Orientador: Wang Binseng

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica

Resumo: O diagnóstico clinico no campo neurológico tem-se baseado quase sempre na historia, no exame físico, na visualização de estruturas anatômica com emprego de equipamentos de custo muito elevado, e na descrição do distúrbio neurológico pelo próprio paciente. Potenciais evocados são potenciais...

Resumo: O diagnóstico clinico no campo neurológico tem-se baseado quase sempre na historia, no exame físico, na visualização de estruturas anatômica com emprego de equipamentos de custo muito elevado, e na descrição do distúrbio neurológico pelo próprio paciente. Potenciais evocados são potenciais elétrico registráveis perto de grupos de células nervosas após a aplicação de um estímulo externo apropriado a cada sistema sensorial. Estes potenciais, registrado de maneira não-invasiva, permitiram o avanço nos estudos e testes das funções sensoriais, bem como a criação de procedimentos clinicamente aplicáveis para diagnóstico de distúrbios neurosensoriais. Os potenciais evocados possuem pequena amplitude (variam de dê cimos de microvolts a dezenas de microvolts) e, portanto, são freqüentemente me carados pela presença de outros potenciais (neurais e não-neurais) de maior amplitude. Por ter relação sinal/ruído muito baixa, é necessária a utilização d instrumentos onde são implementadas técnicas de processamento de sinais para s extrair o sinal do ruído. Neste trabalho, apresenta-se o projeto e a construção de um equipamento (promediador) baseado num microprocessador de 8 bits, tendo sido implementado o método do cálculo da média síncrona, ou promediação. O promediado consiste de: um microprocessador 8085A; 2k "bytes" de memória EPROM onde estão armazenados os programas residentes; 3k "bytes" de memória RAM (memória de da dos da soma ou da média); 3 interfaces de comunicação paralela (8255); um sistema de conversão A/D, com circuito gerador de freqüências de amostragem, amplificador e filtro; e um sistema de conversão D/A com interface de saída e circuito de controle do sistema. A cada estimulo aplicado, são adquiridos e processados 512 pontos da resposta a este estímulo. O número de estímulos aplicados é mostrado nu "display" de 5 dígitos e o resultado do segmento médio ou da soma intermediaria e mostrado num osciloscópio. 0 usuário pode solicitar: a) zerar memória; b) iniciar processamento; c) parar processamento; e d) calcular média. onde ainda se lecionar: a) ganho do amplificador; b) freqüência de corte do filtro; c) freqüência de amostragem; d) número de estímulos; e) escalamento do sinal de saí da; e f) atraso do sinal de sincronismo vindo do estimulador. Além dos testes de bancada, com sinais artificiais, o protótipo foi testado com animais e com voluntários, sendo obtidos potenciais evocados aditivos de tronco cerebral e de córtex não-específico. Os resultados obtidos são praticamente análogos aos obtidos com um equipamento importado, demonstrando que foram atingidos os objetivos propostos.

Abstract: Clinical diagnosis in neurology have been based almost always on medical history, physical examination, imaging of anatomical structures through expensive equipments, and description of neurological deficiencies by the patient himself. Evoked potentials are electric potentials which can be...

Abstract: Clinical diagnosis in neurology have been based almost always on medical history, physical examination, imaging of anatomical structures through expensive equipments, and description of neurological deficiencies by the patient himself. Evoked potentials are electric potentials which can be recorded from nerve cells after the application of external stimulus, appropriate to each sensory system. These potentials, obtained noninvasively, brought progress in studies and testing of sensory functions, as well as the invention of clinical procedures applicable to the diagnosis of neurosensory disorders. Evoked potentials have small amplitudes (from fraction of microvolts to tens of microvolts), thus are often masked by other potentials (neural and nonneural) of greater amplitude. Being small the signal-to-noise ratio, it is necessary to use specialized instrumentation to extract the former from the latter. In this thesis is presented the design and the construction o a equipment (averager) based on an 8-bit microprocessor, on which the method of synchronous averaging was implemented. The averager is composed of: an 808 microprocessor, 2k bytes of EPROM (where is located the system software), 3k bytes of RAM (for data), 3 parallel communication interface (8255), a 10-bit A converter system, a circuitry for generating sampling frequencies, amplifiers and filters, a D/A converter with output interface, and a control circuit. After application of each stimulus, 512 points of response an acquired and processed. The number of stimuli applied is presented on a 5-dig display, and the result of averaging, or the intermediate summation, is presented on an oscilloscope. The user can: a) zero the contents of the memory; b) initiate the processing; c) stop the processing, and d) compute the average. Furthermore, he can also select: a) the gain of the amplifier; b) the cut-off frequency of the filters; c) the sampling frequencies; d) the number of stimuli to be processed; e) the output gain; and f) the delay to be applied after the arrival of the synchronizing signal. Besides bench tests with artificial signals, the prototype we tested with animals and volunteers, with the recording of auditory evoked potentials from the brainstem and nonspecific cortex. The results obtained are very similar to those obtained with an imported equipment, thus proving that the goals proposed were met.