--第四章生物电测量.ppt

形象、直观、对称性 脑电的意义 大脑支配人的思维和行为 是控制情绪和植物神经功能的中枢 诊断大脑疾病，癫痫,睡眠,帕金森,老年痴呆 研究大脑功能:心理,认知,….. 人是如何记忆?如何认知?为何有人记忆力能力超强? 模拟大脑的思维功能,用于人工智能 2013.4.2：美国将耗时10年、投资数十亿美元开展脑计划研究，可与人类基因计划相媲美。在治疗阿尔茨海默氏症等疾病的大脑研究项目。这项被认为可与人类基因组计划相媲美的脑科学研究计划（以下简称“脑计划”） 探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图、针对目前无法治愈的大脑疾病开发新疗法 BCI:脑-机接口 人脑与机器不通过肢体，通过意念控制 心想事成 脑电信号分析，直接驱动电路 植入芯片，控制动物 热门研究领域 残疾人康复 拨打手机 电脑操作 电器控制 操纵机器人 脑电特点 自发性 节律性，但不如ECG明确 以频率、幅度、位相描述 脑电信号的组成 ? Wave 8 ~ 12 Hz 安静、休息、闭眼出现 在头皮的枕区最強烈，在顶区也可纪录到 睁眼有阻断 β Wave ≧ 13 Hz 中枢神经系统紧张时,如思考问题 在头皮的额区 (Frontal) 最强烈，在顶区 (Parietal) 也可记录到 具节律性，低振幅 θ Wave 4 ~ 7 Hz 成人在情绪受到压力时，尤其失望和挫折 在许多脑疾患者可记录到 δ Wave ≦ 3 Hz 出现在深度睡眠、婴儿和严重器官性脑疾病。 在很深的慢波 (Slow Wave) 睡眠中也会发生 中央 睡眠脑电变化 开始睡眠 快速眼动期 做梦期，30分钟 身体器官休息 浅睡期 中度睡眠期 深度睡眠期 快速眼动期与浅睡期 来回转换，4-5次 大脑起博器:抑制过度放电 PD,帕金森病 多巴胺神经元受损，导致大脑分泌的多巴 胺不足，局部脑电增强（脑起搏器抑制） AD,老年痴呆，α波减弱 PD 帕金森 多巴胺减少（化学递质） 震颤，肌肉张力增高（僵硬），疼痛 植入脑起搏器，在脑上打洞放入电极，在锁骨植入放入电池，对大脑电刺激 红酒，绿茶抗氧化，防止脑细胞衰老 2、脑电导联 电极安放，10-20国际标准 单极导联，耳垂或接电阻公共端 双极导联 (含A1，A2，Fz, Cz, Pz） 帽子形状 3、诱发脑电EP（Evoked potential） 光刺激器VEP，黑白方格变化刺激(visual) 声刺激器AEP，咔嗒声(audio) 体感刺激SEP，电流刺激（sense） 受试者对刺激有一定的潜伏时间 类型 刺激方法 测量部位 临床诊断价值 VEP 闪光或视觉图形刺激 头皮枕叶部 多发性脑硬化外周神经伤害神经病 SEP 电流刺激 感知皮层上 外周神经纤维和皮层之间脊柱通路的疾病 AEP 声音（咔嗒声、爆发声、白噪声） 脑干上 听觉通路缺陷疾病 诱发电位很小，连续多次刺激求和取平均 4、脑电图结构 输入盒，导联选择 前置放大 主放大 ＣＰＵ采集与控制电路 描记电路 电源 脑电放大器 脑电信号 ?v，要求增益100dB CMRR:100dB 噪声3uv 高输入阻抗，大于10M 前放电源纹波0.01% 多导联，32，64，256 接触电阻小于20k，头皮电阻检测 多种滤波器，分段处理 Zc过大，报警 脑电分析 频率分析 0.5-60Hz,多频段频率分析 2-4Hz,4-8Hz,8-13Hz,13-20Hz,20-30Hz 功率谱分析,能量分析 脑电检测新技术 脑地形图仪，功率分布图 计算功率谱，内插形成像素值,用图形表示 电极脱落检测电路 二极管导通，键控电路板上的发光二极管发光报警， 电极已经脱落 脱落时电极电压升高，此时不与人体接触了 各种共模抗干扰措施不起作用了。 起搏器脉冲抑制二极管为钳位作用,抑制大的脉冲电容为高频滤波  肌电滤波电路 平时地，-8v与1M电阻构成通路，场效应管Vgs0， 导电沟道截止，无电流，RC滤波不通 当EMG键按下时，低电平输入通过光电耦合器后变成高电平， 发射结正偏，集电结反偏 使得T5导通，有电流流过47K电阻，二极管负端电位升高， 从而二极管截止， Vgs=0，场效应管导通。 由84.5k和0.047u组成的RC滤波电路，过滤40Hz的肌电信号 电压变化大时，电流变化不大，相当于动态电阻很小 文氏桥式RC陷波器 当f=1/2?RC, 电桥臂电阻比相等（2:1），电桥无输出 下面阻抗：10.2