỉnh táo trong lúc bị co giật. Hoặc cũng có thể dẫn đến bất tỉnh.

Cơn động kinh toàn thể Xuất hiện do sự phóng điện kịch phát lan tỏa trên

cả 2 bán cầu liên quan đến kích thích trên toàn bộ vỏ não

Bắt đầu bằng co giật cục bộ và lan truyền ra khắp não.

Bất tỉnh từ 30 giây đến 5 phút. Co giật cơ tổng thể. Co giãn cơ mạnh theo nhịp từ 1-2 phút. Có thể dẫn đến cắn lưỡi, không tự chủ, khó thở.

ĐIỆN NÃO ĐỒ TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH ĐỘNG

KINH

5

Gần một thế kỷ nay, điện não đồ đã được ghi nhận như là một công cụ của các nhà động kinh học. Mặc dù điện não được ghi từ nhiều vị trí rất nhỏ của não và chỉ trong một thời gian hạn chế, nhưng có một tác dụng quan trọng đối với bệnh động kinh, bởi vì điện não đồ là phương pháp duy nhất trực tiếp ghi lại những biến đổi của hoạt tính điện bệnh lý diễn ra trong não, cung cấp những thông tin chức năng một cách rõ nhất.

Điện não đồ là xét nghiệm đặc hiệu giúp xác định cơn động kinh, loại cơn, vị trí ổ động kinh và theo dõi điều trị.

ĐIỆN NÃO ĐỒ TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH ĐỘNG

KINH

6MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC HOẠT HOÁ

ĐẶC BIỆT CỦA ĐIỆN NÃO ĐỒ Kích thích ánh sáng ngắt quảng (Strobe lighting)

Trong một số trường hợp, kích thích ánh sáng ngắt quảng có thể được sử dụng trong lúc đo điện não đồ. Điều này nhằm mục đích phát hiện thay đổi hoạt động điện trong não do ánh sáng kích thích gây ra (Thông thường ít dùng. Tuy nhiên, một số ít người có cơn động kinh gây ra bởi kích thích ánh sáng ngắt quảng và điều này có thể giúp chẩn đoán xác định ở những người này).

Điện não đồ trong giấc ngủ (Sleep EEG) Là điện não đồ được đo trong khi bệnh nhân đang ngủ. Điều này thường

được thực hiện khi bệnh nhân đang ở trong bệnh viện. Người bệnh có thể cần phải có điện não đồ trong giấc ngủ nếu cơn động kinh của họ xảy ra khi bạn đang ngủ hoặc khi bạn đang mệt mỏi.

7

Điện não đồ mất ngủ hay thiếu ngủ (Sleep deprived EEG) Có thể có cơ hội tốt hơn để phát hiện hoạt động điện bất thường của não sau một khoảng thời

gian bệnh nhân đang bị mất ngủ. Vì vậy, đôi khi kiểm tra điện não đồ được thực hiện sau khi bạn thức khuya. Nó được thực hiện trong cùng một cách như đo điện não đồ bình thường, nhưng lúc người bệnh buồn ngủ - sau thời gian 'mất ngủ‘.

Điện não đồ lưu động (Ambulatory EEG) Có thể được khuyên dùng trong trường hợp chẩn đoán không rõ ràng . Nó sử dụng một máy

đo điện não đồ di động ghi lại hoạt động điện của não khi bệnh nhân đang hoạt động bình thường. Các điện cực thường có thể được ẩn dưới mái tóc của bệnh nhân, và các dây được kết nối với một máy nhỏ mà bệnh nhân mang ở hông (giống như mang một máy nghe nhạc mp3). Bệnh nhân có thể được yêu cầu viết nhật ký: khi nào ăn, đi ngủ, và có bất kỳ triệu chứng có thể là một cơn động kinh. Các sóng điện não có thể được phân tích để xem sự thay đổi của chúng khi các triệu chứng xảy ra. Điều này có thể giúp xác định các triệu chứng do cơn động kinh gây ra.

MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC HOẠT HOÁ ĐẶC BIỆT CỦA ĐIỆN NÃO ĐỒ

8

Điện não đồ video từ xa (Video-telemetry)

Trong trường hợp có nghi ngờ về chẩn đoán bệnh động kinh, hoặc các loại co giật là không rõ ràng, video từ xa có thể hữu ích. Phương pháp này sử dụng một máy quay video liên kết với máy đo điện não đồ. Chiếc máy quay video này sẽ ghi lại chuyển động thấy được của người bệnh, và cùng một lúc, máy điện não đồ sẽ ghi lại sóng điện não của họ. Cả hai video và điện não đồ được lưu trữ trên một máy tính để xem lại khi thử nghiệm kết thúc. Bác sĩ sẽ có thể nhìn thấy bất kỳ cơn động kinh mà bệnh nhân có thể đã có, cũng như bất kỳ thay đổi trong điện não đồ của bệnh nhân tại thời điểm đó. Thử nghiệm này thường được thực hiện trong một số ngày để tăng cơ hội ghi được một trong những cơn động kinh của bệnh nhân.

MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC HOẠT HOÁ ĐẶC BIỆT CỦA ĐIỆN NÃO ĐỒ

9

XWave của công ty PLX Devices có trụ sở tại California là phụ kiện đo sóng não đầu tiên dành cho người dùng iPhone/iPod Touch/iPad, được sử dụng bằng cách đeo trên đầu giống như một chiếc tai nghe.

Hãng Neurosky là nơi phát minh công nghệ nền của Xwave. XWave sử dụng bố trí các điện cực tiếp xúc với da đầu của người dùng để thu thông tin về sóng não, hoặc điện não đồ, sau đó, chuyển các tín hiệu tương tự này thành tín hiệu số.

ĐIỀU KHIỂN IPHONE VÀ IPOD BẰNG Ý NGHĨ

10

Đi kèm cùng thiết bị là phần mềm XWave bao gồm một số bài tập giúp bạn luyện tập cho bộ não. Mục đích gồm có làm quả bóng trên màn hình hiển thị bay lên, thay đổi màu tùy theo mức độ thư giãn và luyện cho bộ não kéo dài sự tập trung.

XWave đã được cung cấp cho những khách hàng đặt trước từ PLX Devices với giá 100 USD

ĐIỀU KHIỂN IPHONE VÀ IPOD BẰNG Ý NGHĨ

11ĐIỀU KHIỂN IPHONE VÀ IPOD BẰNG

Ý NGHĨ

12XE LĂN ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN BẰNG SUY

NGHĨ

• Công nghệ mới tiến bộ vượt trội của Toyota có tên Brain Machine Interface ( BMI - giao diện Máy – Não bộ người). Hệ thống mới của Toyota cho phép người sử dụng chiếc xe lăn điện có thể điều khiển bằng ý nghĩ đơn giản nhờ một thiết bị giống như mũ bảo hiểm để đo các sóng não của họ.

• Toyota nhận thấy những hệ thống như thế này sẽ giúp những người tàn tật có thể tương tác với thế giới bên ngoài thông qua các tín hiệu phát ra từ não bộ của họ mà không cần phải sử dụng lệnh bằng giọng nói.

13

• Chiếc mũ bảo hiểm đặc biệt sử dụng các điện cực được gắn vào da đầu và đo hoạt động của não trên một vùng nhất định khi người sử dụng tập trung vào các chuyển động vật lý thông thường. Tín hiệu được thể hiện trên một tấm panel trong một khoảng thời gian thực và có thể được chuyển đổi thành các lệnh để “lái” chiếc xe lăn đã được lắp motor.

XE LĂN ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN BẰNG SUY NGHĨ

14CÁNH TAY GIẢ ĐƯỢC ĐIỀU KHIỂN

BẰNG SUY NGHĨ

Các nhà khoa học tại Trung tâm Y tế quân sự quốc gia Walter Reed (Mỹ) đã lắp ráp thành công cánh tay giả được điều khiển bằng suy nghĩ cho một thương binh Mỹ.

15ĐIỀU KHIỂN CÁNH TAY ROBOT BẰNG

SUY NGHĨ

Các nhà khoa học của trường Đại học Brown ở bang Rhode Island (Mỹ) đã sử dụng một bộ cảm biến nhỏ như viên thuốc Aspirin, bên trong chứa các điện cực để ghi nhận hoạt động của não của bệnh nhân.

Họ cấy bộ cảm biến này vào phần não kiểm soát cử động. Bộ cảm biến ghi nhận ý nghĩ của bệnh nhân về di chuyển vật thể nào đó. Các điện cực sẽ thu nhận những tín hiệu thần kinh này và gửi chúng đến máy tính gần đó. Máy tính sẽ biên dịch những tín hiệu này thành mệnh lệnh để vận hành cánh tay robot

16

Người phụ nữ bị liệt 15 năm nay đến từ bang Massachusetts, được dùng cánh tay robot để nhấc chai cà phê lên, đưa vào miệng hút. Bà uống từng ngụm với ống hút rồi lại đặt chai lên bàn. Bà làm thành công được 4/6 lần.

ĐIỀU KHIỂN CÁNH TAY ROBOT BẰNG SUY NGHĨ

17KIỂM SOÁT TRÒ CHƠI BẰNG SÓNG NÃO

Các nhà nghiên cứu thuộc Phòng Thí nghiệm MIT Media ở Dublin đã phát triển một trò chơi video mang tên Mind Balance, trong đó nhân vật chính được kiểm soát trực tiếp bằng não của người chơi.

Nó sử dụng máy ghi điện não trực tiếp (EEG), nút dữ liệu gắn vào đầu và công nghệ không dây Bluetooth. Tất cả đều được tích hợp trong mũ đội đầu phức tạp mang tên Cerebus. Với sáu loại nút khác nhau được gắn bên trên các thuỳ chẩm ở gáy và chức năng xử lý ánh sáng, thị lực và ảo giác, người chơi tập trung vào hai chiếc hộp kẻ ô vuông. Hai chiếc hộp này loé sáng ở các tần số khác nhau.

18

Do loé sáng ở các tần số khác nhau nên hộp kích thích các phản ứng khác nhau trong vùng vỏ não thị giác. Các nút dữ liệu và EEG sẽ thu tín hiệu não và đưa nó vào máy xử lý tín hiệu C#. C# phân tích các tín hiệu đó và đưa ra quyết định người chơi đang nhìn vào chiếc hộp nào. Bằng cách điều chỉnh hộp nằm ở mỗi bên của một màn hình lớn, nhân vật chính của trò chơi Mawg giống cóc được cân bằng và đi bộ trên một sợi dây căng. Nếu nó chuẩn bị ngã sang trái, người chơi phải điều chỉnh hộp ở bên phải màn hình để giúp nó lấy lại thăng bằng.

KIỂM SOÁT TRÒ CHƠI BẰNG SÓNG NÃO

19ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG Ý NGHĨ

Sử dụng công nghệ Emotiv EPOC của các máy chơi game, nhóm AutoNOMOS đã chứng minh được rằng chiếc xe của họ có thể được điều khiển bằng ý nghĩ.

20

Các nhà chế tạo xe đã áp dụng công nghệ BrainDriver, đồng thời trang bị cho chiếc xe máy quay video, radar và các bộ phận cảm biến laser, cung cấp hình ảnh 3D đầy đủ về môi trường xung quanh cho máy tính của xe.

ĐIỀU KHIỂN XE BẰNG Ý NGHĨ

21Ý TƯỞNG

22GIỚI THIỆU MỘT SỐ THIẾT BỊ THƯƠNG MẠI

MINDWAVE HEADSETS CỦA NEUROSKY

Đặc tính kỹ thuật:• Điện cực khô• Kết nối không dây• 1 kênh EEG + tham chiếu + đất• Tỷ lệ lấy mẫu 512Hz• Dải tần số: 3-100Hz• Công suất tiêu thụ Max: 15mA tại 3.3V • Điện thế hoạt động: 2.97 ~3.63V• Cảm biến sinh học hoạt động an toàn

23

Đo sự tập trung

Đo sự thiền định

Phát hiện chớp mắt

Phát hiện Lead-off Chất lượng tín hiệu

Đo sự nổ lực

Đo độ quen thuộc

MINDWAVE HEADSETS CỦA NEUROSKY

24EMOTIV EEG NEUROHEADSETS CỦA EMOTIV

Đặc tính kỹ thuật:

• 16 điện cực với 14 kênh

• Tch hợp con quay hồi chuyển

• Kết nối không dây hiệu suất cao, tầm phát

sóng rộng

• Pin Lithium cung cấp 12 giờ sử dụng liên

tục

25EMOTIV EEG NEUROHEADSETS CỦA EMOTIV

Sản phẩm này có cấu tạo 3 phần, mỗi phần có một bộ cảm biến với chức năng khác nhau.

26

Expressiv

EMOTIV EEG NEUROHEADSETS CỦA EMOTIV

27

Affectiv


28

Cognitiv


29KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ

MINDWAVE HEADSETS

• Biểu đồ chỉ gồm 3 sóng

• Khả năng phân biệt suy nghĩ kém

• Phân tích trạng thái tốt

• Ít được sử dụng trong điều khiển

EMOTIV EEG NEUROHEADSETS

• Biểu đồ cho đến 14 sóng

• Khả năng phân biệt suy nghĩ tốt

• Phân tích trạng thái tốt

• Được sử dụng nhiều trong điều khiển

30

Documents

ỨNG DỤNG EEG TRONG THỰC TẾ