3DPD، دستگاه موقعیت یابی سه بعدی الکترودهای EEG

تخمین موقعیت سه بعدی شاخص ها و نشانگرها کاربردهای زیادی در علوم مهندسی، پزشکی و … دارد. به عنوان مثال، در فرایند ثبت سیگنال­های مغزی(EEG)، بازسازی نقشه ­ی سه بعدی الکترودهای روی سر و تخمین موقعیت دقیق هر الکترود، زمینه­ ی بازسازی منبع سیگنال­های مذکور و همچنین تطبیق مشترک اطلاعات این سیگنال­ها با دیگر اطلاعات نظیر سیگنال­های MEG و تصاویر MRI را فراهم می ­آورد. 

یکی از مهمترین کاربردهای تعیین موقعیت الکترودهای EEG، مکان یابی منبع (Source localization) سیگنال های ناشی از بیماری صرع می باشد. در واقع با داشتن موقعیت دقیق الکترودهای EEG و سیگنالهای دریافتی از آنها، منبع ایجاد سیگنالهای مربوط به صرع تخمین زده می شود. بنابراین وجود دستگاهی که قادر به تخمین هر چه دقیق تر موقعیت الکترودهای EEG در فضای سه بعدی روی سر باشد، در امر مکان یابی منبع سیگنال های مغزی بسیار راه گشا خواهد بود.

دستگاه موقعیت یابی سه بعدی 3DPD v1.0  قادر به بازسازی نقشه­ ی موقعیت نشانگرهای مختلف در فضای سه بعدی می­ باشد. برای این منظور لازم است تا نشانگر­های هدف را با برچسب­ های حاوی اعداد سه رقمی که همراه با دستگاه ارائه می­ شوند، برچسب گذاری نماییم. بنابراین در فرایندهای مکان یابی منبع سیگنال های مغزی با استفاده از الکترودهای EEG، کافی است که این برچسب ها روی این الکترودها چسبانده شوند.

 ·        سخت افزار دستگاه

1- فریم تصویر برداری: این دستگاه از 10 عدد دوربین بر روی یک فریم دایره ­ای تشکیل شده که برای تصویربرداری از مجموعه نشانگرهای هدف(که قصد تخمین موقعیت سه بعدی آنها را داریم) استفاده می ­شوند. هریک از این دوربین­ها با یک شماره از 1 تا 10 مشخص می­ شوند. همچنین بر روی این فریم یک کلید فشاری به منظور ثبت تصاویر قرار گرفته است.

2-جعبه ­ی واسط دستگاه: تجهیزات واسط مربوط به اتصال دوربین ­ها به کامپیوتر در این جعبه قرار دارد. به منظور ایجاد ارتباط بین دوربین­ ها و جعبه واسط، از یک کابل مخصوص مجهز به کانکتور DB50 استفاده شده است.

·        نرم افزار دستگاه

نرم افزار دستگاه با عنوان 3DPD v1.0 به منظور ثبت تصاویر از نشانگر­های هدف و سپس پردازش این تصاویر به منظور تخمین نقشه ­ی موقعیت سه بعدی این نشانگرها، توسعه داده شده است. همانطور که در بخش مقدمه گفته شد، به منظور استفاده از این دستگاه، لازم است تا نشانگر­های هدف با برچسب ­هایی حاوی اعداد سه رقمی مشخص شوند و سپس ثبت تصاویر و پردازش آنها توسط دستگاه و نرم افزار 3DPD v1.0 صورت گیرد. این برچسب­ ها دارای اعداد مشخصی هستند و همراه با دستگاه 3DPD ارائه می ­شوند. در این نمونه، از یک مدل سر انسان استفاده شده است و برچسب های حاوی اعداد سه رقمی، روی این مدل قرار گرفته اند. این مدل سر به همراه دستگاه ارائه می­ شود و برای ارزیابی دقت موقعیت یابی دستگاه مورد استفاده قرار می­ گیرد.

·        فرایند تصویر برداری

 به منظور تعیین نقشه ­ی موقعیت سه بعدی نشانگر­های هدف، پس از برچسب گذاری آنها با اعداد سه رقمی تعریف شده برای دستگاه، باید از زوایای مختلف، تعدادی مجموعه تصویر از نشانگرهای هدف ثبت نمود. برای این منظور، فریم تصویر برداری را در بالای مجموعه نشانگر­های هدف نگه می­داریم، بطوری که این مجموعه تقریبا در مرکز فریم قرار داشته باشد و فاصله­ ی آن از تمام دوربین­ ها تقریبا برابر باشد و بتوانیم تصویر برچسب­ ها را در تمام دوربین­ ها داشته باشیم. فرایند تصویر برداری باید به گونه ای باشد که هرکدام از برچسب­ های روی نشانگر­های هدف در حداقل دو تصویر همزمان گرفته شده از حداقل دو مجموعه تصویر 10 تایی بصورت واضح ثبت شوند. بنابراین در طی فرایند تصویر برداری، باید پس از ثبت هر مجموعه تصویر، فریم تصویر برداری را کمی بچرخانیم و مجددا تصویر ثبت نماییم. این کار را در چند زاویه ­ی مختلف انجام می­ دهیم و تصاویر را ثبت می­ نماییم. برای محاسبه ­ی نقشه­ ی سه بعدی مجموعه ­ی کامل برچسب­ ها، بسته به کیفیت و موقعیت تصاویر گرفته شده، بین 5 تا 15 مجموعه تصویر 10 تایی مورد نیاز خواهد بود و اگر تصاویر در زاویه­ های مناسبی گرفته نشده باشند یا کیفیت مناسبی نداشته باشند، این تعداد بیشتر نیز خواهد شد.

 ·        تخمین نقشه سه بعدی بر چسب ها

پس از پایان فرایند تصویر برداری و ثبت تصاویر کافی، فرایند تخمین نقشه ی سه بعدی انجام می شود. این فرایند بسته به تعداد مجموعه تصاویر ثبت شده، بین 4 تا 10 دقیقه به طول می انجامد. پس از پایان فرایند، نقشه ی سه بعدی برچسب ها به نمایش در خواهد آمد که در آن می توان موقعیت X، Y و Z هر کدام از برچسب ها را مشاهده کرد. همچنین جدول مختصات بدست آمده برای برچسب ها به همراه خطای STD تخمین آنها نشان داده خواهد شد.

 ·        مشخصات سخت افزاری:

  • 10 عدد دوربین مینیاتوری
  •  قطر فریم : 38 سانتی متر
  •  وزن فریم: 1/5 کیلو گرم
  •  طول کابل: 2/2 متر
  •  ابعاد جعبه ی واسط: 25 × 15 × 35 سانتی متر
  •  رابط کامپیوتر: USB و اترنت
 

 ·        مشخصات نرم افزاری:

  • دقت موقعیت یابی سه بعدی:  یک میلیمتر RMS
  •  حرکات آزادانه ی سر: مجاز
  •  تعداد مورد نیاز ثبت تصویر: 5 الی 15
  • زمان ثبت تصاویر(زمان مورد نیاز برای مشارکت بیمار) : کمتر از یک دقیقه
  •  زمان مورد نیاز برای موقعیت یابی سه بعدی بصورت آفلاین و بدون نیاز به مشارکت بیمار: 4 الی 10 دقیقه

گالری تصاویر محصول

123
3DPD
st12
st32
st9
previous arrow
next arrow
123
3DPD
st12
st32
st9
previous arrow
next arrow
Shadow

ویدئوی محصول