شرکت سازنده: g.tec

ساخت کشور: اتریش

g.Nautilus جدیدترین سیستم ثبت بی سیم EEG میباشد که از نیمه دوم سال میلادی ۲۰۱۳ به بازار عرضه گردیده. این سیستم کوچک و بسیار سبک همراه الکترودهای مربوطه روی یک کلاه قابل انعطاف نصب و امکان حرکت آزادانه در حین ثبت بدون حرکت کابلها و ایجاد اغتشاشات حرکتی را فراهم میکند. استفاده از تکنولوژی الکترودهای اکتیو gtec برخورداری از یک سیگنال تمیز را تضمین میکند. این سیستم بصورت ۸، ۱۶ ، ۳۲ ویا ۶۴کاناله و با الکترودهای اکتیو یا اکتیو خشک ارائه میگردد. سیستم مجهز به یک باطری لیتیوم داخلی است که امکان ثبت پیوسته تا ۸ ساعت را فراهم میکند و شارژ باطری با قرار دادن سیستم روی یک صفحه شارژر بدون تماس طی ۲ الی ۳ ساعت انجام میشود.

دستگاه کاملاً ضد آب بوده و لذا میتوان کلاه و الکترودها را بدون نگرانی شست و تمیز نمود. g.Nautilus در شعاع ۱۰ متری از گیرنده آن بصورت بی سیم کار میکند. حساسیت تمامی کانالها از طریق نرم افزار قابل تنظیم بوده و نرخ نمونه گیری مبدلهای آنالوگ به دیجیتال ۲۴ بیتی آن را میتوان ۲۵۰ یا ۵۰۰Hz انتخاب نمود. همچنین امپدانس اتصال الکترودها ، در هر زمان از طریق نرم افزار مربوطه قابل اندازه گیری است. g.Nautilus مجهز به یک سنسور شتاب سه محوره نیز میباشد که اطلاعات مریوط به حرکت سر را در تمام راستا ها بطور پیوسته ثبت و همراه سایر سیگنالهای ثبت شده ارسال مینماید.

حوزه‌های تحقیقاتی وکاربردی

امروزه کاربرد و اهمیت سیستمهای ثبت بیسیم EEG و سایر سیگنالهای حیاتی در مطالعات کلینیکی وامور  تحقیقاتی رو به افزایش است. بخصوص زمانی که بخواهیم مطالعات و ثبت داده را در فضای خارج از آزمایشگاه با شرایط پیشبینی نشده انجام دهیم . دستگاه ثبت g.Nautilus با ابعاد و وزن بسیار کم خود به تمامی روی کلاه ثبت ثابت میشود و لذا الکترودها و کابلهای سیستم با حرکت سر نسبت به آن حرکت نمیکنند و سوژه مورد مطالعه میتواند آزادانه حرکت کند. این طراحی در کنار الکتروهای فعال (Active Electrode) بکار رفته امکان ثبت سیگنالی باکیفیت بینظیر را حتی با حرکت سوژه فراهم میکنند و در عین حال مراحل آماده سازی شامل پوشیدن کلاه و شروع ثبت تنها در چند دقیقه انجام میشود.

تعدادی از حوزه‌های عملی و کاربردی این سیستم در ادامه معرفی میشوند:

بازتوانی بیماران

طی مراحل بازتوانی بیماران پس از حملات منجر به اختلالات حرکتی، بیمار میبایست حرکات مختلفی را انجام دهد . در روشهای جدید مبتنی بر Bio-Feedback که بهبود این بیماران را بسیار تسریع میکند از یک سیستم BCI و بازخورد بصری استفاده میشود ( برای مطالعه بیشتر درخصوص این سیستمها به توضیحات سیستم RecoveriX کمپانی g.tec مراجعه کنید) . لذا در این کاربرد داشتن یک سیگنال تمیز و عاری از نویز با وجود حرکت سوژه اهمیت ویژه‌ای دارد. بعلاوه در مراحل بازتوانی بیمار باید بدفعات به کلینیک مراجعه و از وی ثبت گرفته شود لذا مونتاژ و آماده سازی سریع سیستم بسیار حائز اهمیت است و الکترودهای فعال سیستم g.Nautilus این امر را بسیار تسهیل میکنند. مطالعات انجام شده روی سیستمهای BCI نشان داده است که کارایی این سیستمها با بکارگیری الکتروهای فعال بطور چشمگیری افزایش می‌یابد.

مطالعات بالینی روی کودکان و بیماران با حرکات غیر ارادی

در برخی مطالعات بالینی که روی کودکان خردسال  ویا بیماران دچار حرکات غیر ارادی کنترل نشده انجام میشود حرکات بیمار میتواند منجر به حرکت سیمهای الکترود ویا حتی کنده شدن آنها شود و این امر کیفیت سیگنالهای ثبت شده را در سیستمهای متصل با سیم بشدت تحت تاثیر قرار میدهد . در بسیاری از این موارد همه یا بخش عمده داده‌های ثبت شده غیر قابل استفاده خواهند بود و لذا ثبت میبایست تکرار شود . استفاده از سیستم بیسیم g.Nautilus این مشکل را بطور قابل توجهی رفع مینماید. g.Nautilus  را میتوان ظرف چند دقیقه به سوژه متصل کرده و ثبت باکیفیت را شروع کنیم و لذا این سیستم برای ثبت از کودکان خردسال که محدود کردن آنها در محل ثبت ممکن نیست  و بیماران مبتلا به ADHD ، پارکینسون و غیره بسیار مناسب است.

ارتباطات

برای بیمارانی که توانایی حرکت و مکالمه خود را ازدست داده‌اند وجود یک سیستم BCI  که بتوانند از طریق آن با دنیای خارج ارتباط برقرار کرده خواسته‌ها و نظرات خود را اعلام کنند بسیار نویدبخش خواهد بود. برای اینکه چنین سیستمی در عمل قابل استفاده باشد میبایست بسرعت قابل نصب و راه‌اندازی باشد و درعین حال سیگنالهای ثبت شده توسط آن عاری از اغتشاش و قابل اتکا باشد تا سیستم BCI بتواند با کمترین خطا کارکند. یک سیستم g.Nautilus  با ۸ الکترود خشک میتواند برای این کاربرد ایدآل باشد چراکه براحتی نصب شده و میتواند سیگنالهی با کیفیت بسیار خوب را حتی در محیط منزل نیز ثبت نماید. استفاده از الکترود خشک باعث میشود تا بلافاصله پس از پوشیدن کلاه بتوان از آن استفاده کرد و باطری سیستم نیز امکان استفاده مداوم ازآن بمدت ۸ ساعت را فراهم میکند.

سیستم اختصاصی gtec برای این کاربرد را در این لینک ببینید

طب ورزش

وزن کم و قابلیت تحرک سیستم ثبت در مطالعات ورزشی اهمیت حیاتی دارند . g.Nautilus با وزن بسیار کم و اندازه کوچک خود این منظور را به خوبی برآورده میکند. g.Nautilus با الکترودهای خشک برای مطالعات در ارتفاع بالا بسیار مناسب است چرا که عدم استفاده از ژل در هنگام ثبت نیاز به شستشوی سر را رفع میسازد گرچه برای ورزشهای باتحرک بالاتر استفاده از الکترودهای مبتنی بر ژل مناسبترند . یکپارچه بودن سیستم ثبت و کلاه و آمپلیفایر امکان ثبت سیگنالهای با کیفیت بسیار خود را حتی در حین حرکات سریع بدن مانند دویدن و پریدن فراهم میکند.

بعنوان یک نمونه گزارش مطالعات انجام شده در دانشگاه آلبورگ دانمارک در زمینه سیستمهای کنترل عصبی-عضلانی و BCI را در لینک زیر ببینید:

تحقیقات BCI در دانشگاه آلبورگ دانمارک

کنترل ابزار خارجی

سیستم ۶۴ کاناله g.Nautilus با ثبت EEG با رزولوشن بالا  امکان کنترل سیستمای حرکتی خارجی (exoskeleton) را با تکنیکهای ‌BCI مانند تجسم حرکت (motor imagery) ، P300 و SSVEP را فراهم میکند. در این گونه کاربردها تعداد بالای الکترود امکان استفاده از فیلترهای فضایی را بخوبی فراهم میکند.

بعنوان یک نمونه مصاحبه دکتر هیروشی ایشیگورو را که از سیستم g.Nautilus برای کنترل روبات انسان نمای خود استفاده میکند در لینک زیر ببینید:

مصاحبه دکتر هیروشی ایشیگورو ( هنگامی که روباتها جای انسان را میگیرند)

مطالعات ترابری

g.Nautilus را براحتی میتوان در سیستمهای ترابری مانند اتومبیل و یا هواپیما و حتی هواپیماهای سریع السیر استفاده کرد و سیگنال بسیار تمیز و عاری از اغتشاش دریافت کرد. در شبیه سازهای هواپیما و یا فضاپیماها نیز استفاده از این سیستم بدلیل سبکی و اتصال بیسیم باعث آزادی کامل کاربر و عدم حس اتصال به وسایل خارجی خواهد شد.

همچنین g.Nautilus بخوبی درکنار سیستمهای ردیابی چشم و دوربینهای ویدئویی در سیستمهای نرومارکتینگ کار میکند.