واژه‏های كلیدی: صرع، الکتروانسفالوگرافی، رسانایی الکتریکی پوست، شتاﺏسنج، تشنج تونیک-کلونیک عمومی، سرکوب EEG، مرگ ناگهانی و غیرمنتظره در صرع، الکترودهای نقره/کلرید نقره، تلفن همراه آندروید، فناوری های موبایل، ماشین بردار پشتیبان.

فهرست مطالب

عنوان                         صفحه

فصل اول : کلیات پژوهش…. 1

1ـ1 مقدمه. 2

1ـ2 درمان صرع. 3

1ـ3 انواع روشﻫﺎﻱ شناسایی، پیش بینی و کنترل صرع. 3

1-4 ضرورت پژوهش…. 4

1-5 اهداف و سوالات پژوهش…. 4

1-6 جنبه جدید بودن و نوآوری پژوهش…. 5

1-7 ساختار پژوهش…. 6

1-8 خلاصه‏ی فصل.. 7

فصل دوم : پیشینه‏ی پژوهش…. 8

2-1 مقدمه. 9

2-2 روشﻫﺎﻱ درمان و کنترل صرع از طریق عمل جراحی.. 9

2-3 روشﻫﺎﻱ درمان و کنترل صرع با کمک سنسورها 10

2-4 مرور مقالات مرتبط.. 11

2-5 نحوه اطلاع رسانی.. 15

2-6 استفاده از تلفن های همراه برای مداخلات و اقدامات سلامت… 18

2-7 M-health. 19

2-8 شبکه های سنسوری بدن (BSNs) 21

2-9 خلاصه‏ی فصل.. 21

فصل سوم : اطلاعات بالینی برای تشخیص تشنج.. 22

3-1 مقدمه. 23

3-2 شتاﺏسنج.. 23

3-3 استفاده از شتاﺏسنج سه محوره. 25

3-4 رسانایی پوست… 26

3-5 طراحی مدار GSR.. 28

3-6 خلاصه‏ی فصل.. 30

فصل چهارم : طراحی و پیاده سازی سخت افزاری و نرم افزاری.. 31

4-1 مقدمه. 32

4-2 قطعات سختﺍفزاری مورد استفاده. 32

4-2-1 میکروکنترلرها 33

4-2-1-1 انواع روشها و پروتکل های ارتباطی بر روی میکروکنترلر. 34

4-2-2 کریستال یا نوسان ساز. 36

4-2-3 رگولاتور. 36

4-2-4 LCD.. 37

4-2-5 Op-Amp. 39

4-2-6 microSD Module. 41

4-2-7 مبدل آنالوگ به دیجیتال خارجی ADC0804. 42

4-2-8 تولید کننده مرجع ولتاژ REF30xx. 44

4-2-9 تقویت کننده ابزار دقیق AD620. 45

4-2-10 تولید ولتاژ متقارن با TC7660. 47

4-3 پیاده سازی سختﺍفزاری سنسور. 47

4-3-1 تامین ولتاژ مدار. 47

4-3-2 نحوه اتصال پایه های میکروکنترلر. 48

4-3-3 نحوه اتصال پایه های ماژول RS232. 50

4-3-4 نحوه اتصال پایه های ماژول بلوتوث HC05. 50

4-3-5 اتصال ماژول HC05 و RS232. 52

 

4-4 شرح نرﻡﺍفزارهای مورد استفاده. 53

4-4-1 Pic C Compiler 53

4-4-1-1 برنامه نویسی میکروکنترلر. 54

4-4-2 Proteus. 60

4-4-3 Altium Designer (Protel DXP) 61

4-4-4 TNM Programmer 62

4-4-5 برنامه نویسی آندروید. 62

4-4-5-1 نحوه ارتباط بیسیم سنسور تشنج با گوشی همراه. 64

4-4-5-2 نرمال سازی دادﻩها 67

4-4-5-3 ذخیره در پایگاه داده. 68

4-4-5-4 استخراج ویژگی ها 69

4-4-5-5 استفاده از مدل SVM در آندروید. 74

4-4-5-6 مکان یابی فرد مصروع با کمک GPS گوشی همراه. 75

4-4-5-7 اعلام هشدار (ارسال SMS و ایمیل) 76

4-5 خلاصه‏ی فصل.. 79

فصل پنجم : داده کاوی.. 80

5-1 مقدمه. 81

5-2 مقایسه حوزه زمان، تبدیل فوریه و تبدیل ویولت… 82

5-2 پیش پردازش دادﻩها 83

5-3 استخراج ویژگی.. 84

5-3-1 ویژگی ها در حوزه زمان. 86

5-3-2 ویژگی ها در حوزه تبدیل ویولت… 95

5-3-3 انتخاب ویژگی های برتر. 103

5-4 دادﻩکاوی با نرﻡﺍفزار Weka. 104

5-4-1 مقدمه ای بر Weka. 104

5-4-2 انتخاب SVM به عنوان طبقهﺑﻧﺩﻯکننده. 105

5-4-3 طراحی طبقهﺑﻧﺩﻯکننده در Weka. 106

5-5 خلاصه‏ی فصل.. 107

فصل ششم : نتیجه گیری و طرح پیشنهادات… 108

6-1 مقدمه. 109

6-2 نتایج.. 109

6-3 پیشنهادات برای کارهای آتی.. 113

6-4 خلاصه‏ی فصل.. 115

منابع و مآخذ. 117

پیوست الف: datasheet 123

Abstract 135

1ـ1 مقدمه

وقتی مغز بطور طبیعی كار كند یك سری امواج الكتریكی از خود ایجاد مـﯽنماید كه این امواج مانند الكتریسیته در مسیر اعصاب عبور مـﯽكند. در حالت تشنج یك جرقه الكتریسیته ایجاد می شود كه این جرقه و طوفان الكتریكی بسته به محل خود در مغز، علائم، نوع تشنج و صرع را تعیین مـﯽنماید[1]. صرع یا epilepsy در نورولوژی به حالتی گفته می‌شود که شخص، بدون عامل محرک خاصی مثل افت قند خون، تب، کمبود کلسیم و یا مواردی از این دست، مکرراً دچار حملات تشنج شود. در کودکان و افراد جوان، صرع اغلب به ضربه زمان تولد، ناهنجاریﻫﺎﻱ مادرزادی یا اختلالات ژنتیکی تاثیر گذار بر مغز نسبت داده ﻣﯽشود. در افراد میانسال و سالمندان، سکتهﻫﺎﻱ مغزی، تومورها و بیماری عروق مغزی در اغلب موارد علل بروز صرع است[2]. صرع یکی از شایع ترین بیماریﻫﺎی عصبی مهم و خطرناک است، که تقریباً 60 میلیون نفر در جهان (نزدیک به 1٪) درگیر این مسئله هستند و 5/2 میلیون مورد جدید هر سال به این آمار اضافه مـﯽشود. برای 30-25٪ از بیماران، هیچ ترکیب درمانی استاندارد (دارو یا جراحی) برای کنترل تشنج آنها وجود ندارد. این بیماران از صرع مقاوم به درمان یا مقاوم به دارو رنج مـﯽبرند [3] [4].

در سراسر جهان، 10.5 میلیون کودک زیر 15 سال مبتلا به صرع فعال تخمین زده می شود، که در حدود 25 درصد از جمعیت کل بیماران صرعی می باشند. از 3.5 میلیون نفر که سالانه دچار صرع می شوند، 40 درصد کمتر از 15 سال هستند، و بیش از 80٪ آنان در کشورهای در حال توسعه زندگی می کنند. مطالعات مبتنی بر جمعیت صرع در دوران کودکی نشان می دهد نرخ بروز سالانه 61- 124 نفر در 100000 نفر در کشورهای در حال توسعه، و 41-50 نفر در 100000 نفر در کشورهای توسعه یافته می باشد [5]. صرع شایع ترین اختلال عصبی دوران کودکی است. تقریبا نیمی از موارد صرع در دوران کودکی رخ می دهد.کودکان مبتلا به صرع و والدین آنها با بسیاری از مشکلات اجتماعی و روانی مواجه هستند. مشکلات جامعه پذیری، اضطراب، اختلال شناختی و اختلالات رفتاری به ترتیب در 39.8٪، 45.8٪، 49.4٪، و 42.2٪ کودکان درگیر با بیماری صرع دیده شد [6].