Kompaktes kabelloses Gerät für EEG-Messungen
homeEEG ist ein kompakter, kabelloser 10/20-Kanal-EEG-Rekorder, mit dem Patientinnen und Patienten – auch kleine Kinder – ein EEG zu Hause durchführen können. EMBIQ hat ihn für enQuant als Teil des QNeuro-Systems für Menschen mit Epilepsie geliefert: den Rekorder samt Firmware, die mobile App und die Video-EEG-Stationen für zu Hause – vom Prototyp bis zur Produktionscharge.
Eingesetzte Technologien
STM32-Firmware, Bluetooth, Wi-Fi, serielle Schnittstelle, Android, Linux
Werkzeuge
STM32-Mikrocontroller, Speicherkarte mit FAT-Dateisystem, Mini-PC, Videokameras, EMV- und elektrische Sicherheitsprüfungen
5
Projektteam
30 Monate
Projektdauer
IoT, Embedded-Software, Mobile-App-Entwicklung
Kategorie
Gesundheitswesen
Branche
Herausforderung
enQuant, ein IT-Unternehmen aus Toruń, entwickelte QNeuro, ein System zur Diagnose und Überwachung von Menschen mit Epilepsie. Ein Teil davon war ein EEG, das Patientinnen und Patienten zu Hause durchführen können. Für ein Kind ist eine Untersuchung zu Hause deutlich weniger belastend als in einer fremden Klinik – dafür braucht es aber Geräte, die eine Familie bedienen kann und die trotzdem ein sauberes Signal aufzeichnen. enQuant benötigte homeEEG, einen kleinen, leichten, kabellosen 10/20-Kanal-Rekorder mit eigener Elektrodenhaube, sowie homeVEEG, eine Video-EEG-Station für zu Hause: einen Stuhl mit zwei Kameras, der das Video zusammen mit dem EEG aufzeichnet. EMBIQ war dafür verantwortlich, den Rekorder vom Prototyp zur Produktionscharge zu bringen. Die Firmware musste Signale der EEG-Kanäle und der übrigen Sensoren erfassen, auf einer Speicherkarte sichern, Fehler protokollieren, Selbstdiagnosen ausführen und Software-Updates im Feld annehmen. Dasselbe Gerät sollte über ein einziges Kommunikationsprotokoll per Bluetooth mit einer mobilen App, per WLAN mit der Videostation und über eine serielle Verbindung mit einem Computer kommunizieren. Außerdem musste die Hardware Prüfungen zur elektromagnetischen Verträglichkeit und zur elektrischen Sicherheit bestehen.
Dank der geringen Größe und des niedrigen Gewichts ist das Gerät vielseitig einsetzbar, und die technischen Parameter sorgen für eine hohe Qualität des aufgezeichneten Signals.
Wichtigste Funktionen
- Firmware für den STM32-basierten Rekorder: Erfassung von EEG- und Sensordaten, Aufzeichnung auf Speicherkarte, Fehlerprotokollierung und Selbstdiagnose
- Ein dokumentiertes Kommunikationsprotokoll für Bluetooth-, WLAN- und serielle Verbindungen, gemeinsam genutzt von Rekorder, App und Videostation
- Firmware-Updates aus der Ferne für Geräte, die bereits im Einsatz sind
- Mobile App als Fernbedienung: Untersuchung starten und stoppen, Ergebnisse ansehen und herunterladen sowie den Gerätespeicher löschen
- Vier Betriebsarten: mit der mobilen App, über die Videostation, über ein Tablet als WLAN-Hotspot oder als eigenständiger Rekorder mit START/STOP-Taste
- Software für die Video-EEG-Station auf einem Linux-Mini-PC, die zwei Kameras parallel zum EEG aufzeichnet, die Daten auf den Server des Kunden hochlädt und Videobilder an die mobile App sendet
- Gehäuse, Elektrodenhalterung, Spritzgussformen, Transportverpackung und Bedienungsanleitung
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Ergebnis
Die Arbeit war in Etappen aufgeteilt, und enQuant nahm jeden Meilenstein formell ab: den Prototyp mit EMV- und elektrischen Sicherheitsprüfungen, die Entwürfe für Gehäuse und Elektrodenhalterung, die Tests von Firmware und Kommunikationsprotokoll sowie eine Muster-Video-EEG-Station. Die Endabnahme im Juli 2019 umfasste die Probecharge, die Elektrodenhalterung, das Gehäuse samt Formen, die Bedienungsanleitung und Verpackung, die Zielcharge der Rekorder sowie die Video-EEG-Stationen mit ihren Stühlen. Es wurden keine Mängel festgestellt. In seiner öffentlichen Bewertung auf Clutch schrieb enQuant, das EMBIQ-Team habe sein Wissen geteilt, eigene Ideen eingebracht und alternative Lösungen vorgeschlagen – und es gebe nichts, was man ändern würde.
- Rekorder vom Prototyp zur Produktionscharge gebracht
- EMV- und elektrische Sicherheitsprüfungen am Prototyp abgeschlossen
- Firmware, mobile App und Videostation arbeiten mit einem gemeinsamen Protokoll
- Endabnahme im Juli 2019 ohne festgestellte Mängel
Die Anwendung zeichnet Bilder von zwei an den Computer angeschlossenen Kameras sowie die Signale des homeEEG-Geräts auf. Diese Signale werden über WLAN/Bluetooth oder eine serielle Schnittstelle übertragen.
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Agnes
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