پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی

معرفی نمونه هايی از دستگاه های بيوفيدبک (Biofeedback)

سخت افزار
در اين دستگاه با سنسورهاي گوناگون سيگنال‌هاي مختلفي اندازه‌گيري مي‌شود. از جملـه هـدايـت الكتـريكـي پـوسـت، ضربان قلب، ميزان تحرك فرد، تنفس و پتانسيل الكتـريكـي پـوست. اين سنسورها در اندازه‌هاي كوچك طراحي شده‌اند و با بخش مركزي دستگاه، ارتباط بدون سيم از طريق موج‌هاي بلوتوث برقرار مي‌كنند. به علت حذف سيم‌هاي رابط، كاربر آزادي حركت بيشتري دارد و راحت ‌تر است.

نرم افزار
امكان نمايش يك يا تعدادي از سيگنال‌ها به صورت زمان حقيقي وجود دارد. نمايش خام سيگنا‌ل ها مي تواند روشنگر اين نكته باشد كه كدام يك از سيگنال‌هاي حياتي فرد متقابل براي فرايند بيوفيدبك حساس‌تر و مناسب‌تر است.

آموزش مقدار آستانه
در اين بخش، يكي از سيگنال‌هاي حياتي انتخاب مي‌شود و مقدار آن به همراه يك مقدار آستانه‌اي كه فرد متخصص تعيين مي‌كند بر روي يك تصوير پيش زمينه نمايش داده ‌مي‌شود. هدف دست يافتن به اين مقدار آستانه در طول چند دوره تعليم است. با گـذشـت زمـان و يـادگيري فرد آزمون‌شونده، مقدار آستانه مي‌تواند سخت‌گيرانه‌تر انتخاب شود.

نمايش سيگنال EMG
در نرم افزار اين دستگاه بخش هاي متنوعي براي آموزش كاهش استرس به فرد طراحي شده است و به شيوه‌هاي مختلفي به فرد فيدبك داده مي‌شود. در يك نمونه كه براي كودكان مناسب است، يك جورچين براي فرد به نمايش در‌مي‌آيد و او بايد با رفتن به شرايط مطلوب رواني، جورچين را كامل كند.
در يك حالت ديگر، فرد با كنترل دروني خود به بيرون آمدن يك كرم از پيله و تبديل شده آن به پروانه كمك مي‌كند.

همچنين در يك بخش ديگر، براي آموزش فرد جهت مقابله با ترس يا اضطراب در مواجهه با پديده‌هاي روزمره، مانند برخورد با حشـره‌هـا، تـرس از ارتفاع، ترس از هواپيما ... بخشي طراحي شده است كه سيگنال GSR) Galvanic Skin Response )را بــر روي يــك تـصــويـر پيش‌زمينه ترس آور نشان مي‌دهد.
در بخش ديگري از اين نرم افزار، امكان ارايه يك دنباله تصوير وجود به گونه اي كه متحرك به نظر برسند. به عنوان مثال با استفاده از سنسور دمايي، تصويري يك منظره طبيعي به نمايش در‌مي‌آيد. فرد بايد با افزايش دماي پوست دست خود، به طلوع خورشيد كمك كند، در صورت عدم موفقيت خورشيد غروب خواهد كرد.
‌همان طور كه گفته شد اين دستگاه بسيار پيشرفته بوده و از نظر سخت افزاري و نرم افزاري بسيار مطلوب است.

دستگاه StressEraser
اين دستگاه بيوفيدبك، يك وسيله مستقل از رايانه‌است كه بر اساس سيگنال حياتي ضربان قلب كار مي‌كند. با وجود سادگي بسيار كارآمد است و يك صفحه‌نمايش كوچك براي ارتباط با كاربر نيز دارد. انگشت بيمار در قسمتي از اين دستگاه جاي مي‌گيرد و فرايند بيوفيدبك آغاز مي‌شود.

‌ايــن دسـتـگــاه سبـك و قـابـل حمـل، ابتـدا بـا اسـتـفـاده از گـيـرنـده و فـرسـتنده‌نوري، سيگنال ضـربـان قـلـب را دريـافـت مـي‌كـنـد. سـپس نرخ ضربان قلب ( تعداد ضربان قلب در دقيقه) را به كمك يك منحني نمايش مي‌دهد. نرخ ضربان قلب با گذشت زمان ثابت نيست و مرتب كم و زيـاد مـي‌شـود. فـرد بـايـد با رعايت يك الگوي تنفسي، با استفاده از نشانه‌هايي كه دستگاه نشان مي‌دهد به يك منحني شبه سينوسي دست يابد. دستگاه قابليت امتياز دهي را نيز دارد. اصول اين دستگاه مبنا و پايه سامانه بيوفيدبك را تشكيل مي‌دهد.

دستگاه WILD DIVINE
ايـــن دســتـگــاه هــم مـبـتـنــي بــر رايــانــه اســت. فيدبك‌هاي لازم بر اساس سيگنال‌هاي هدايت الكتريكي پوست و ضربان قلب داده مي‌شود. در اين دستگاه نيز امكان مشاهده خود سيگنال‌ها وجود دارد.
در عين حال بخش نرم افزاري داراي تنوع نيز است و براي آرايه فيدبك از بازي‌ها و انيميشن هاي متعددي استفاده مي‌كند. به عنوان مثال در يك مورد، فرد بايد در يك محيط گرافيكي زيبا از پله‌هايي بالا برود و براي بالا رفتن بايد به حالت آرامش دست يافته باشد و نفس عميق بكشد. در بـازي ديـگـري، يـك تـيـر به سمت نشانه پرتاب مي‌شود. براي آن‌كه تير به هدف برخورد كند بايد سيگنال‌هاي حياتي شخص در حد مطلوبي باشند.

نمونه ديگری از دستگاه بيوفيدبک
عملكرد اين دستگاه بر اساس سيگنال حياتي GSR كـار مـي‌كـنـد. در ورودي ايـن دستگاه دو محـل مناسب براي قرار گرفتن انگشتان دست تعبيه شده است. در نمونه‌اوليه، اين دستگاه مستقل از رايانه بود اما در نمونه‌هاي بعدي امكان اتصال به رايانه جهت پردازش قوي تر فراهم شده است.
در نمونه مستقل از رايانه نتيجه پردازش، به صورت فيدبك صوتي و از طريق گوشي به فرد اعمال مي‌شود. تغيير تن صدا نمودي از تغييرات حالت‌هاي دروني فرد است.
در نـمــونــه وابـسـتــه بـه رايـانـه امكـان نمـايـش سـيـگـنـال GSR در يـك مـحـيط گرافيكي وجود دارد.
هـمـچـنـيـن عـلاوه بـر اين نمايش ساده، چند بـازي طـراحـي شـده كـه لازمـه پـيـروزي در اين بـازي‌ها داشتن سطح مناسبي از سيگنال GSR است.

دستگاه Clarity Meter
ايـن دستگاه نيز از نمونه‌هاي با سابقه توليد كـننده دستگاه بيوفيدبك است. اين دستگاه از سيگنال GSR استفاده مي‌كند.
سنسورهاي اين دستگاه كاملا كف دست و انـگـشـتـان را تـحـت پـوشـش قـرار مـي‌دهـد و از حساسيت بالايي برخوردار است. ميزان هدايت الـكـتــريـكــي پــوســت بــا يــك عـقـربـه نشـان داده مي‌شود.
در نــمـــونـــه‌هــاي جــديــد‌تــر مـيــزان هــدايــت الـكـتـريكي پوست به صورت ديجيتالي توسط نمايشگرهاي هفت قسمتي نيز ديده مي‌شود.

نـمـونـه جـديـد دسـتگاه بيوفيدبك در مرحله تـوليد نيمه صنعتي است و به زودي اطلاعاتي بـيـشـتـري در اخـتـيـار كـاربـران و مـشـتـريـان قرار خواهد گرفت.

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

کلمات کلیدی: biomedical engineering ، مهندسی پزشکی ، آشنایی با مهندسی پزشکی ، معرفی مهندسی پزشکی ، مهندسی پزشکی گرایش بالینی ، مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک ، مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک ، مهندسی پزشکی گرایش بیومتریال (بیومواد) ، مهندسی پزشکی ایران ، مهندسی پزشکی دانشگاه پیام نور ، پایگاه آموزشی و اطلاع رسانی مهندسی پزشکی ، اخبار و تازه های مهندسی پزشکی ، مقالات مهندسی پزشکی ، آموزش مهندسی پزشکی ، دانلود کتاب های مهندسی پزشکی ، دانلود جزوه های مهندسی پزشکی ، دانلود نمونه سوالات امتحانی مهندسی پزشکی ، دستگاه های بیوفیدبک (biofeedback) ، آشنایی با دستگاه های بیوفیدبک (biofeedback)