BrainAccess HALO

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

BrainAccess HALO — opis produktu

BrainAccess HALO to lekka, bezprzewodowa opaska do rejestracji sygnału EEG — elektroencefalografii, czyli aktywności elektrycznej mózgu mierzonej za pomocą elektrod umieszczonych na skórze głowy. Urządzenie ma cztery kanały pomiarowe, zintegrowane suche elektrody, wzmacniacz, akumulator i moduł komunikacji Bluetooth. Nie wymaga oddzielnego czepka EEG, przewodów elektrodowych ani zewnętrznego wzmacniacza.

Kanały pomiarowe rozmieszczono zgodnie z międzynarodowym systemem EEG 10–20:

Fp1 i Fp2 — obszar czołowy,
O1 i O2 — obszar potyliczny,
dodatkowo zastosowano wspólną elektrodę odniesienia w przedniej części opaski oraz elektrody bias służące do ograniczania zakłóceń wspólnych.

Przednie elektrody mają postać płaskich, pozłacanych powierzchni stykających się ze skórą czoła. Tylne elektrody wykorzystują pozłacane, sprężyste piny, które mają zapewniać kontakt ze skórą przez włosy. Konstrukcja jest regulowana i przeznaczona do obwodu głowy od 53 do 58 cm.

HALO jest przeznaczony przede wszystkim do:

mobilnych i edukacyjnych eksperymentów EEG,
prototypowania interfejsów BCI — Brain-Computer Interface, czyli systemów komunikacji mózg–komputer,
badań reakcji na bodźce,
eksperymentów z SSVEP i P300,
projektów interakcji człowiek–komputer,
aplikacji wellness i nieklinicznych demonstracji EEG.

Urządzenie nie jest wyrobem medycznym i nie jest przeznaczone ani certyfikowane do diagnozowania, leczenia, terapii lub zapobiegania chorobom.

Specyfikacja techniczna

Rejestracja EEG
Liczba kanałów EEG: 4
Elektrody pomiarowe: Fp1, Fp2, O1, O2
Układ odniesienia: wspólny kanał referencyjny
Typ elektrod: suche elektrody kontaktowe
Elektrody przednie: płaskie, pozłacane
Elektrody tylne: pozłacane elektrody sprężynowe z pinami
Częstotliwość próbkowania: 250 lub 500 Hz
Rozdzielczość przetwornika wejściowego: 24 bity
Wzmocnienie analogowe: według rozszerzonej instrukcji 1, 2, 4, 6, 8, 12 lub 24.

Częstotliwość 250 Hz oznacza, że każdy kanał jest odczytywany 250 razy na sekundę, natomiast 500 Hz — 500 razy na sekundę. Wyższa częstotliwość próbkowania zapewnia większą rozdzielczość czasową, ale skraca czas pracy akumulatora.

Łączność
Standard: Bluetooth 4.2 BLE
BLE oznacza Bluetooth Low Energy, czyli energooszczędną odmianę Bluetooth
Deklarowany zasięg: do 15 metrów z dostarczonym adapterem USB Bluetooth
Możliwość wykorzystania zgodnego, wbudowanego modułu Bluetooth komputera
Producent zaleca jednak dołączony adapter, ponieważ nie wszystkie wbudowane moduły Bluetooth zapewniają prawidłowe strumieniowanie danych EEG.

Akumulator i zasilanie
Typ akumulatora: litowo-polimerowy, Li-Po
Pojemność: 400 mAh
Czas działania przy 250 Hz: do 7 godzin
Czas działania przy 500 Hz: do 5 godzin
Czas ładowania: około 2 godzin
Złącze ładowania: USB-C
Wymagane zasilanie: 5 V, minimum 1 A
Urządzenia nie można używać podczas ładowania.

Wymiary i konstrukcja
Masa: 70 g
Regulowany obwód: 53–58 cm
Regulowane położenie tylnych elektrod
Zintegrowany wzmacniacz i akumulator
Jeden przycisk zasilania
Sygnalizacja LED stanu urządzenia, połączenia Bluetooth, ładowania i niskiego poziomu akumulatora.

Zasilacz sieciowy nie jest dołączony do zestawu.

Oprogramowanie wymagane do działania

1. BrainAccess Board

Podstawowym programem do obsługi urządzenia na komputerze jest BrainAccess Board. Aplikacja umożliwia:
wykrywanie i łączenie urządzenia przez Bluetooth,
podgląd sygnałów EEG w czasie rzeczywistym,
rejestrowanie danych,
kontrolowanie jakości kontaktu elektrod,
analizę widma częstotliwościowego,
dodawanie znaczników zdarzeń,
przeprowadzanie eksperymentów SSVEP i P300,
konwersję zapisów między innymi do formatów CSV, FIF, SET i BIDS,
przesyłanie danych przez LSL — Lab Streaming Layer.

LSL jest mechanizmem służącym do przesyłania i synchronizowania w czasie danych pochodzących z różnych urządzeń, na przykład EEG, czujników fizjologicznych i aplikacji prezentujących bodźce.

Wymagania BrainAccess Board:
Windows 10 lub nowszy albo Ubuntu 22.04 lub nowszy,
około 500 MB wolnego miejsca na dysku,
zgodny moduł Bluetooth lub dołączony adapter USB Bluetooth.

Według aktualnej dokumentacji obsługa macOS jest dopiero planowana. Producent wskazuje również, że HALO nie jest obecnie kompatybilny z urządzeniami iOS.

2. BrainAccess Mobile App

Do prostego, mobilnego rejestrowania danych można wykorzystać aplikację BrainAccess Mobile App:
system: Android 9.0 lub nowszy,
połączenie bezpośrednio z opaską,
zapis danych lokalnie na smartfonie lub tablecie,
możliwość dalszego przesyłania danych przez Wi-Fi.

3. BrainAccess SDK

Dla programistów i integratorów producent udostępnia BrainAccess SDK — Software Development Kit, czyli zestaw bibliotek i interfejsów programistycznych.

SDK umożliwia:
sterowanie urządzeniem,
wybór kanałów i parametrów pomiaru,
odbieranie surowych danych EEG,
monitorowanie stanu urządzenia,
dostęp do buforów i znaczników,
przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym,
tworzenie własnych aplikacji BCI,
wykorzystanie gotowych elementów związanych z SSVEP i P300.

Dostępne są interfejsy C oraz Python. Pakiet jest przeznaczony przede wszystkim dla zespołów badawczych, programistów i twórców niestandardowych aplikacji.

Wymagania sprzętowe
Do pracy z komputerem
komputer z Windows 10 lub nowszym albo Ubuntu 22.04 lub nowszym,
minimum około 500 MB miejsca na oprogramowanie BrainAccess Board,
wolny port USB dla dołączonego adaptera Bluetooth,
opcjonalnie zgodny wbudowany moduł Bluetooth,
port USB lub zasilacz USB 5 V do ładowania urządzenia,
zalecany zasilacz minimum 5 V / 1 A,
obwód głowy użytkownika mieszczący się w zakresie 53–58 cm.

Producent ostrzega, że niektóre porty USB komputerów mogą nie dostarczać odpowiedniego prądu do prawidłowego ładowania. W praktyce bezpieczniejszym rozwiązaniem jest standardowy zasilacz USB o odpowiedniej wydajności prądowej.

Do pracy mobilnej
smartfon lub tablet z Androidem 9.0 albo nowszym,
Bluetooth,
Wi-Fi, gdy dane mają być przekazywane do innego programu lub komputera,
aplikacja BrainAccess Mobile App.

Zalety

1. Bardzo prosty i szybki montaż
Zintegrowana konstrukcja eliminuje potrzebę zakładania tradycyjnego czepka EEG, podłączania przewodów i montowania oddzielnego wzmacniacza. Dzięki suchym elektrodom nie jest również wymagane stosowanie żelu przewodzącego.

2. Niska masa i mobilność
Masa 70 g, bezprzewodowa transmisja i czas pracy do siedmiu godzin pozwalają prowadzić krótkie i średniej długości eksperymenty poza klasycznym stanowiskiem laboratoryjnym.

3. Dwa obszary pomiarowe
Kanały czołowe oraz potyliczne pozwalają prowadzić eksperymenty wykorzystujące między innymi reakcje wzrokowe, proste paradygmaty BCI oraz obserwację wybranych rytmów EEG.

4. Kompletny ekosystem programistyczny
HALO może być obsługiwany za pomocą programu graficznego, aplikacji mobilnej lub SDK. Dzięki temu urządzenie nadaje się zarówno do prostych demonstracji, jak i do tworzenia własnych prototypów.

5. Obsługa LSL i popularnych formatów danych
Możliwość strumieniowania przez Lab Streaming Layer oraz eksportu do CSV, FIF, SET i BIDS ułatwia włączanie urządzenia do istniejących środowisk badawczych.

6. Brak materiałów eksploatacyjnych podczas typowego pomiaru
Suche elektrody nie wymagają żelu ani jednorazowych czepków. Konieczne pozostaje jednak czyszczenie powierzchni stykających się ze skórą po każdym użyciu.

Wady

1. Tylko cztery kanały
Cztery kanały zapewniają niewielką rozdzielczość przestrzenną. Urządzenie nie zastępuje systemów EEG wyposażonych w 16, 32, 64 lub więcej kanałów i nie pozwala na dokładne odwzorowanie aktywności całej powierzchni głowy.
Jest to istotne ograniczenie w badaniach wymagających rozbudowanego montażu elektrod, analizy wielu obszarów mózgu lub bardziej zaawansowanej lokalizacji źródeł sygnału. Wniosek ten wynika z liczby kanałów i ich stałego rozmieszczenia.

2. Stałe położenie elektrod
Użytkownik jest ograniczony do punktów Fp1, Fp2, O1 i O2. Nie można dowolnie rozmieścić kanałów nad obszarami centralnymi, skroniowymi lub ciemieniowymi, jak w klasycznym czepku EEG.

3. Kontakt elektrod może wymagać regulacji
Tylne elektrody muszą uzyskać kontakt ze skórą przez włosy. Producent zaleca przesuwanie ich na boki do momentu uzyskania właściwego kontaktu. Gęste lub grube włosy mogą więc wydłużyć przygotowanie i pogorszyć powtarzalność pomiarów. Ostatnie zdanie jest praktycznym wnioskiem wynikającym z konstrukcji elektrod i instrukcji zakładania.

4. Ograniczona zgodność systemowa
Brak aktualnej obsługi macOS oraz iOS ogranicza zastosowanie w środowiskach opartych na sprzęcie Apple.

5. Brak pracy podczas ładowania
Opaska nie może równocześnie rejestrować danych i być ładowana. Dłuższe sesje wymagają wcześniejszego pełnego naładowania urządzenia.

6. Ograniczony zakres regulacji
Deklarowany obwód 53–58 cm może być niewystarczający dla części użytkowników, zwłaszcza dzieci lub osób o obwodzie głowy wykraczającym poza ten przedział.

7. Zależność od jakości transmisji Bluetooth
Nie wszystkie wbudowane adaptery Bluetooth gwarantują prawidłowe strumieniowanie. W praktyce może być konieczne korzystanie z dostarczonego adaptera USB, co zajmuje port komputera.

Ograniczenia

Urządzenie nie jest przeznaczone do badań medycznych ani diagnostyki.
Cztery kanały nie wystarczają do pełnego badania klinicznego EEG.
Nie nadaje się do szczegółowego mapowania aktywności całego mózgu.
Nie pozwala na dowolne rozmieszczenie elektrod.
Czas działania spada z około 7 godzin przy 250 Hz do około 5 godzin przy 500 Hz.
Nie może pracować podczas ładowania.
Zasięg 15 metrów jest wartością deklarowaną dla dołączonego adaptera i może być ograniczony przez przeszkody lub zakłócenia radiowe.
Suche elektrody są wygodne, ale wymagają poprawnego docisku i pozycjonowania.
Producent zaleca czyszczenie sensorów po każdym użyciu wyłącznie preparatami bezalkoholowymi odpowiednimi do elektroniki. Alkohol może uszkodzić powłokę elastycznej płytki urządzenia.

Ocena ogólna

BrainAccess HALO jest przede wszystkim prostym, lekkim i stosunkowo łatwym do uruchomienia systemem EEG do edukacji, prototypowania i nieskomplikowanych eksperymentów BCI. Jego największą zaletą jest integracja wszystkich elementów w jednej opasce i możliwość pracy bez żelu oraz przewodów. Najważniejszym ograniczeniem pozostają cztery kanały i ich stałe rozmieszczenie, dlatego nie jest to zamiennik pełnego, wielokanałowego zestawu badawczego EEG.