Desenvolvimento de sistema de aquisição e visualização da onda alfa do EEG para smartphones

• Autor(a) principal: Passos, Pedro Carlin de Souza
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28729
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::BIOENGENHARIA::PROCESSAMENTO DE SINAIS BIOLOGICOS; Eletroencefalografia; Sistemas de comunicação sem fio; Microcontroladores; Sites da Web; Electroencephalography; Wireless communication systems; Microcontrollers; Web sites

O sinal de eletroencefalografia (EEG) fornece várias informações sobre o corpo humano, podendo ser utilizado para o diagnóstico de doenças e para o desenvolvimento de interfaces homem-máquina, que aplicam esse sinal para movimentação de próteses e recuperação de movimento de membros. Existem placas comerciais de captação de EEG, sendo que cada uma delas tem o seu diferencial em questão de componentes. Com a interligação da placa de aquisição a um microcontrolador, possibilita-se o envio do sinal EEG para uma página web possibilitando a visualização do sinal em qualquer equipamento que esteja conectado a mesma rede deste microcontrolador, sem ter a necessidade de possuir uma comunicação por fio. Esse trabalho tem por objetivo construir um eletroencefalograma que possibilita a visualização da onda alfa em um smartphone ou qualquer outro dispositivo conectado à rede do microcontrolador (por meio de um controlador ESP32), sendo que os dados da onda são enviados via Wi-Fi para uma página web, que monta o gráfico da onda alfa do EEG. Para desenvolver o circuito de aquisição, utilizou-se o circuito integrado (CI) AD8232 para adquirir biopotenciais. Junto a esse CI foi projetado um filtro passa-alta, um filtro passa-baixa, um filtro rejeita-faixa (notch), além de ser integrado um circuito de driver de perna direta ao circuito para reduzir a interferência de modo comum. O sistema de aquisição foi interligado a um microcontrolador, que via comunicação sem fio, envia os dados da onda alfa captada para ser visualizada em um gráfico em uma página web. O sistema de aquisição apresentou frequências de corte de 2,1 Hz e 12,5 Hz e um ganho máximo de 57 dB. O filtro notch atenuou a frequência de 60 Hz, deixando-a com uma magnitude de 1,4 dB. O sistema de envio adquiriu os dados a uma taxa de amostragem de 100 Hz e a página web requisita dados a cada 100 ms, conseguindo montar o gráfico da onda alfa sem perder informações e sem ter atrasos. Os três sistemas interligados foram validados fazendo testes em três voluntários, podendo visualizar nesses resultados o comportamento da onda alfa em cada um dos indivíduos, conseguindo diferenciar o comportamento da onda alfa quando a pessoa está com os olhos abertos e quando está com os olhos fechados.