Informe EOG

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN Facultad de Ingeniería de Producción y Servicios Escuela Profesional De Ingeniería Electrónica

Ingeniería Biomédica Electrooculograma

Docente

: Ing. Erasmo Sulla Espinoza

Turno

: “A” Miércoles 8:30 – 10:00

Grupo

:9

Alumnos

: Chambi Mendoza Juan

20063005

: Dueñas Guardia Victor

20061345

: Pauccara Hilario Gustavo 20071676 : Silva Valdivia Glenda

19972820

Ingeniería Biomédica

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Índice:

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Índice: ...............................................................................................................................................................2

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Introducción: ....................................................................................................................................................3 Captación de Datos:..............................................................................................................................................3 Direcciones Medibles: ..........................................................................................................................................3 Los Movimientos Sacádicos: .............................................................................................................................3 Los Movimientos Suaves de Persecución: ........................................................................................................4 Los Movimientos de Convergencia:..................................................................................................................4

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Diagrama de Bloques: ......................................................................................................................................4 Amplificador de Instrumentación:........................................................................................................................5 Filtros: ...................................................................................................................................................................6 Amplificador Complementario: ............................................................................................................................7 Acondicionamiento: .............................................................................................................................................7 Interfaz y Visualización: ........................................................................................................................................7

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Implementación: ..............................................................................................................................................8

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Resultados: .................................................................................................................................................... 10

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Bibliografía: ................................................................................................................................................... 10

Electrooculograma

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Introducción:

En este trabajo se describe un sistema de adquisición de señales electro-oculográficas que permite usarlas como una alternativa económica con respecto a los dispositivos de acceso a las computadoras existentes en el mercado.

Captación de Datos: El electrooculograma (EOG) es un examen que consiste en colocar pequeños electrodos cerca de los músculos de los ojos para medir el movimiento de éstos. En condiciones habituales existe una diferencia de potencial de aproximadamente de 0,4 a 5 mV entre la córnea y la membrana de Bruch situada en la parte posterior del ojo. El origen de esta diferencia se encuentra en el epitelio pigmentario de la retina y permite considerar la presencia de un dipolo, el cual puede ser representado por un vector cuyo brazo coincide con el eje anteroposterior del globo ocular, donde la córnea corresponde al extremo positivo y la retina al extremo negativo de dicho dipolo. El potencial producido por este dipolo es susceptible de ser registrado a través de sistemas de registros tanto unipolares como bipolares, mediante la colocación de electrodos en la piel cercana al ojo. Al medir el potencial producido por un dipolo, la magnitud (voltaje) y polaridad del potencial registrado dependerán, en gran medida, de la angulación del dipolo con respecto a los electrodos pertenecientes a dichos sistemas de registro.

Direcciones Medibles: Existen tres tipos de movimientos oculares, cada uno controlado por un sistema neural distinto pero que comparten la misma vía final común, las neuronas motoras que llegan a los músculos extraoculares.

Los Movimientos Sacádicos: Movimientos súbitos y enérgicos de tipo espasmódico, ocurren cuando la mirada cambia de un objeto a otro. Colocan nuevos objetos de interés en la fóvea y disminuyen la adaptación en la vía visual, que podría ocurrir si la mirada se fijara en un solo objeto por períodos prolongados.

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Los Movimientos Suaves de Persecución: Movimientos oculares de seguimiento que se producen cuando se observa un objeto en movimiento. Los movimientos vestibulares (movimientos de ajuste): ocurren como respuesta a estímulos iniciados en los conductos semicirculares, para mantener la fijación visual mientras se mueve la cabeza.

Los Movimientos de Convergencia: Aproximan los ejes visuales entre sí cuando se enfoca la atención en objetos cercanos al observador. Aun cuando una persona se fije en un objeto estacionario, sus ojos no están inmóviles, sino que exhiben muy pequeños movimientos involuntarios. Hay tres tipos de movimientos involuntarios: vibración, saltos lentos y golpeteos.

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Diagrama de Bloques:

Electrodos

Amplificador de Instrumentación

Filtros

Interfaz y Visualización

Acondicionamiento

Amplificador Complementario

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Amplificador de Instrumentación: El amplificador de instrumentación es un circuito que está compuesto por tres amplificadores operacionales y varias resistencias, estás son de diversos valores de pendiendo del dispositivo de instrumentación.

Los amplificador es de instrumentación son utilizados para medir señales muy pequeñas y ruidosas las cuales van de los microvoltios a milivoltios el cual amplifica las dos señales de entrada y rechaza o atenúa la señal común en ambas entradas a esta diferencia la multiplica por la ganancia de salida. Los amplificadores de instrumentación por su composición son capaces de detectar y amplificar señales demasiado pequeñas, es por eso que son utilizados para fines de instrumentación médica.

Este amplificador de instrumentación tiene las siguientes características: o Su ganancia en modo común debe ser muy baja respecto de la ganancia diferencial, es decir, debe ofrecer un CMRR para no obtener voltajes no deseados. o Una impedancia muy alta para que su ganancia no se vea afectada por la impedancia del voltaje de entrada. o Una impedancia de salida muy baja para que su ganancia no se vea afectada por la carga que se conecta a su salida. o Bajo nivel de la tensión de offset de la amplificador y bajaderiva en el tiempo y con la temperatura, afin de poder trabajar con las señales de continua muy pequeñas. o Un factor de ruido muy próximo a la unidad, esto es que no incremente el ruido.

La ganancia está dada por la siguiente formula:

Esta ganancia está regulada con un potenciómetro, el cual se puede regular de 1 a 1000. Al principio se estaba usando un AD620, pero tuvimos algunos inconvenientes con la amplificación, así que decidimos cambiar de circuito que es el que se muestra a continuación.

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Amplificador de instrumentación con TL074

Filtros: Para el electrooculografo se implementó un filtro pasabanda de cuarto orden con frecuencia de corte de 0.5Hz a 100 Hz.

El filtro Notch también es llamado filtro de muesca o filtro de rechazo de banda por la forma en que rechaza a todas las frecuencias excepto un determinado rango de ellas.

Este filtro es de mucha utilidad cuando se necesita amplificar señales con muy pequeña amplitud y cuando interfieren señales de mucho ruido que no son deseables. Las luces fluorescentes, la fuente de voltaje, e incluso las personas provocan mucho ruido a la señal que se desea.

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Ingeniería Biomédica La frecuencia de 60 Hz es difícil de eliminar de la señal, pero se puede lograr disminuir mediante el filtro notch.

Para esto se usó la siguiente configuración:

Amplificador Complementario: Debido a que la señal después de los filtros no es la óptima, es necesario amplificarla. Esto se realizan con el siguiente amplificador de ganancia 100.

Acondicionamiento: Interfaz y Visualización:

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Implementación:

La siguiente imagen corresponde al el circuito ya quemado y soldado con los componentes: Posición horizontal:

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Ingeniería Biomédica Posición vertical:

Circuitos con electrodos:

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Ingeniería Biomédica Prueba con modelo incluido:

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Resultados:

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Bibliografía:

http://www.pol.una.py/giem/EOG.pdf http://tienda.bionic.es/accesorios-electrocap-eci/266-electrodos-sueltos-eog-casco.html http://es.wikipedia.org/wiki/Electrooculograma http://www.bc.edu/schools/csom/eagleeyes/

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