發(fā)布時(shí)間：2020-05-18 07:28

【摘要】：腦功能的研究、腦疾病的診斷越來越離不開諸如腦磁、腦電、fMRI、PET、fNIRS等高端設(shè)備,相比于這些設(shè)備,光電同步腦活動(dòng)檢測(cè)儀是同時(shí)結(jié)合腦電技術(shù)和腦功能近紅外光譜成像技術(shù)的應(yīng)用于腦科學(xué)研究的新型儀器,具有腦電技術(shù)的高時(shí)間分辨率以及功能近紅外光譜成像技術(shù)(fNIRS)的理想的空間分辨能力的特點(diǎn)。本文研究的重點(diǎn)主要放在儀器中高性能腦電放大器的研發(fā)。目前,市場(chǎng)上主流的腦電放大器,系統(tǒng)噪聲為2μ Vpp,帶寬一般為0.5Hz～100Hz,共模抑制比在110dB左右。隨著腦電技術(shù)的發(fā)展,很多研究成果表明,腦電信號(hào)在接近直流的低頻段和較高的100～1000Hz頻段包含著與腦疾病相關(guān)的有用信息。同時(shí),研究者對(duì)腦電信號(hào)細(xì)微的變化也愈加關(guān)注,這就要求腦電放大器具有更高的性能。本文所設(shè)計(jì)光電同步腦活動(dòng)檢測(cè)儀中的腦電放大器具有噪聲小于1μ Vpp,帶寬為DC～1000Hz,共模抑制比為120dB等較高的性能,將有助于科研人員對(duì)腦功能、腦疾病的深入研究。本文中腦電放大器的硬件部分采用4片8通道的腦電采集板卡并聯(lián)設(shè)計(jì),8通道的腦電采集板卡分為模擬部分和數(shù)字部分。模擬部分的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)腦電信號(hào)的預(yù)處理以及頭皮阻抗檢測(cè),數(shù)字部分對(duì)數(shù)字化的腦電信號(hào)進(jìn)一步的處理后發(fā)送給光電同步腦活動(dòng)檢測(cè)儀的主控板卡。其中,模擬部分和數(shù)字部分進(jìn)行了隔離處理。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)儀器的各方面性能,本文按照國(guó)標(biāo)GB9706和腦電圖儀檢定標(biāo)準(zhǔn)JJG1043-2008對(duì)腦電放大器進(jìn)行了電氣安全測(cè)試和性能參數(shù)測(cè)試,并獲得相關(guān)測(cè)試證書。同時(shí),利用該放大器開展了自發(fā)腦電實(shí)驗(yàn)、ERP實(shí)驗(yàn)以及光電同步采集實(shí)驗(yàn)。自發(fā)腦電實(shí)驗(yàn)中,對(duì)被試睜閉眼腦電信號(hào)分析,可以看到較為明顯的α波成分;在ERP實(shí)驗(yàn)中,對(duì)被試受到視覺刺激后產(chǎn)生的腦電信號(hào)進(jìn)行分析,可以看到明顯的誘發(fā)電位;在光電同步采集實(shí)驗(yàn)中,被試在受到視覺刺激后,視覺區(qū)的誘發(fā)腦電相關(guān)成分的出現(xiàn)以及視覺區(qū)血氧水平明顯上升,具有一致性。以上結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的高性能腦電放大器可以安全有效的應(yīng)用于腦科學(xué)研究及腦疾病診斷。
【圖文】：

額點(diǎn)與前額點(diǎn)之間的距離為鼻根上到前額點(diǎn)距離的兩倍即２０％，額點(diǎn)與中央點(diǎn)、逡逑中央店與以及頂點(diǎn)與枕點(diǎn)之間的距離均為鼻根上到前額點(diǎn)距離的兩倍［３２］。這也就逡逑是稱為１０－２０系統(tǒng)電極法的原因，，具體的安放位置如圖２－１所示。逡逑７逡逑

ａ逡逑枕外４凸尖逡逑圖２－１邋１０－２０系統(tǒng)電極安放圖解逡逑腦電放大器的導(dǎo)聯(lián)除了安放以外又分為單極導(dǎo)聯(lián)法和雙極導(dǎo)聯(lián)法：逡逑單極導(dǎo)聯(lián)法是只采用一個(gè)參考電極，將參考電極置于耳垂，其他活動(dòng)電極置于逡逑頭皮上。這樣所記錄的腦電信號(hào)均為活動(dòng)電極處的電位與參考電極出的電位差，逡逑所有的信號(hào)均采用相同的參考信號(hào)，記錄為活動(dòng)電極相對(duì)于參考電極電位變化的逡逑絕對(duì)值，信號(hào)幅度較高且穩(wěn)定，有利于信號(hào)的處理和比較。異常的腦電波只舍出現(xiàn)逡逑在病癥部位的活動(dòng)電極所記錄的腦電信號(hào)，不會(huì)對(duì)其他活動(dòng)電極的信號(hào)產(chǎn)生影響，逡逑有利于病灶的定位。該導(dǎo)聯(lián)法也存在相應(yīng)的缺點(diǎn)，比如參考電極處容易混入噪聲和逡逑其它生物電的干擾，該噪聲將會(huì)使參考電極不能保持穩(wěn)定的電位，進(jìn)而對(duì)所有活逡逑動(dòng)電極的信號(hào)都造成影響。逡逑雙極導(dǎo)聯(lián)法與單極性導(dǎo)聯(lián)最大的差別就是不使用固定的參考電極
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH77

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉寶根;周兢;李菲菲;;腦功能成像的新方法——功能性近紅外光譜技術(shù)(fNIRS)[J];心理科學(xué);2011年04期

2 吳鏡湘;沈耀峰;陳旭;章琪;徐美英;;近紅外光譜聯(lián)合腦電雙頻譜指數(shù)監(jiān)測(cè)在深低溫停循環(huán)手術(shù)腦氧平衡監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2011年03期

3 黃日輝;李霆;阜艷;汪兆棟;;誘發(fā)腦電提取方法的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2008年22期

4 周杰;王宏;王靈芝;杜軍軍;朱德生;單曉暉;;體感誘發(fā)EEG的混沌時(shí)間序列分析[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2008年02期

5 趙治棟,潘敏,李光,陳裕泉;ICA及其在消除心電信號(hào)中肌電偽跡的應(yīng)用[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2004年01期

6 曾利浪,張偉成;腦電圖機(jī)電極與頭皮接觸阻抗的檢測(cè)[J];上海生物醫(yī)學(xué)工程;2003年03期

7 徐寧壽,張建華,曹正才,潘映輻,鐵艷梅;小波變換在視覺誘發(fā)腦電信號(hào)提取中的應(yīng)用──提取視覺誘發(fā)腦電信號(hào)的新方法之三[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2000年04期

8 李魯平，吳延軍，程敬之,楊福生;誘發(fā)腦電動(dòng)態(tài)提取方法研究[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè);1995年04期

9 劉技輝;;誘發(fā)電位及其在法醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用[J];中國(guó)法醫(yī)學(xué)雜志;1989年04期

10 楊福生;;用符號(hào)位及通用相干平均法恢復(fù)聽覺腦干誘發(fā)響應(yīng)[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè);1989年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 王嬈芬;張建華;王行愚;;基于ICA和FCM算法的操作員腦電信號(hào)眼電偽跡自動(dòng)去除研究[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)B卷[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 葉婭蘭;獨(dú)立分量分析算法及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2008年

2 趙啟斌;EEG時(shí)空特征分析及其在BCI中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 曾昭龍;32導(dǎo)腦電放大器設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2016年

2 高群霞;基于EEG的睡眠分期與睡眠評(píng)估方法研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 劉志煊;32導(dǎo)高性能腦電采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2015年

4 史迅;八導(dǎo)腦電放大器[D];電子科技大學(xué);2012年

5 鐘凌惠;EEG的特征分析及睡眠分期研究[D];山東大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2669379