Derzeit erfassen alle „drahtlosen“ EEG-Systeme Signale von Elektroden, die mit einem Verstärker, einem Filter, einem Digitalisierer und schließlich einem drahtlosen Modul verbunden sind.
Ich möchte ein System entwerfen, das vollständig drahtlos ist, vielleicht mit drahtlosen Sensornetzwerken. Ist es möglich, Daten drahtlos (RF oder Bluetooth) von der Elektrode selbst zu einer Station zu übertragen, wo die Verstärkung/Filterung erfolgen würde?
Mir ist klar, dass das rohe EEG-Signal von einer einzelnen Elektrode VIEL Rauschen haben würde.
Sie können die Spannung einer Elektrode nicht übertragen, weil die nicht existiert: Eine Spannung liegt immer zwischen zwei Punkten, also müssen Sie mindestens zwei Elektroden an Ihren Sender anschließen. In der Praxis braucht man drei, um das Gleichtaktrauschen auszulöschen.
Um das Signal zu übertragen, müssen Sie es zuerst filtern (um die allgegenwärtigen 50 oder 60 Hz zu entfernen), es verstärken (um es in den Bereich des A/D-Wandlers zu bringen), es in ein digitales Signal umwandeln und schließlich übertragen. Dies ist machbar (für jemanden, der solche Schaltungen entwerfen kann, was alles andere als trivial ist), aber es gibt nicht so viele Vorteile gegenüber einer kabelgebundenen Version.
Angenommen, Sie würden analoge Techniken verwenden (da das Signal erst digital ist, wenn Sie es abtasten), lautet die kurze Antwort nein. Sie müssten zuerst verstärken, um ein ausreichend großes Signal mit einem angemessenen Signal-Rausch-Verhältnis zu erhalten. Eine Verstärkungsstufe und ein 24-Bit-A/D-Wandler für 8 Kanäle sind jedoch nicht viel größer als die Elektrode selbst. Beispielsweise stellt TI eine Reihe von analogen Frontends für EKG her , die geeignet sein könnten. Fügen Sie ein kleines drahtloses Modul hinzu, das eine Schnittstelle zum A/D herstellen kann, und Sie können loslegen.
Dies fällt in die Kategorie des "Blue-Sky" -Denkens, aber Sie können möglicherweise ein EEG-Signal drahtlos über eine Rückstreuung im RFID-Stil übertragen. Der Trick wäre, eine Interrogator-Übertragung mit dem EEG-Signal zu modulieren.
Ein Verfahren dazu wäre, das EEG-Signal in eine Last mit variabler Impedanz an einer Antenne zu übersetzen, wodurch der Radarquerschnitt (RCS) der Antenne in Bezug auf die Last geändert wird; Variationen im RCS konnten am Integrator gesehen werden. Eine andere Idee, die mir in den Sinn kommt, wäre die Verwendung des Interrogator- und EEG-Signals in einem subharmonischen Mischer, wo das EEG-Signal auf eine Frequenz moduliert würde, die das Doppelte oder die Hälfte der Interrogatorfrequenz ist.
Bei all diesen Methoden vermute ich, dass Systemrauschen ein Problem darstellen würde. Das EEG-Signal mit niedrigem Pegel kann am Ende vom Rauschen überdeckt werden.
Matt Jung
sherrelbc