Este trabalho descreve o projeto, a construção e a avaliação de um digitalizador de sinais controlado por microprocessador, desenvolvido para ser utilizado em Tomografia por Ressonância Magnética Nuclear, TORM. O digitalizador apresenta dois canais de entrada com digitalização simultânea em 256, 512 ou 1024 palavras por canal e com taxa de amostragem máxima de 22,7 Khz. A resolução é de 12 bits com conversão analógico/digital por aproximação sucessiva. Não há controles manuais o que exige um computador hospedeiro para o ajuste de parâmetros via interface de comunicação paralela destinada para este fim. Opcionalmente pode-se utilizar uma interface serial do tipo RS232C-EIA operando com velocidade máxima de 9600 bauds. O equipamento efetua o processamento local da média acumulativa do sinal, técnica empregada para melhorar a relação sinal/ruído no caso de ruído aleatório. Um circuito dedicado à monitoração permite que se visualize em monitor X-Y tanto o sinal como a sua média. No caso da média, por ela ser acumulativa, há um ajuste automático de escala / This work describes the design, construction and evaluation of a microprocessor controlled digitizer developed to be used in Magnetic Resonance Tomography or Imaging, MRI. The digitizer presents two input channels with simultaneous digitalization in 256, 512 or 1024 words per channel with a sample rate up to 22.7 Khz. A resolution of 12 bits is obtained with successive approximation A/D conversion. There are no manual controls. So a host computer is needed to adjust the parameters through a parallel communication interface available for this purpose. Optionally, a RS232-EIA type serial interface may be used, operating at speeds up to 9600 bauds. Signal average can be processed locally by the equipment. This technique is used to improve the signal to noise ratio in case of random noise. A dedicated circuit permits the visualization of the signal and or its average on an x-y monitor. To monitor cumulative averaged data an automatic scale adjustment is provided

Propõe-se um sistema para processamento em um mini computador, de sinais elétricos da cóclea gravados em fita magnética. As gravações são efetuadas nos hospitais, utilizando-se aparelhos de simples manuseio e de baixo custo. Obtém-se dados que auxiliarão no diagnóstico de patologias do órgão da audição. Os instrumentos existentes para a realização da eletrococleografia são da manipulação complexa além de terem alto custo. O sistema proposto simplifica muito a operação do equipamento empregado nos hospitais, obtendo-se uma redução do custo global do exame. No hospital, deve-se ter um circuito de controle, um gravador, um amplificador e um gerador de estímulos. No centro de computação deve-se ter um mini computador, outro gravador, filtros e uma interface de controle. Foram desenvolvidos no trabalho: o circuito de controle, os filtros, a interface de controle e todos os programas responsáveis pelo processamento. Atualmente, a eletrococleografia em todo o Brasil é realizada em apenas alguns centros hospitalares, devido aos fatores custo e complexidade de manuseio. Em vista dos bons resultados obtidos e do baixo custo do sistema proposto, conclui-se que, com o nosso método, poder-se-ia difundir a eletrococleografia para um grande número de centros hospitalares. / A system is proposed that uses a minicomputer for the processing of electrical potentials from the cochlea. These signals are previously recorded on magnetic tape at hospitals, using simple and inexpensive equipment. The results obtained by the processing provide valuable data for the diagnosis of hearing disorders. The available equipment for electrocochleography at the present time is rather complicated to use and very expensive. The proposed system eases the operation and has a low cost. At the hospital, one must have a control circuit, a tape recorder, an amplifier and a sound stimulator. At the computing center one needs a minicomputer, another tape recorder, filters and a control interface. In this work were developed: the control circuit, the filters, the control interface and all programs used in the processing of the data. Nowadays, the use of electrocochleography in Brazil is limited to a few medical centers, due to the cost and complexity of the equipment. It is hoped that the simpler system proposed here will contribute to a wider use of electrocochleography.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Felipe Cubas Schulz.pdf: 4229454 bytes, checksum: cd3b6e0665b2e8aa21c05c4e5922388d (MD5) Previous issue date: 2013-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recently, automation systems have been widely investigated. Nowadays, they are present in our lives when shopping, banking, working at home or office. Technology innovations have been increased and embedded into medical and biological equipments, where patients can be better monitored for treatment and diagnosis. These allow precise and ergonomic equipments be designed, especially when using wireless sensor networks. It is developed in this work a biomedical signal acquisition system by suing a wireless sensor network and the Zigbee technology for communication. It was implemented a system for acquiring and processing biomedical data by using commercial sensor modules for wireless communication to a host computer. Also, it was developed a graphical interface in order to manage the sensors of the network and to display the acquired signals to the user. This work has integrated there types of sensors, such as blood oxygenation, heart rate and body temperature. The sensors were chosen due to their easy accessibility and by the fact these type of signals are the most monitored in medicine. Performance tests of sensors network were made to investigate the transmission, reception and data visualization, as well as the communication distance. Also, signal acquisitions were performed in 3 healthy volunteers aged 28, 25 and 65 and the results were compared with the signals acquired by commercial equipments. The results showed that the performance of the blood oxygenation sensor was similar for the three volunteers when compared to the commercial systems. On the other hand, the measured heartbeat by the proposed system showed a greater variation. The body temperature sensor showed reliable readings with a maximum error of approximately 2%. The communication distance of the network was approximately 13 meters in an environment with walls and without the use of routers. It can be concluded that the use of Zigbee sensor network for monitoring bioelectrical signals can be easily implemented and embedded to medical equipments due to its great flexibility when compared to systems which use wired technologies. / A automação de sistemas vem se disseminando muito nos últimos anos, estando presente em nosso dia a dia quando fazemos compras, vamos ao banco ou mesmo estando em nossas casas ou trabalho. Neste contexto vem crescendo o número de oportunidades de se inserir novas tecnologias e automação também na área da medicina, onde o monitoramento de pacientes torna diagnósticos mais fáceis, precisos e ergonômicos, principalmente quando utilizamos redes de transmissão de dados sem fios. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de aquisição de sinais biomédicos sem fio em uma rede de sensores utilizando comunicação Zigbee. Foi implementado uma plataforma de aquisição e processamento de dados biomédicos, utilizando módulos sensores de comunicação sem fio com um computador. Também, um software foi desenvolvido para gerenciar os dispositivos presentes na rede e visualizar os sinais adquiridos ao usuário. Este trabalho integrou sensores de oxigenação do sangue, batimentos cardíacos e temperatura corporal, os quais foram escolhidos por serem considerados sinais vitais de fácil acesso. Testes de desempenho da rede de sensores foram realizados a fim de verificar a transmissão, recepção e visualização dos dados, bem como a distância de comunicação. Também, aquisição de sinais foram realizados em 3 voluntários saudáveis com idades de 28, 25 e 65 anos e os resultados foram comparados com os sinais adquiridos por equipamentos comerciais. Os resultados obtidos mostraram que o sensor de oxigenação do sangue apresentou desempenho similar para os 3 voluntários quando comparados ao sistema comercial. O sensor de batimentos cardíacos apresentou maior variação entre os valores médios pelo sistema proposto. O sensor de temperatura corporal apresentou leituras com um erro sistêmico de aproximadamente 2%. A utilização do protocolo de comunicação Zigbee em uma rede de sensores biomédicos permitiu o monitoramento contínuo de pacientes com maior flexibilidade de uso quando comparado a sistemas convencionais com tecnologias com fios. O alcance da rede chegou a aproximadamente 13 metros em um ambiente com paredes, sem o uso de roteadores. Outros sinais podem ser facilmente adicionados ao sistema e monitorados pela rede de sensores.

Este trabalho descreve o projeto, a construção e a avaliação de um digitalizador de sinais controlado por microprocessador, desenvolvido para ser utilizado em Tomografia por Ressonância Magnética Nuclear, TORM. O digitalizador apresenta dois canais de entrada com digitalização simultânea em 256, 512 ou 1024 palavras por canal e com taxa de amostragem máxima de 22,7 Khz. A resolução é de 12 bits com conversão analógico/digital por aproximação sucessiva. Não há controles manuais o que exige um computador hospedeiro para o ajuste de parâmetros via interface de comunicação paralela destinada para este fim. Opcionalmente pode-se utilizar uma interface serial do tipo RS232C-EIA operando com velocidade máxima de 9600 bauds. O equipamento efetua o processamento local da média acumulativa do sinal, técnica empregada para melhorar a relação sinal/ruído no caso de ruído aleatório. Um circuito dedicado à monitoração permite que se visualize em monitor X-Y tanto o sinal como a sua média. No caso da média, por ela ser acumulativa, há um ajuste automático de escala / This work describes the design, construction and evaluation of a microprocessor controlled digitizer developed to be used in Magnetic Resonance Tomography or Imaging, MRI. The digitizer presents two input channels with simultaneous digitalization in 256, 512 or 1024 words per channel with a sample rate up to 22.7 Khz. A resolution of 12 bits is obtained with successive approximation A/D conversion. There are no manual controls. So a host computer is needed to adjust the parameters through a parallel communication interface available for this purpose. Optionally, a RS232-EIA type serial interface may be used, operating at speeds up to 9600 bauds. Signal average can be processed locally by the equipment. This technique is used to improve the signal to noise ratio in case of random noise. A dedicated circuit permits the visualization of the signal and or its average on an x-y monitor. To monitor cumulative averaged data an automatic scale adjustment is provided

Propõe-se um sistema para processamento em um mini computador, de sinais elétricos da cóclea gravados em fita magnética. As gravações são efetuadas nos hospitais, utilizando-se aparelhos de simples manuseio e de baixo custo. Obtém-se dados que auxiliarão no diagnóstico de patologias do órgão da audição. Os instrumentos existentes para a realização da eletrococleografia são da manipulação complexa além de terem alto custo. O sistema proposto simplifica muito a operação do equipamento empregado nos hospitais, obtendo-se uma redução do custo global do exame. No hospital, deve-se ter um circuito de controle, um gravador, um amplificador e um gerador de estímulos. No centro de computação deve-se ter um mini computador, outro gravador, filtros e uma interface de controle. Foram desenvolvidos no trabalho: o circuito de controle, os filtros, a interface de controle e todos os programas responsáveis pelo processamento. Atualmente, a eletrococleografia em todo o Brasil é realizada em apenas alguns centros hospitalares, devido aos fatores custo e complexidade de manuseio. Em vista dos bons resultados obtidos e do baixo custo do sistema proposto, conclui-se que, com o nosso método, poder-se-ia difundir a eletrococleografia para um grande número de centros hospitalares. / A system is proposed that uses a minicomputer for the processing of electrical potentials from the cochlea. These signals are previously recorded on magnetic tape at hospitals, using simple and inexpensive equipment. The results obtained by the processing provide valuable data for the diagnosis of hearing disorders. The available equipment for electrocochleography at the present time is rather complicated to use and very expensive. The proposed system eases the operation and has a low cost. At the hospital, one must have a control circuit, a tape recorder, an amplifier and a sound stimulator. At the computing center one needs a minicomputer, another tape recorder, filters and a control interface. In this work were developed: the control circuit, the filters, the control interface and all programs used in the processing of the data. Nowadays, the use of electrocochleography in Brazil is limited to a few medical centers, due to the cost and complexity of the equipment. It is hoped that the simpler system proposed here will contribute to a wider use of electrocochleography.