无线传感器将为癫痫患者提供更多自由

连接大脑记录癫痫发作将患者与机器联系起来。至少可以说,这是令人不舒服的,但是工科学生想要解开它们。

莱斯大学布朗工程学院的一个电气和计算机工程专业团队正在开发一种仪器,用于收集患者大脑的信号并将其无线发送到计算机。

“在远离这条路的情况下,通过我们的系统,除了摆脱上下文依赖外,患者还可以绕过与医院相关的费用。”

他们希望他们的努力,也就是老年人的顶点设计要求的一部分,有朝一日能帮助患有药物无法帮助的癫痫患者,但可能需要手术切除癫痫发作起源的大部分小脑。首先,医生必须弄清楚哪些部位是相关的,并且这样做需要植入在癫痫发作期间收集数据的电极。

“这意味着患者需要在医院待上足够长的时间才能获得他们需要的大样本癫痫发作,以了解他们来自哪里,”初级Aiden Curtis说。“与此相关的成本很高,包括心理成本。患者必须保持联系,不能四处走动。他们不能回家。“

“这些患者已经在挣扎,因为他们的癫痫发作正处于他们没有任何生活质量的程度,”Benjamin Klimko高级补充道。“事实证明,许多顽固性癫痫患者都有依赖于情境的因素,所以如果他们不能移动,他们的癫痫发作可能不会那么多。”

克里姆科说,因为这意味着住院时间更长,费用更高,任何自由度都会受到欢迎。

“在远离这条路的情况下,通过我们的系统,患者除了摆脱背景依赖外,还可以绕过与医院相关的费用,”他说。

这些学生正在与休斯敦德克萨斯大学健康科学中心麦戈文医学院神经外科教授Nitin Tandon以及电气和计算机工程助理教授Caleb Kemere一起工作。他们的概念验证系统显示从啮齿动物大脑中的电极收集的高质量数据,无线传输到计算机。

“这种原型,他们这种无线记录和传输方法的体现,让我们希望在不久的将来能够做到这一点,”Tandon说。

“我们主要使用现成的组件,但为了进入下一个更加发展的水平,我们需要更复杂和量身定制的硬件解决方案。”

Tandon还是Memorial Hermann-Texas医疗中心的癫痫手术项目主任,以及Rice的电气和计算机工程兼职教授。去年,他与另一个团队合作开发了一种简化患者电极放置的技术。

“我们选择的芯片也具有蓝牙功能,因此理论上我们可以将数据传输到手机上。”

学生的定制电路板目前在模型啮齿动物中整理来自六个植入物的信号,并通过无线电频率无线发送。

“我们选择的芯片还具有蓝牙功能,因此理论上我们可以将数据传输到手机上,”高级Irene Zhang说,“但我们正在使用专有的射频协议来实现更高的数据速率。”

目前,“接收器将连接到计算机上以显示数据,”高级安德烈斯·戈麦斯说,“但事实是,你,病人,可以移动。”

数据可能来自两种类型的植入物之一:立体脑电图(sEEG)或脑电图。首先,通过颅骨中的孔植入单个电极以监测单个或小组神经元。在后者中,在颅骨下植入网状物以收集来自数千或数百万个神经元的局部场电位数据。

由于后一种手术的复杂性,包括移除大块头骨,学生们正在收集六个sEEG植入物的数据。它们将节点连接到从头骨突出的导线,然后将数据发送到中央无线单元。

学生们在奥什曼工程设计厨房工作,并在年度工程设计展上向公众展示,为参观者安装带有脑电图传感器及其发射器的3D打印帽,将实时数据发送到视觉显示器。