脑电测量

② 连接LABJACK 采样盒：实验板的J8（心电信号）的 “Signal”和“GND”与LABJACK的AI7 和GND 相 连，其它线一律断开。 ③ 打开LABJACK 的软件LJstream，在“Configure Channels”中选择AI7，按动EnabelStream 就可以看 到该路信号的情况，看到AI7 的信号不理想，请小范 围调节R37、R38和R42 电位器，直到看到理想的心 电信号。 ④ 当心电信号稳定后，在LJstream上选择写入，保存 一段稳定的心电信号，然后停止写入。 思考题： 试证明标准导联和加压标准导联之间存在下述关系：
4. 测量人体的心电
① 接入心电电极：把一电极夹在左手腕处，电极的信 号线接入JP41 的“Signal”，电极的屏蔽线接入JP41 的“GND”或JP41 的“Earth” (如果有良好的大地接 地线)；把一电极夹在右手腕处，电极的信号线接入 JP42 的“Signal”，电极的屏蔽线接入JP42 的 “GND”或JP42 的“Earth” (如果你处有良好的大地 接地线)；把一电极夹在右脚腕处，电极的信号线接 入JP43 的“Signal”，电极的屏蔽线接入JP43的 “GND”或JP43 的“Earth” (如果有良好的大地接地 线)。
PVEP主要反映视网膜黄斑区中 心凹的功能、视网膜神经节细胞 到视皮质的视觉信息的传递功能 和视皮质的功能。
②
听觉诱发电位AEP
当一定节律的声音对耳 朵刺激后，在头皮上可 以记录到auditory evoked potential。 可以分为早成分 （8ms）、中成分 （8～60ms）、晚成 分（60~300ms） 临床应用最广的属脑干 诱发电位BAEP
SEP中机械刺激引起的EP潜伏期大于电刺激引 起的EP潜伏期 VEP中黑白格逆反慢速时刺激产生暂态VEP， 快速刺激产生稳态VEP
⑤
诱发脑电测量的典型技术指标
能完成限幅叠加或手动叠加 叠加时采样频率分8档：10kHz、5kHz、2kHz、 1kHz、500Hz、200Hz、100Hz、50Hz以适应多 种需要 采样长度1024个点 叠加起始延时：1-99点 叠加次数：1-256次 利用光标实现对叠加波形的幅值、宽度及时间测试 能实现滚动显示、冻结显示、压缩显示 可对输入波形进行缩放
1 U II U I U aVF 2
五、实验要求 1．按实验步骤进行实验，记录最后的心电波 形，并保存数据（数据无需赋在实验报告后， 但是要发到老师邮箱 nicole_brandnew@126.com，邮件名称为 心电信号测试数据＋班级学号，数据取名为 班级学号，如邮件题目：心电信号测试数据 05084101，附件：05084101.dat）； 2. 记录实验中出现的问题，在报告中要反应 出来，并分析原因和给出解决方法。 3. 写实验小结
3. 利用板上的信号源调试心电电路
① 利用板上的电源为放大电路供电：即对应连接J4 与 JP40。 ② 利用板上的信号源为放大电路提供信号：信号源预 调到8Hz，20mv 左右的正弦信号，连接JP13 的 “信号”与JP41 的“Signal”， 连接JP13 的 “GND”与JP41 的“GND”,连接JP42 的“信号” 与JP42 的“GND”。 ③ 连接LABJACK 采样盒：实验板上的AI5、AI3、AI6 和GND 分别与LABJACK 对应相连，实验板的J8 （心电信号）的“Signal”和“GND”与LABJACK 的AI7 和GND 相连。
通常由四个部分组成：神经信号记录、神经信息解 析、外部设备控制以及系统反馈
信号采集
EEG 植入式电极 近红外功能成像（fNIR）
实验二 信号发生器和心电测量
实验二 信号发生器和心电测量
一、实验目的 1． 初步学会人体心电的测量方法。 2． 掌握QRS 波群的测量方法。 3． 观察运动对心电的影响。 二、实验设备 1. P4电脑一台； 2. Labjack接口控制器； 3. 医仪实验箱
中枢神经系统在外界刺激下产生的诱发电信号； 具有准周期特性； 反映神经系统的状态和变化
脑电图机是用来测量脑电信号的生物电放大 器。 它的主要单元脑电放大器的工作原理与心电 放大器基本相同 要求其放大增益要高得多（约100dB） 要求更高的共模抑制比 放大器的输入阻抗大于10M
1. 脑电图的一般性质
脑电图仪系统
二通道诱发电位仪的方框图
脑电仪器尚存在的问题
肌电、眼动等干扰与脑电图信号混杂在一起, 影响了判读诊断的准确性和可靠性 ; 未能解决视频监视与脑电信号波形的同步问 题
脑地形图仪
现代脑电地形图仪将脑电图仪、诱发电位仪 及自发脑电/诱发脑电地形图集于一体，在 彩色电视监视器上可显示16通道脑电图， 或16通道诱发电位，或脑电地形图。
导联的连接方式：
① 单极导联法：由一个放置头皮的作用电极 与一个距离要检查的脑组织区域越远越好 的中性电极构成。
一般取两耳作为中性电极 记录的波幅较高，异常电活动明显，但干扰大 记录到的是电极下3-4cm范围脑组织电活动的 综合，此范围某一小的局部电活动易被周围组 织活动掩盖。
② 双极导联法：把头皮上两个作用电极分别 连接到差动放大器的两个正负输入端进行 记录
④ 打开LABJACK 的软件LJstream(初次打开LJstream 时，会有弹出窗口，让操作者为即将存入的数据文 件设置路径和取名，选择路径，在文件名栏中写入 文件名.txt或者文件名.dat)； ⑤ 在“Configure Channels”中选择AI5、AI3、AI6、 AI7，按动Enabel Stream 就可以看到四路信号的情 况，调节R37 使AI5 在0V 左右（顺时针信号放大）， 调节R38 使AI3 信号噪声尽量小，调节R42 使AI3 信 号幅度为1v左右（顺时针信号减小），调节R4 使 AI6 的信号的基线为2.5v 与3v 之间（顺时针信号抬 高），调节R5 直到看到AI7 信号且幅度与AI6 接近， 最后调节R38 得到最小噪声的信号，这样调节电路 结束。
例如叠加法，把刺激时刻作为参考时间，进行 相同的刺激，对输出求和。自发脑电波作为随 机噪声，在多次平均叠加中被消弱，而诱发电 位被加强，从而提高信噪比。
源自文库①
VEP视觉诱发电位
对人眼进行不同的 有节律的光刺激后， 在头皮的视觉区可 以记录到visual evoked potential。 刺激一定的半视野， 响应位于其对侧的 大脑半球。
在感知皮层测量 采用电刺激，机械刺激 皮层2-3KHz，持续时间25-50ms 提供有关外周神经纤维和皮层间的脊柱通路的信息
④
EP刺激因素
刺激强度 影响EP的幅度和潜伏期。幅度会 随刺激强度的增加而增加，但有一定的阈值。 刺激部位 用光刺激视网膜的不同部位产生 不同的诱发电位 刺激方式 不同的刺激方式引起不同的诱发 电位
三、实验原理
实验二 信号发生器和心电测量
四、实验步骤
1. 查看接口控制器工作是否正常 把labjeck接口控制器通过USB连线接到PC机 的USB口上，打开实验程序LJtest，运行RUN， 右边列全部显式绿色，则测试通过，否则，重 新测试或尝试其它USB口。
2. 信号发生器的使用
① 接线：将JP13 的2 脚和3 脚分别接至所需的信号输 入端。 ② 打开实验程序下的LJScope，调整输入通道，使其 与信号输入通道对应。 ③ 调试：短接JPX CAP 的1 、2 端或3 、4 端或5 、6 端或7 、8 端来设置四种不同的频率段，调节电位器 RX5 来设置在该频率段中的具体频率，调节电位器 RXE 来改变信号源的幅度。 ④ 调整J6的跳线帽可在JP13的3号脚分别获得正弦波 和三角波 ⑤ 结果：调整输入RXE和RX5获得不同频率的方波， 正弦波和三角波。
一般认为快波是皮层处 在紧张活动时主要的脑 电活动表现，慢波时睡 眠表现
癫痫患者，脑电图 会出现棘波，尖波， 棘慢综合波。
棘波：<80ms的时 程，50-150μV
尖波：80-200ms 的时程，100200μV 棘慢波：200500ms
3. 脑电图导联
按脑电图学会国际联合会的标准10-20电极系统。
动态脑电记录分析系统
动态脑电记录分析系统（脑电Holter系统） 是受动态心电记录分析系统（心电Holter系 统）的启发，由临床需要提出来的。目前主 要用于对癫痫的鉴别和诊断。
脑－机接口
神经工程学
Brain-Computer Interface
一种不依赖于脑的正常输出通路（即外周神经 和肌肉）的脑－机（计算机或其它装置）通讯 系统。
一般前面（或左面）的电极通至放大器正端， 后面（或右面）电极通放大器负端。 由于距离短，所以干扰小，定位精确，但波幅 较低。
4. 诱发电位的测量
诱发电位幅值很弱（0.1-10μV）。由于 皮层随时产生自发脑电EEG，诱发电位是 出现在自发脑电波的背景上。所以完全被淹 没。需用各种信号处理方法，并用计算机完 成。
在头皮枕叶测量 采用光，视觉图形刺激
模式翻转视觉诱发电位 （P-VEP） 刺激源：翻转的棋 盘格 模式翻转视觉诱发电位 （P-VEP） 刺激源：翻转的棋 盘格
1－20μV，1－300Hz，潜伏期200ms
用于多发性脑硬化，外周神经伤害，神经病等的诊断
P-VEP
脑地形图
视觉诱发电位（VEP）主要反映 视网膜神经节细胞至视觉中枢的 传导功能。 FVEP主要反映黄斑区的功能、 视路的传导功能和视皮质的功能。
2. 脑电波波谱
从头皮描记的脑电波强度很小，一般为 10~100μV，频率范围为0.5~100Hz。国际 上将脑电波按波的重复节律不同分类，统一 为以下四个频段：
α波：8~13Hz 成年人幅度在50μV左右 主要分 布于枕部。松弛且闭眼清醒状态时明显。 β波：13~30Hz 5－20μV 主要分布在头顶和额 叶，注意力集中或情绪紧张时出现较多。 θ波：4~8Hz 10－50μV主要发生在儿童的顶部 和颞部；或者成年人轻睡状态下、困倦时，感 情压抑时。 δ波：1~3.5Hz 20-200μV婴儿，早产儿或者深度 睡眠的成年人。或者严重器质性脑疾患者。
周期：脑电图的周期指一个波底到下一个波 底的时间间距或由一个波顶到下一个波顶的 时间间距在基线上的投影。通常把单位时间 内出现的正弦波波数的倒数称为平均周期。
振幅：在脑电图中通常从波顶划一直线垂直 于基线，由这条直线与前后两个波底连线的 交点称为脑电图的平均振幅。
相位：脑电图的相位有正相与负相之分，以 基线为准，波顶朝上者为负相波，波顶朝下 者为正相波。
在脑壳顶部记录 咔哒声、爆发声或白噪声为刺激 听觉欠缺检查，适合儿童
BAEP电极安放
作用电极（＋）：Cz 参考电极（－）：A1/A2 地电极：Fpz
不同分贝的声音下记录的BAEP
③
体感诱发电位SEP
电刺激外周感受器官，可以在受刺激肢体对 侧的头皮上记录到somatosensory evoked potential。 与传统EMG有密切关系，一定条件下可以 替代EMG检查。
脑电测量
生物电测量及仪器
主要内容
脑电导联 诱发电位 脑电图仪系统 脑－机接口
脑电信号包括脑电图(EEG)和诱发电位(EP)
脑电图（Electroencephalogram，EEG）：
中枢神经系统自发产生的生物电信号； 随机信号，具有非平稳和非高斯特性； 反映神经系统的状态和变化；
诱发电位（Evoked Potentials)
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