TMSi EEG i HD-EMG – profesjonalne systemy do badań aktywności mózgu i mięśni

Zapytaj o cenę i dostępność na info(@)pronetkrakow.com.pl

Producent: Artinis Medical Systems B.V., Holandia
 
TMSi EEG i HD-EMG – profesjonalne systemy do badań aktywności mózgu i mięśni

TMSi EEG / HD-EMG to rodzina profesjonalnych systemów badawczych przeznaczonych do rejestracji sygnałów elektrofizjologicznych, w szczególności EEG oraz elektromiografii wysokiej gęstości HD-EMG. Rozwiązania TMSi – an Artinis company – umożliwiają prowadzenie pomiarów zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i podczas eksperymentów mobilnych oraz badań związanych z ruchem.

EEG – Electroencephalography (elektroencefalografia) umożliwia rejestrację aktywności elektrycznej mózgu za pomocą elektrod rozmieszczonych na powierzchni głowy.

HD-EMG – High-Density Electromyography (elektromiografia wysokiej gęstości) wykorzystuje wieloelektrodowe matryce umieszczane na powierzchni skóry. W przeciwieństwie do klasycznego bipolarnego EMG pozwala obserwować przestrzenny i czasowy rozkład aktywności mięśnia, analizować jednostki motoryczne, przewodnictwo włókien mięśniowych, zmęczenie oraz koordynację nerwowo-mięśniową.

Rodzina TMSi obejmuje systemy o różnym stopniu mobilności i liczbie kanałów – od kompaktowego APEX do EEG, przez uniwersalny SAGA obsługujący EEG i HD-EMG, po przenośny bezprzewodowy system SPIRE zaprojektowany specjalnie do pomiarów HD-EMG podczas ruchu.

Urządzenia są projektowane, produkowane i wytwarzane w Holandii.

Dostępne modele
TMSi APEX – mobilny system EEG

APEX to kompaktowy, przenośny system EEG dostępny w konfiguracjach 24- i 32-kanałowych. Może być używany zarówno podczas klasycznych pomiarów laboratoryjnych, jak i badań mobilnych.

Urządzenie może współpracować z różnymi rozwiązaniami elektrodowymi, między innymi czepkami żelowymi, czepkami wykorzystującymi elektrody wodne oraz elektrodami cEEGrid umieszczanymi wokół ucha.

Specyfikacja techniczna TMSi APEX
liczba kanałów EEG: 24 lub 32 kanały unipolarne,
wejście triggera: 1 × 4-bit,
rozdzielczość przetwornika: 24 bity,
maksymalna częstotliwość próbkowania: 1024 Hz,
pasmo analogowe: DC – 350 Hz,
poziom szumu RMS: poniżej 1 µV,
zakres wejściowy: od -150 mV do +150 mV,
impedancja wejściowa: powyżej 2 GΩ, poniżej 1 pF,
CMRR – współczynnik tłumienia sygnału wspólnego: 100 dB przy 50/60 Hz,
wbudowana pamięć: 32 GB,
możliwość przechowywania do około 50 sesji pomiarowych,
możliwość pracy przewodowej i bezprzewodowej,
ciągły pomiar impedancji elektrod,
aktywne ekranowanie przewodów ograniczające zakłócenia,
typowy czas pracy na baterii: około 4 godziny,
możliwość wydłużenia czasu pracy za pomocą certyfikowanego powerbanku,
wymiary: 150 × 75 × 30 mm,
możliwość mocowania urządzenia na ciele badanego,
możliwość synchronizacji poprzez Lab Streaming Layer – LSL,
możliwość wykorzystania triggerów TTL,
możliwość integracji z urządzeniami zewnętrznymi.

TMSi SAGA – wielokanałowy system EEG / HD-EMG

SAGA jest najbardziej uniwersalnym systemem z rodziny TMSi. Umożliwia rejestrowanie EEG, HD-EMG oraz dodatkowych sygnałów elektrofizjologicznych i fizjologicznych w ramach jednego środowiska pomiarowego.

System może pracować jako rozwiązanie stacjonarne w laboratorium lub jako przenośny rejestrator noszony na ciele osoby badanej.

W zależności od konfiguracji SAGA umożliwia pomiary:
EEG – 32 lub 64 kanały,
HD-EMG – do 128 kanałów,
EOG – elektrookulografii,
bipolarnego EMG,
ECG/EKG,
dodatkowych parametrów fizjologicznych.

Rodzina dostępna jest w konfiguracjach SAGA 32+, SAGA 64+ oraz SAGA 128+, dobieranych odpowiednio do rodzaju planowanych pomiarów.

Specyfikacja techniczna TMSi SAGA
zastosowanie: EEG i/lub HD-EMG,
EEG: 32 lub 64 kanały,
HD-EMG: do 128 kanałów w zależności od konfiguracji,
wejścia podstawowej konfiguracji: 32 lub 64 wejścia unipolarne,
dodatkowe wejścia: 4 bipolarne,
wejścia pomocnicze: 9,
wejście cyfrowe: 1,
rozdzielczość: 24 bity,
obsługiwane częstotliwości próbkowania: 4096 / 2048 / 1024 / 512 Hz lub 4000 / 2000 / 1000 / 500 Hz,
maksymalna częstotliwość próbkowania: około 4 kHz,
pasmo analogowe: DC – 800 Hz przy próbkowaniu 4 kHz,
dla pozostałych ustawień pasmo: DC – 0,35 × częstotliwość próbkowania,
poziom szumu RMS: poniżej 1 µV w zakresie 0,1–100 Hz,
zakres wejściowy: od -150 mV do +150 mV,
impedancja wejściowa: powyżej 1 GΩ,
CMRR: 100 dB przy 50/60 Hz,
wbudowana pamięć: 32 GB,
komunikacja przewodowa,
komunikacja poprzez światłowód,
możliwość pracy bezprzewodowej,
aktywne ekranowanie sygnałów,
możliwość pomiaru impedancji elektrod,
rejestrator danych może być mocowany do ciała badanego,
masa rejestratora: około 700 g bez baterii,
wymiary rejestratora: 179 × 179 × 41 mm,
zasilanie rejestratora: 1 lub 2 akumulatory Li-Ion,
typowy czas pracy: około 6 godzin na jeden akumulator,
stacja dokująca: 179 × 179 × 47 mm,
masa stacji dokującej: około 700 g,
możliwość synchronizacji poprzez LSL,
możliwość współpracy z modułem SAGA Synchronization Module,
możliwość wykorzystania USB TTL Module,
wejścia triggerów i wyjścia synchronizacyjne.

Dodatkowe sensory obsługiwane przez SAGA

W zależności od konfiguracji system może współpracować między innymi z:
czujnikiem GSR – Galvanic Skin Response / EDA do pomiaru aktywności elektrodermalnej,
3-osiowym akcelerometrem,
czujnikiem oddechu,
czujnikiem SpO₂ do pomiaru saturacji krwi,
czujnikami ECG/EKG,
czujnikami EOG,
bipolarnymi elektrodami EMG,
rozwiązaniami DBS,
systemami NIRS/fNIRS,
systemami eye tracking,
zewnętrznymi systemami pomiaru ruchu.

TMSi SPIRE – bezprzewodowy system HD-EMG

SPIRE to kompaktowy, noszony na ciele system zaprojektowany specjalnie do rejestrowania elektromiografii wysokiej gęstości HD-EMG.

W przeciwieństwie do tradycyjnego EMG wykorzystującego pojedyncze pary elektrod, SPIRE współpracuje z wielokanałowymi tekstylnymi matrycami elektrod. Pozwala dzięki temu tworzyć przestrzenne mapy aktywności mięśni oraz prowadzić szczegółową analizę pracy jednostek motorycznych.

System szczególnie dobrze nadaje się do badań podczas wykonywania rzeczywistych ruchów, chodzenia, biegania, ćwiczeń sportowych, rehabilitacji oraz interakcji człowiek–maszyna.

Jeden rejestrator obsługuje do 64 kanałów. Do jednej stacji SPIRE Hub można bezprzewodowo podłączyć do czterech zsynchronizowanych rejestratorów, uzyskując maksymalnie 256 kanałów HD-EMG.

Specyfikacja techniczna TMSi SPIRE

liczba kanałów jednego rejestratora: 64 kanały unipolarne,
maksymalna liczba kanałów systemu: 256,
możliwość jednoczesnej synchronizacji do 4 rejestratorów,
rozdzielczość: 24 bity,
rozdzielczość napięciowa: poniżej 20 nV,
obsługiwane częstotliwości próbkowania: 2048 Hz lub 2000 Hz,
pasmo analogowe: DC – 500 Hz,
poziom szumu RMS: poniżej 1,8 µVrms,
zakres wejścia różnicowego: od -150 mV do +150 mV,
zakres common mode: od -1 V do +1 V,
impedancja wejściowa: powyżej 1 GΩ,
pojemność wejściowa: poniżej 10 pF,
CMRR: powyżej 90 dB,
możliwość pomiaru impedancji elektrod,
konfiguracja Common Reference,
wejście triggera: 4-bit TTL,
wejście synchronizacyjne,
wejście analogowe AUX,
2 wejścia 1D do czujników siły / load cell,
transmisja rejestrator → Hub Station: bezprzewodowa Wi-Fi,
transmisja Hub Station → komputer: USB,
możliwość synchronizacji z Artinis PortaSync,
możliwość synchronizacji z urządzeniami zewnętrznymi,
zasilanie rejestratora: wbudowany akumulator,
ładowanie bezprzewodowe,
czas pracy: do około 5 godzin,
wymiary rejestratora: 91 × 65,5 × 21 mm,
masa rejestratora: około 120 g,
wymiary SPIRE Hub Station: 125 × 108 × 25 mm z portami,
masa Hub Station: około 147 g,
zasilanie Hub Station: USB-C.

Tekstylne matryce HD-EMG dla SPIRE

SPIRE współpracuje z elastycznymi tekstylnymi matrycami elektrod Ag/AgCl, które dopasowują się do powierzchni ciała i mogą być stosowane również podczas dynamicznych ruchów.

Dostępne są między innymi konfiguracje:
64 kanały – układ 8 × 8,
rozstaw elektrod 4 mm, średnica elektrody 2 mm,
64 kanały – układ 8 × 8,
rozstaw elektrod 8,74 mm, średnica elektrody 4 mm,
64 kanały – układ 4 × 16,
rozstaw elektrod 8,74 mm, średnica elektrody 4 mm,
dodatkowe konfiguracje dostępne na zamówienie,
możliwość łączenia dwóch matryc w celu zwiększenia badanego obszaru.

Oprogramowanie wymagane do działania

Podstawowe oprogramowanie do konfiguracji i rejestracji danych jest dostarczane przez producenta i nie wymaga zakupu MATLAB-a ani zewnętrznych pakietów analitycznych.

APEX User Application – dla TMSi APEX

Podstawowa aplikacja do obsługi systemu APEX.
konfiguracja urządzenia,
kontrola połączenia,
pomiar impedancji elektrod,
podgląd sygnałów EEG w czasie rzeczywistym,
rejestracja danych,
zarządzanie sesją pomiarową,
przygotowanie danych do późniejszej analizy,
współpraca z TMSi Python,
aplikacja udostępniana przez producenta bez dodatkowych opłat.

Zestaw APEX obejmuje również odpowiedni sterownik PC oraz File Viewer.

SAGA User Application – dla TMSi SAGA

Podstawowe oprogramowanie do przeprowadzania pomiarów EEG i HD-EMG przy użyciu SAGA.
konfiguracja urządzenia,
ustawienie parametrów rejestracji,
pomiar i wizualizacja impedancji,
podgląd sygnałów w czasie rzeczywistym,
rejestrowanie danych EEG i HD-EMG,
wizualizacja map sygnału,
możliwość późniejszego przetwarzania danych w innych środowiskach.

Pakiet użytkownika SAGA zawiera również:
sterownik urządzenia,
SAGA User Application,
File Viewer,
dokumentację użytkownika.

SPIRE Connect – dla TMSi SPIRE

Podstawowa aplikacja do obsługi systemu SPIRE.

konfiguracja rejestratorów,
konfiguracja sesji HD-EMG,
jednoczesna obsługa maksymalnie 4 rejestratorów,
kontrola impedancji wszystkich elektrod,
uruchamianie i zatrzymywanie rejestracji,
sterowanie procesem akwizycji danych.

SPIRE Connect jest oprogramowaniem do akwizycji danych.

WaveView – dla TMSi SPIRE

Program przeznaczony do przeglądania zarejestrowanych danych.
otwieranie nagrań SPIRE,
przegląd zarejestrowanych sygnałów,
eksport danych,
przygotowanie danych do dalszego przetwarzania w zewnętrznych środowiskach analitycznych.

Dla aktualnego systemu SPIRE producent podaje Windows 11 jako obsługiwany system operacyjny.

Opcjonalne oprogramowanie badawcze i programistyczne

Do standardowej obsługi urządzeń nie jest wymagane MATLAB ani Python. Narzędzia te są przeznaczone dla użytkowników potrzebujących własnych procedur pomiarowych, automatyzacji lub zaawansowanej analizy danych.

TMSi Python
otwarta biblioteka programistyczna,
bezpośrednia komunikacja z urządzeniami TMSi,
akwizycja danych,
odczyt impedancji,
wizualizacja EEG i EMG,
generowanie heatmap,
możliwość tworzenia własnego oprogramowania badawczego,
integracja z innymi bibliotekami Python.

TMSi SAGA Interface for MATLAB
integracja urządzenia SAGA z MATLAB,
bezpośrednia akwizycja danych,
konfiguracja pomiarów,
wizualizacja sygnałów EEG i HD-EMG,
wizualizacja impedancji,
heatmapy HD-EMG,
integracja z własnymi procedurami eksperymentalnymi.

Do korzystania z TMSi SAGA Interface for MATLAB wymagany jest MATLAB. Producent podaje dla tej integracji komputer z Windows 10/11 64-bit oraz MATLAB w wersji 9 lub nowszej.

Integracja z zewnętrznym oprogramowaniem

Systemy TMSi mogą współpracować z popularnymi środowiskami badawczymi i analitycznymi, między innymi:
MNE,
MNELAB,
EEGLAB,
OpenHDemg,
I-Spin,
MUedit,
BESA,
AcqKnowledge,
Clinical Science Systems,
Lab Streaming Layer – LSL.

Dobór konkretnego środowiska zależy od rodzaju prowadzonego badania i wymaganych metod analizy danych.

Zastosowanie EEG

Systemy TMSi APEX i SAGA mogą być wykorzystywane między innymi do:
badań EEG,
badań aktywności mózgu,
neuronauki poznawczej,
neuronauki behawioralnej,
neuropsychologii,
badań BCI – Brain-Computer Interface,
projektowania interfejsów mózg–komputer,
badań snu,
badań rozwojowych,
badań ERP – Event-Related Potentials,
hyperscanningu – jednoczesnego pomiaru aktywności mózgu u kilku osób,
eksperymentów mobilnych EEG,
badań multimodalnych,
jednoczesnych badań EEG i fNIRS,
integracji EEG z eye trackingiem,
integracji EEG z systemami motion capture,
badań Human-Computer Interaction,
badań Human Factors.

Zastosowanie HD-EMG

Systemy SAGA i SPIRE mogą być wykorzystywane między innymi do:
elektromiografii wysokiej gęstości,
mapowania przestrzennej aktywności mięśni,
analizy jednostek motorycznych,
Motor Unit Decomposition,
badania rekrutacji jednostek motorycznych,
badania prędkości przewodzenia włókien mięśniowych,
lokalizacji stref unerwienia mięśnia,
analizy zmęczenia mięśni,
analizy koordynacji nerwowo-mięśniowej,
biomechaniki,
analizy ruchu człowieka,
sport science,
analizy wydajności sportowej,
rehabilitacji,
ergonomii,
badań motoryki,
analizy chodu,
badań neuromięśniowych,
robotyki,
sterowania robotami za pomocą aktywności mięśniowej,
sterowania protezami,
sterowania egzoszkieletami,
Human-Computer Interaction,
Human-Machine Interface,
badań nad adaptacją mięśni do wysiłku.

Badania multimodalne

Systemy TMSi mogą być synchronizowane i łączone z innymi technologiami badawczymi, umożliwiając tworzenie kompleksowych stanowisk pomiarowych.

Możliwa jest między innymi integracja z:
fNIRS / NIRS,
eye trackingiem,
systemami motion capture,
czujnikami IMU,
czujnikami siły,
GSR / EDA,
pomiarem oddechu,
SpO₂,
ECG,
EOG,
systemami prezentacji bodźców,
E-Prime Chronos,
Lab Streaming Layer.

Szczególnie interesującym rozwiązaniem jest możliwość połączenia SPIRE HD-EMG z Artinis PortaMon mNIRS, umożliwiającego równoczesną analizę aktywacji elektrycznej mięśnia i jego utlenowania podczas wysiłku.

Dobór systemu

TMSi APEX – rekomendowany do badań EEG, w których ważna jest mobilność, niewielkie rozmiary urządzenia i 24 lub 32 kanały.

TMSi SAGA – najbardziej uniwersalne rozwiązanie do rozbudowanych badań EEG, HD-EMG i innych sygnałów fizjologicznych. Odpowiedni do laboratoriów wymagających dużej liczby kanałów oraz integracji wielu metod badawczych.

TMSi SPIRE – rekomendowany do badań HD-EMG, szczególnie podczas ruchu. Bezprzewodowa konstrukcja i możliwość obsługi do 256 zsynchronizowanych kanałów pozwalają analizować jednocześnie pojedyncze mięśnie lub wiele grup mięśniowych.

Informacja dotycząca przeznaczenia

Systemy EEG i HD-EMG TMSi / Artinis są przeznaczone wyłącznie do zastosowań badawczych. Producent wskazuje, że urządzenia te nie są projektowane, oferowane ani autoryzowane do diagnozowania, zapobiegania ani leczenia chorób i innych stanów medycznych.