ESpiDD : epileptic spike detection device

Abstract

El proyecto presentado en este documento consistió en el desarrollo de un sistema capaz de adquirir señales eléctricas cerebrales (EEG), para la detección en tiempo real de la ocurrencia de fenómenos epilépticos. Se buscó crear una herramienta utilizable por médicos e investigadores de neurología para facilitar la realización de estudios clínicos en pacientes con epilepsia. El sistema implementado es un electroencefalógrafo capaz de detectar espigas epilépticas en tiempo real y desencadenar un test cognitivo. Está compuesto por un dispositivo de 8 canales en montaje referencial y una consola de test para interactuar con el paciente y medir su tiempo de reacción ante estímulos. A su vez, cuenta con una interfaz gráfica (GUI) para que el operador controle el dispositivo mediante un PC con conexión USB. El sistema se alimenta mediante USB y 4 pilas AA y tiene una autonomía mayor a 170hs de estudio. El sistema cumple con los máximos establecidos de patient auxiliary current y patient leakege current establecidos por la norma 60601 para dispositivos médicos. La adquisición se realiza mediante un conversor analógico digital sigma-delta ADS1299 de Texas Instruments, incorporado a una placa de diseño propio. En valores nominales el diseño realizado tiene un ancho de banda de 131Hz, con una frecuencia de muestreo de 500Hz y una apreciación de 22; 4nV . En las pruebas efectuadas sobre las unidades fabricadas se obtiene un CMRR de 95dB a 50Hz y ruido equivalente a la entrada de 0.25 V rms. Se realiza el procesamiento mediante un microcontrolador MSP432P401R de Texas Instruments, donde se ejecuta un algoritmo propietario de detección de espigas epilépticas y la lógica de ejecución del test cognitivo. Se desarrolló una interfaz gráfica multiplataforma que permite configurar los parámetros del estudio y test cognitivo, junto con la visualización en tiempo real de la adquisición, detección y resultados del test. Además, permite la revisión y exportación de datos en formatos CSV y EDF. Se realizó la validación preliminar del sistema como adquisidor de señales de EEG realizando pruebas en pacientes con epilepsia. Fue posible realizar la adquisición de espigas y evaluar el rendimiento del algoritmo desarrollado, obteniendo resultados satisfactorios.