کلید واژه را وارد کنید

طراحی مواد مغناطیسی/الکتریکی (الکترودهای خشک) با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی

طراحی مواد مغناطیسی/الکتریکی (الکترودهای خشک) با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی

درچالش های باز
portfolio
نام سرمایه گذار:
تاریخ انتشار :
1 January, 1970
مکان:
مقدار:
معماری:
درباره پروژه

- مهلت ثبتنام در چالش تمدید شد -

زمان باقی‌مانده تا بسته‌شدن این چالش

0
روز
0
ساعت
0
دقیقه
0
ثانیه
طراحی و ساخت الکترودهای خشک با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی

چالش نوآوری طراحی و ساخت الکترودهای خشک با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی

سال‌هاست که در پزشکی بالینی از سیگنال‌های الکتریکی مغز انسان که با کمک دستگاه الکتروانسفالوگرافی (Electroencephalography=EEG) ثبت می‌شود برای تشخیص آسیب مغزی، اختلالات روانی، مطالعه خواب و موارد متعدد دیگری استفاده می‎شود. امروزه نیز به‌کارگیری امواج مغزی برای کنترل دستگاه‌ها، مقابله با اختلال‌های عصبی و رفع اختلال‌های فیزیکی مانند فلج‌شدگی اندام‌ها به طور فزاینده‌ای در حال توسعه است. به طور متداول ثبت این سیگنال‌ها به کمک الکترودهایی روی پوست سر و یک لایه ژل که به منظور کاهش امپدانس بین سطح الکترود و پوست استفاده می‌شود، انجام می‌گیرد. اما وجود ژل در این سامانه‌ها معایبی مانند خشک‌شدگی، چسبندگی بالا و مشکلات تمیزکردن را در پی دارد که مانعی در مسیر توسعه کاربردهای نوظهور این فناوری نیز به شمار می‌آید. از این رو امروزه نسل جدیدی از الکترودها با عنوان «الکترود خشک» مورد توجه قرار گرفته است که دیگر نیازی به استفاده از ژل و آماده‌سازی پوست ندارند.

بنابراین ما در مرکز راهبردی فناوری‌های همگرا به درخواست شرکت «طراحی نگاراندیشگان» به دنبال روش‌های عملیاتی برای «طراحی و ساخت الکترودهای خشک با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی» توسط شرکت‌های خلاق و نوآور، پژوهشگران، مخترعان و فن‌آوران، اعضای هیات علمی و دانشجویان دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها در داخل و خارج کشور هستیم. کلیه علاقمندان می‌توانند به طور رایگان در این چالش شرکت کنند و از 30 میلیون ریال تسهیلات حمایتی شامل کمک هزینه نقدی و اعتبار شبکه آزمایشگاهی فناوری‌های راهبردی به منظور ساخت نمونه اولیه در مرحله دوم چالش بهره‌‌مند شوند. طرح یا طرح‌های برگزیده مرحله دوم چالش علاوه بر دریافت جوایزی نقدی به ارزش مجموعا 300 میلیون ریال(جزئیات پرداخت جوایز در متن راهنما بخش فرآیند چالش اعلام شده است) همراه با تسهیلات تجاری‌سازی، فرصت همکاری با شرکت طراحی نگاراندیشگان برای توسعه فناوری و تجاری‌سازی تا مرحله تولید انبوه را خواهند داشت.

شرح مساله و ملاحظات

ملاحظات فنی این چالش به شرح زیر است:

  • * هیچ محدودیتی در نوع انتخاب مواد اولیه برای ساخت الکترود وجود ندارد. اما مواد مورد استفاده در ساخت الکترود باید از بازار داخل کشور قابل تهیه باشد.
  • * هیچ محدودیتی در طراحی نوع و شکل الکترود وجود ندارد. برای مثال الکترود خشک می‌تواند به صورت یکپارچه از یک ماده با هدایت الکتریکی بالا (مانند نقره) تشکیل شود یا بخشی از الکترود همانند ماده واسط در الکترود تر با هدایت الکتریکی کمتر و بخش دیگر آن از ماده‌ای با هدایت الکتریکی بالا باشد. هیچ محدودیتی برای انتخاب ماده واسط وجود ندارد، اما حداقل هدایت الکتریکی ماده واسط باید 2 S/m باشد.
  • * امپدانس بین پوست سر و الکترود در فرکانس 150 هرتز باید 5 تا 25 کیلو اهم ‌باشد. الکترود خشک نباید نیازی به تجدید ماده واسط در بازه‌های زمانی کوتاه داشته باشد و در طول عمر مفید آن نیز امپدانس باید همواره در بازه ذکرشده باقی بماند. عمر مفید الکترود باید حداقل 1000 ثبت 20 دقیقه‌ای (یا تجمیعی از این مقدار) باشد.
  • * علاوه بر هدایت الکتریکی، ابعاد الکترود (شامل سطح و ضخامت الکترود) نیز در دستیابی به امپدانس مطلوب موثر است. سطح تماس مناسب با قطر حدود 10 میلی‌متر از نظر چیدمان الکترودها روی سر مطلوب به نظر می‌رسد. ضخامت الکترودها نباید به گونه‌ای باشد که به سر بیمار فشار زیادی وارد شود، به‌ویژه این که در برخی کاربردها لازم است ثبت از یک ناحیه با چند الکترود انجام شود.
  • * زیست‌سازگاری: الکترودها نباید آسیب خاصی برای محیط زیست ایجاد کنند.
  • * عدم ایجاد حساسیت پوستی: الکترودها نباید حساسیت خاصی در پوست سر کاربر یا بیمار ایجاد کنند.
  • * الکترودها باید قابلیت اتصال پایدار روی سطح سر را داشته باشند.

معیارهای ارزیابی این چالش در مراحل اول و دوم به شرح زیر است:

  • * مرحله اول: طرح پیشنهادی: معیارهای ارزیابی طرح‌ها در این مرحله عبارتند از تطابق ایده پیشنهادی با موضوع چالش، توانمندی‌‌ها و تخصص‌های صاحبان طرح، رعایت اصول فرآیند ساخت، سهولت تامین مواد اولیه و ملزومات فرایند ساخت و تولید، و امکان ارائه نمونه آزمایشگاهی در بازه زمانی تعیین‌شده.
  • * مرحله دوم: ساخت نمونه آزمایشگاهی: در این مرحله شرکت‌کنندگان باید نمونه آزمایشگاهی خود را منطبق بر طرح پیشنهادی خود بسازند. معیارهای ارزیابی نمونه‌های آزمایشگاهی در پایان این مرحله عبارت است از:
    • – هدایت الکتریکی الکترود
    • – عدم تغییر امپدانس در طول زمان
    • – عمر مفید حداقل 1000 ثبت 20 دقیقه‌ای (این مقدار می‌تواند به صورت تجمیعی نیز در نظر گرفته شود).
    • – تکرارپذیری: به گونه‌ای که اگر از یک بیمار حداقل دو بار تست گرفته شود یا الکترودها جابجا شوند، نتایج یکسانی حاصل شود.
    • – قابلیت تولید انبوه با قیمت رقابتی (توجیه اقتصادی)
    • – پایداری مکانیکی و فیزیکی مناسب (به هنگام اتصال الکترود، سطح مقطع آن کاملا بر روی سر قرار بگیرد. به طوری‌که با جابجایی سر بیمار، الکترود حرکت نداشته باشد. از لحاظ پایداری مکانیکی، جنس الکترود به گونه‌ای باشد که در اثر تغییرات دما و ضربه دچار شکست نشود.)
    • – اتصال راحت و پایدار روی سر، عدم ایجاد ناراحتی یا حساسیت پوستی برای بیمار، عدم نیاز به اصلاح موی سر
    • – زیست‌سازگاری الکترود
    • – به منظور بررسی نهایی، الکترود خشک و تر در یک ناحیه از سر با کمترین فاصله ممکن قرار خواهند گرفت. الکترودها به دو کانال مختلف از یک دستگاه الکتروانسفالوگرافی وصل شده و ثبت سیگنال آغاز می‌شود. اگر در این حالت سیگنال‌های ثبت‌شده توسط دو الکترود را (که عموما کمتر از 100 میکروولت است) مشابه، و نویز دستگاه برای دو کانال مختلف را ثابت در نظر بگیریم، انتظار می‌رود حداکثر اختلاف نویز الکترود خشک با الکترود تر متعارف 0.5 میکروولت باشد.
طراحی و ساخت الکترودهای خشک با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی
طراحی و ساخت الکترودهای خشک با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی

مساله محوری این چالش «طراحی و ساخت الکترودهای خشک با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی» است که ویژگی‌های فنی آن در بخش ملاحظات فنی همین فراخوان آمده است.

طراحی و ساخت الکترودهای خشک با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی

زمان‌بندی مراحل

اسفندماه 96

ارزیابی نهایی

در پایان مرحله دوم جهت انتخاب طرح برتر، مستندات فنی و اقتصادی و نیز نمونه‌ آزمایشگاهی ارائه شده از سوی هر شرکت‌کننده توسط هیات داوران ارزیابی خواهد شد و برنده نهایی معرفی می‌گردد.

اسفندماه 96

ساخت نمونه اولیه

برگزیدگان مرحله نخست، دوماه فرصت خواهند داشت تا ضمن تکمیل مستندات فنی و اقتصادی طرح خود، ‌یک «نمونه آزمایشگاهی» مطابق با طرح اولیه خود ارائه نمایند.

دی‌ماه 96

ارزیابی طرح‌ها

در پایان مرحله اول طرح‌های دریافتی در کمیته داوران ارزیابی شده و در نهایت، شرکت‌کنندگان برتر (اعم از فرد یا گروه) به مرحله دوم (ساخت نمونه آزمایشگاهی) راه خواهند یافت.

7 دی 96

طراحی مفهومی

در این مرحله، شرکت‌کنندگان می‌بایست حداکثر تا 8 آذرماه، طرح مفهومی خود را در چارچوبی که در اختیار آن‌ها قرار گرفته است، مدون و سپس از طریق سامانه به صورت آنلاین ثبت نمایند.

جوایز

مرحله دوم

ساخت نمونه آزمایشگاهی

300 میلیون ریال جایزه نقدی

در پایان این مرحله، نمونه‌های آزمایشگاهی توسط هیات داوران ارزیابی خواهد شد. طرح یا طرح‌های برگزیده چالش علاوه بر دریافت جوایزی نقدی به ارزش مجموعا 300 میلیون ریال، تسهیلات حمایتی نیز به منظور تجاری‌سازی و توسعه نمونه آزمایشگاهی خود دریافت خواهند نمود.

مرحله اول

طرح مفهومی

30میلیون‌ریال تسهیلات‌آزمایشگاهی

برگزیدگان این مرحله 30 میلیون ریال تسهیلات برای تامین هزینه‌های مرحله بعد دریافت خواهند نمود که بخشی از این تسهیلات نقدی، و بخشی از آن نیز به صورت اعتباری به منظور استفاده از خدمات و امکانات شبکه آزمایشگاهی فناوری‌های راهبردی اعطا خواهد شد.

حامی این چالش

چالش مرکز راهبردی فناوری های همگرا
چالش شرکت طراحی نگاراندیشگان

اخبار مرتبط

آغاز فعالیت استارتاپ نانوسلوپان؛ طی توافق تیم برگزیده فن‌بازار نانوالیاف با شرکت شزان
آغاز فعالیت استارتاپ نانوسلوپان؛ طی توافق تیم برگزیده فن‌بازار نانوالیاف با شرکت شزان 10 دسامبر, 2017 iChallenge96

اولین تیم از فناوران حاضر در فن‌بازار نانوالیاف به دنبال توافق با شرکت شزان به [...]

تمدید مهلت ثبت‌نام در چالش طراحی الکترود خشک برای ثبت سیگنال‌های مغزی
تمدید مهلت ثبت‌نام در چالش طراحی الکترود خشک برای ثبت سیگنال‌های مغزی 9 دسامبر, 2017 iChallenge96

مهلت ثبت‌نام در چالش‌ نوآوری « طراحی مواد مغناطیسی/الکتریکی با قابلیت استفاده در [...]

فن‌بازار نانوالیاف؛ معرفی طرح‌های برتر چالش نانوالیاف
فن‌بازار نانوالیاف؛ معرفی طرح‌های برتر چالش نانوالیاف 25 اکتبر, 2017 iChallenge96

فن‌بازار نانوالیاف با معرفی ۸ طرح برتر کسب و کار با حمایت ستاد ویژه توسعه فناوری [...]

چالش طراحی و ساخت الکترودهای خشک با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی
چالش طراحی و ساخت الکترودهای خشک با قابلیت استفاده در ثبت سیگنال‌های مغزی 16 اکتبر, 2017 iChallenge96

مرکز راهبردی فناوری‌های همگرا(NBIC) با همکاری شرکت طراحی نگاراندیشگان چالش نوآوری [...]