设计和实施高采样率和多通道无线记录器用于EEG监测和SSVEP响应检测
Ruikai Li1,2, Yixing Zhang1, Guangwei Fan1
1The College of Electronic Information Engineering and the Hebei Key Laboratory of Digital Medical Engineering, Hebei University, Baoding, China.
Frontiers in neuroscience
|July 17, 2023
概括
本研究介绍了用于脑机接口 (BCI) 系统的便携式32通道脑电图 (EEG) 记录器. 该设备提供高采样和无线传输速率,改善信号质量并实现实际的BCI应用.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 大脑-计算机接口 (BCI) 系统依赖于精确的人类大脑活动信号收集.
- 便携式脑电图 (EEG) 设备对于监测大脑活动和诊断神经疾病至关重要.
- 脑电图记录仪的小型化和可扩展性仍然是BCI研究和应用中的关键挑战.
研究的目的:
- 设计和开发一个便携式,高性能的32通道EEG记录器.
- 解决当前EEG技术在BCI系统的可移植性和可扩展性方面的局限性.
- 创建一个适用于头皮和内EEG信号记录的设备.
主要方法:
- 一个32通道的EEG记录器是使用完全集成的电生理学微芯片 (RHS2116) 设计的,由FPGA控制.
- 该系统的采样速率高达30 kHz,无线传输速率为58 Mbps.
- 开发了一款具有可调节接触阻抗的充气头盔,以增强信号噪声比 (SNR).
主要成果:
- 开发的EEG记录器的最大采样速率为30kHz,无线传输速率为58Mbps.
- 头皮和内EEG采集的电生理学实验显示成功捕获信号.
- 充气头盔将SNR提高了大约4倍,达到93.12%的稳定状态视觉唤起潜力 (SSVEP) 的准确性.
- 动物实验成功地捕获了老鼠的尖峰活动.
结论:
- 开发的多通道无线EEG采集系统是用户友好和舒适的.
- 头盔EEG记录器以最小干扰和高测量性能捕获生物电信号.
- 该系统具有在先进的BCI系统中实际应用的巨大潜力.
