CONTROL DE UN MOVIL POR MEDIO DEL MOVIMIENTO OCULAR.

...

GENERALIDADES DEL ELECTROOCULOGRAMA

La posibilidad de emplear los oculogramas como una herramienta para ayudar a los médicos a deducir patologías que afectan al correcto trabajo del ojo ha despertado el interés científico desde hace tiempo. Entre los varios tipos de movimientos oculares existentes, se consideró el movimiento sacádico como el principal objeto de análisis.

• Movimiento Sacádico: Se produce cuando hay un movimiento rápido de los ojos con el fin de enfocar un objeto. Este movimiento es en el que se produce la señal eléctrica asociada al movimiento ocular.

• Electrooculograma (EOG): Método de registro de los movimientos oculares basado en el registro de la diferencia de potencial existente entre la córnea y la retina. El origen de esta diferencia se encuentra en el epitelio pigmentario de la retina y permite considerar la presencia de un dipolo, donde la córnea corresponde al extremo positivo y la retina al extremo negativo de dicho dipolo.

[pic 2]

¿QUÉ MIDE EL EOG?

• La retina tiene un potencial bioeléctrico de reposo, de carácter electronegativo respecto a la córnea. De este modo, los giros del globo ocular provocan cambios en la dirección del vector correspondiente a este dipolo eléctrico.

• El EOG es la técnica que nos permite medir las variaciones eléctricas que se producen en el ojo al realizar un movimiento ocular sacádico.

[pic 3]

METODOLOGIA

El primer paso en el diseño del sistema de adquisición y procesamiento de biopotenciales fue hacer una revisión del estado de la técnica; para cumplir con ésta actividad se realizó una revisión bibliográfica exhaustiva de artículos científicos, libros, publicaciones en conferencias y reportes técnicos; también se realizaron consultas a expertos y estudiantes, se examinaron productos existentes en el mercado, requerimientos de cursos afines al procesamiento digital de señales, características propias de los biopotenciales y finalmente aspectos como el costo, disponibilidad y especificaciones de diferentes circuitos integrados.

CONSIDERACIONES

AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTACION ya que la señal eléctrica obtenida de los ojos es muy débil en comparación con otras señales presentes en el cuerpo (mV o incluso uV) y la UTILIZACIÓN DE FILTROS Ondas limitadas a un rango de frecuencias muy preciso

OBJETIVOS

A.OBJETIVO GENERAL

-Diseñar e implementar un dispositivo de electrooculografia para el control de un móvil

B.OBJETIVOS ESPECIFICOS

-Diseñar un modulo de captura de movimientos oculares con un rango acptable ´para el control de un movil utilizando electrooculografia

-Implementar una interfaz para la interaccion entre el movimiento ocular un movil

-Verificar el funcionamiento y la factibilidad economica de este dispositivo

- Desarrollo implementacion

ELECTRODOS, DISPOSICIÓN Y CARACTERÍSTICAS

• Para el registro del movimiento vertical y horizontal se utilizan un total de 5 electrodos, 4 para el registro directo de la señal del EOG y uno de referencia.

• Para el registro horizontal, también llamado derivación horizontal (DH), se sitúan electrodos en las sienes. Para la derivación vertical (DV) sólo hay que cambiar la posición de los electrodos, colocando uno en la parte superior del ojo (sobre la ceja) y el otro en la parte inferior del mismo ojo (bajo el párpado inferior) como se puede apreciar en la figura.

[pic 4]

La señal proveniente desde los electrodos que será nuestro sistema de entrada debe ser acondicionada, adquirida, registrada y visualizada. Con este fin se ha diseñado e implementado el diagrama de bloques del sistema de Acondicionamiento y Adquisición del EOG:

[pic 5]

Donde se observan las diversas transformaciones que sufre la señal EOG desde su obtención por medio de los electrodos hasta el registro y la visualización .

IMPEDANCIA DE LA INTERFAZ PIEL – ELECTRODO

La impedancia de entrada al EOG debe ser lo suficientemente alta para transmitir correctamente la señal pero no tan alta como para atenuar significativamente ésta. Cada interfaz piel-electrodo tiene una impedancia finita que puede variar según muchos factores, temperatura de la piel, superficie de contacto del electrodo, piel grasa, etc.

[pic 6]

Interficie Piel-Electrodo generada por dos electrodos. Las capas de la piel generan una impedancia entre los dos electrodos (R); Cada electrodo tiene asociada una impedancia reactiva, Ze.

ETAPA DE AMPLIFICACION

Primero se realizada una preamplificación diferencial de la bioseñal, la cual esta soportada por un amplificador de instrumentación (AI), con una amplificación de 1000 alta impedancia de entrada y rechazo en modo común.

ETAPA DE FILTRADO

Luego se usa un filtro pasabanda que limita en ancho de banda del EOG. Se destaca, que este filtrado es indispensable pues la bioseñal es de tipo no-lineal y variante en el tiempo, debido a que el EOG es afectado por artefactos producidos a través de señales ECG, EEG y EMG, cambios en la intensidad luminosa del entorno, estado de ánimo de la persona, artefactos de movimiento del interfaz electrodo - piel y el nivel de concentración al realizar los movimientos oculares, entre otros.

Luego de esto pasa la señal pasara por el filtro rechaza banda siempre y cuando sea necesario, esto para suprimir el ruido de la red eléctrica.

ETAPA DE POST-AMPLIFICACION

La etapa de post-amplificación, conformada por un AI de alto desempeño, entrega una óptima bioseñal para que pueda ser, registrada y luego visualizada

Finalmente la etapa de visualización conformada por comparadores, leds que nos indicaran el buen funcionamiento del eog.

-

...