混合集成可穿戴贴片用于大脑EEG-fNIRS监测
Boyu Li1, Mingjie Li1, Jie Xia1
1Key Laboratory of Advanced Micro/Nano Electronic Devices & Smart Systems of Zhejiang, College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 10, 2024
概括
一种新的混合贴片集成了脑电图 (EEG) 和功能近红外光谱 (fNIRS) 以同步监测大脑. 这种可穿戴设备通过提高信号质量和减少干扰来增强神经循环相互作用研究.
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
背景情况:
- 使用脑电图 (EEG) 和功能近红外光谱 (fNIRS) 的同步监测对于理解神经循环相互作用至关重要.
- 现有的方法往往缺乏整合,导致空间干扰和信号交叉通话.
- 需要一个统一的混合系统来同时捕获EEG和fNIRS信号.
研究的目的:
- 开发一个集成的,可穿戴的混合EEG-fNIRS贴片,用于高质量的,同位的同步大脑信号采集.
- 通过集成设计来减少空间干扰和信号交叉声.
- 为了实现简单而准确的认知和情绪检测.
主要方法:
- 开发了一个模块化混合EEG-fNIRS补丁,其机械设计经过优化,可用于同时定位的信号采集.
- 集成了EEG预放大器,以最大限度地减少噪声和扭曲 (0.9μVrms噪声,<2%的振幅扭曲,<1%的频率扭曲).
- 采用阻断,运动校正,用于fNIRS信号消噪的带通选,以及用于抑制交叉声的高开关频率 (>100 Hz).
主要成果:
- 混合补丁成功获取了高质量的,同位置的EEG和fNIRS信号.
- 由于集成设计,已证明减少了空间干扰和信号交叉声.
- 使用Stroop任务验证性能,捕获与事件相关的潜力和前额叶皮质中的血液动力学反应.
结论:
- 开发的混合EEG-fNIRS贴片为同步大脑监测提供了一个有前途的解决方案.
- 它的综合设计提高了信号质量,减少了人工制造物,促进了准确的认知和情绪检测.
- 这项技术通过提供可靠的,同位置的神经生理学数据来推进神经循环相互作用研究.
