엑스퍼트, 휴대용 EEG 헤드셋 제작

재택 뇌졸중 재활의 세계는 매년 뇌졸중으로 고통받는 미국의 795,000명에게 놀라운 소식이 다가오고 있습니다. 뇌졸중 환자의 뇌를 재활 목적으로 전원이 공급되는 외골격에 연결하는 새로운 저가의 휴대용 뇌-컴퓨터 인터페이스가 휴스턴 대학에서 검증되고 테스트되었습니다.

“우리는 폐루프 뇌-컴퓨터(BCI) 인터페이스 및 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션을 위한 두피 뇌파(EEG) 기록을 위한 무선의 사용하기 쉬운 모바일 건식 전극 헤드셋을 설계하고 검증했습니다.” 저널 Sensors에 Jose Luis Contreras-Vidal 교수, Hugh Roy 및 Lillie Cranz Cullen 저명한 전기 및 컴퓨터 공학 교수를 보고합니다. Contreras-Vidal은 비침습적 뇌-기계 인터페이스 및 로봇 장치 발명 분야의 국제적인 선구자입니다.

뇌파 기반 BCI(Brain-Computer Interface)는 뇌파를 해석해 뇌와 외부 장치 사이의 통로를 제공하는 시스템이다. 즉, 장치는 당신의 마음을 읽고 뇌의 활동을 해석하여 로봇 움직임을 시작합니다. 두피 EEG를 기반으로 하는 뇌-기계 인터페이스는 뇌졸중 후 피질 가소성을 촉진할 가능성이 있으며, 이는 운동 회복 결과를 개선하는 것으로 나타났습니다. 상용 기성 부품으로 설계된 조정 가능한 헤드셋은 인구의 90%를 수용할 수 있습니다. BCI 알고리즘과 두피와 전극의 접촉을 보장하기 위해 사용자의 머리카락을 가르는 동안 수직 자체 위치 지정을 허용하는 자체 위치 지정 건식 전극 브래킷 모두에 대해 특허 출원 중입니다.

Contreras-Vidal은 “상호 운용성, 비용, 휴대성, 유용성, 폼 팩터, 안정성 및 폐쇄형 루프 작동의 균형을 맞추는 다각적인 접근 방식을 사용했습니다.”라고 말했습니다.

현재 프로토타입에서는 5개의 EEG 전극이 감각 운동 피질에 걸친 전극 브래킷에 통합되었고 3개의 피부 센서가 포함되어 눈의 움직임과 깜박임을 측정했습니다. 머리 움직임을 측정하는 관성 이동 장치는 BCI 응용 프로그램을 위한 휴대용 뇌-신체 이미징 시스템을 허용합니다.

“대부분의 상용 EEG 기반 BCI 시스템은 움직이지 않는 처리 하드웨어에 묶여 있거나 복잡한 프로그래밍 또는 설정이 필요하므로 기술 지원이나 광범위한 교육 없이는 클리닉이나 실험실 외부에 배치하기가 어렵습니다. 휴대용 무선 BCI 시스템이 매우 선호됩니다. 따라서 집, 직장 또는 놀이에서 임상 및 비임상 모바일 애플리케이션의 실험실 외부에서 사용할 수 있습니다.”라고 Contreras-Vidal은 말했습니다.

본 발명은 다양한 요구 사항을 해결합니다.

Contreras-Vidal은 “현재 상용 EEG 증폭기와 BCI 헤드셋은 엄청나게 비싸고 상호 운용성이 부족하거나 BCI 애플리케이션에 필수적인 높은 신호 품질 또는 폐쇄 루프 작동을 제공하지 못합니다.”라고 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230808151245.htm