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基于双同心圆环拉普拉斯电极的脑电研究
1
作者
郑春厚
何峰
+3 位作者
史恬宁
薛佳兴
应炳杰
许敏鹏
《生物化学与生物物理进展》
北大核心
2025年第3期764-771,共8页
目的脑电图(EEG)是一种记录脑电波的非侵入式电生理监测方法,然而传统脑电采集电极易受参考活化的影响,而且空间分辨率低。拉普拉斯电极参考独立,并且有望提高EEG空间分辨率。本研究基于双环拉普拉斯电极,探究拉普拉斯电极独立参考特性...
目的脑电图(EEG)是一种记录脑电波的非侵入式电生理监测方法,然而传统脑电采集电极易受参考活化的影响,而且空间分辨率低。拉普拉斯电极参考独立,并且有望提高EEG空间分辨率。本研究基于双环拉普拉斯电极,探究拉普拉斯电极独立参考特性,对比拉普拉斯电极与传统电极的空间分辨率差异。方法使用21个Ag/AgCl双环拉普拉斯电极,进行三维(3D)半球水箱试验,模拟全脑信号采集,检测400 mVpp@13 Hz正弦信号的分布。更换拉普拉斯电极的地电极位置以及传统电极的参考电极位置,提取并分析13 Hz源频率成分的空间分布。结果不同地电极位置下,拉普拉斯电极信噪比(SNR)空间分布基本一致,其相关系数为0.94,而传统电极在不同参考电极位置下的SNR分布相关系数为0.07,拉普拉斯电极参考独立,传统电极对参考电极位置敏感。拉普拉斯电极幅值3 dB衰减面积比率为2.1%,而传统电极为6.9%,拉普拉斯电极SNR 3 dB衰减面积比率为1.0%,而传统电极为30.1%。结论拉普拉斯电极不受参考电极影响,具有参考独立特性,且空间分辨率更高,有望实现更精确的脑电活动定位,为拉普拉斯电极用于脑-机接口(BCI)奠定了基础。
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关键词
脑电图
拉普拉斯
同心圆环电极
空间分辨率
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职称材料
体表势表面拉普拉斯的三电极传感方法实现及其实验研究
被引量：
1
2
作者
曹玉珍
靳世久
+1 位作者
李刚
W.G.Besio
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第1期125-128,共4页
体表势表面拉普拉斯是一种高空间分辨率的分析方法,在体表心电分析时可定位兴奋到达时刻。但由于信号小,对其测量要求放大器有高输入阻抗及高共模抑制比。本研究是研究一种集高性能信号调理与新的三极同心圆环传感电极于一体的表面拉普...
体表势表面拉普拉斯是一种高空间分辨率的分析方法,在体表心电分析时可定位兴奋到达时刻。但由于信号小,对其测量要求放大器有高输入阻抗及高共模抑制比。本研究是研究一种集高性能信号调理与新的三极同心圆环传感电极于一体的表面拉普拉斯传感器,进行有关的实验研究,并与理论计算做比对,验证了表面拉普拉斯直接测量的可行性,为表面拉普拉斯用于心脏疾病的诊断奠定了基础。
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关键词
表面拉普拉斯
体表心电
同心圆环电极
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职称材料
面向脑机接口的拉普拉斯电极研究综述
被引量：
1
3
作者
许敏鹏
张泽旭
+4 位作者
蔡雨
郑春厚
陈远方
肖晓琳
明东
《信号处理》
CSCD
北大核心
2023年第8期1331-1342,共12页
脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是在大脑和计算机之间建立起的一种新型人机交互方式,可应用于军事、医疗、娱乐等方面。因脑电图(Electroencephalogram,EEG)具有较快的时域响应,被广泛应用于脑机接口领域,但由于受到容积导体...
脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是在大脑和计算机之间建立起的一种新型人机交互方式,可应用于军事、医疗、娱乐等方面。因脑电图(Electroencephalogram,EEG)具有较快的时域响应,被广泛应用于脑机接口领域,但由于受到容积导体效应的影响,传导介质会削弱信号特征,在头皮与大脑信号源之间形成空间低通滤波器,导致脑电图空间分辨率较低,难以对大脑活动进行空间定位。而头皮电位经表面拉普拉斯(Surface Laplacian,SL)映射后可增强被测点附近的高空间频率分量,故能提供更多的大脑局部化信息,因此基于同心圆环拉普拉斯电极采集到的脑电信号具有较高的空间分辨率,可改善传统EEG信号空间定位能力差的问题。为厘清现阶段同心圆环拉普拉斯电极在脑电采集领域的应用现状以及发展趋势,本文归纳拉普拉斯电极的设计原理,梳理拉普拉斯电极的技术改进和在脑电采集方面的应用,最后讨论目前存在的问题并对其发展趋势进行展望。
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关键词
脑机接口
同心圆
环
拉普拉斯
电极
脑电图
空间分辨率
脑电采集
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职称材料
题名
基于双同心圆环拉普拉斯电极的脑电研究
1
作者
郑春厚
何峰
史恬宁
薛佳兴
应炳杰
许敏鹏
机构
天津大学医学工程与转化医学研究院
脑机交互与人机共融海河实验室
出处
《生物化学与生物物理进展》
北大核心
2025年第3期764-771,共8页
基金
国家重点研发计划(2021YFF0602902)
国家自然科学基金(62122059,82330064)资助项目。
文摘
目的脑电图(EEG)是一种记录脑电波的非侵入式电生理监测方法,然而传统脑电采集电极易受参考活化的影响,而且空间分辨率低。拉普拉斯电极参考独立,并且有望提高EEG空间分辨率。本研究基于双环拉普拉斯电极,探究拉普拉斯电极独立参考特性,对比拉普拉斯电极与传统电极的空间分辨率差异。方法使用21个Ag/AgCl双环拉普拉斯电极,进行三维(3D)半球水箱试验,模拟全脑信号采集,检测400 mVpp@13 Hz正弦信号的分布。更换拉普拉斯电极的地电极位置以及传统电极的参考电极位置,提取并分析13 Hz源频率成分的空间分布。结果不同地电极位置下,拉普拉斯电极信噪比(SNR)空间分布基本一致,其相关系数为0.94,而传统电极在不同参考电极位置下的SNR分布相关系数为0.07,拉普拉斯电极参考独立,传统电极对参考电极位置敏感。拉普拉斯电极幅值3 dB衰减面积比率为2.1%,而传统电极为6.9%,拉普拉斯电极SNR 3 dB衰减面积比率为1.0%,而传统电极为30.1%。结论拉普拉斯电极不受参考电极影响,具有参考独立特性,且空间分辨率更高,有望实现更精确的脑电活动定位,为拉普拉斯电极用于脑-机接口(BCI)奠定了基础。
关键词
脑电图
拉普拉斯
同心圆环电极
空间分辨率
Keywords
EEG
Laplacian
bipolar concentric ring electrode
spatial resolution
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
体表势表面拉普拉斯的三电极传感方法实现及其实验研究
被引量：
1
2
作者
曹玉珍
靳世久
李刚
W.G.Besio
机构
天津大学精密仪器与光电子工程学院
Department of BME Louisiana Tech University
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第1期125-128,共4页
文摘
体表势表面拉普拉斯是一种高空间分辨率的分析方法,在体表心电分析时可定位兴奋到达时刻。但由于信号小,对其测量要求放大器有高输入阻抗及高共模抑制比。本研究是研究一种集高性能信号调理与新的三极同心圆环传感电极于一体的表面拉普拉斯传感器,进行有关的实验研究,并与理论计算做比对,验证了表面拉普拉斯直接测量的可行性,为表面拉普拉斯用于心脏疾病的诊断奠定了基础。
关键词
表面拉普拉斯
体表心电
同心圆环电极
Keywords
surface laplacian
body surface ECG
concentric ring electrode
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
面向脑机接口的拉普拉斯电极研究综述
被引量：
1
3
作者
许敏鹏
张泽旭
蔡雨
郑春厚
陈远方
肖晓琳
明东
机构
天津大学医学工程与转化医学研究院
天津大学精密仪器与光电子工程学院
北京机械设备研究所
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2023年第8期1331-1342,共12页
基金
国家自然科学基金(62106170,81925020,62122059,62006014)
济南市“新高校20条”引进创新团队项目(2021GXRC071)。
文摘
脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是在大脑和计算机之间建立起的一种新型人机交互方式,可应用于军事、医疗、娱乐等方面。因脑电图(Electroencephalogram,EEG)具有较快的时域响应,被广泛应用于脑机接口领域,但由于受到容积导体效应的影响,传导介质会削弱信号特征,在头皮与大脑信号源之间形成空间低通滤波器,导致脑电图空间分辨率较低,难以对大脑活动进行空间定位。而头皮电位经表面拉普拉斯(Surface Laplacian,SL)映射后可增强被测点附近的高空间频率分量,故能提供更多的大脑局部化信息,因此基于同心圆环拉普拉斯电极采集到的脑电信号具有较高的空间分辨率,可改善传统EEG信号空间定位能力差的问题。为厘清现阶段同心圆环拉普拉斯电极在脑电采集领域的应用现状以及发展趋势,本文归纳拉普拉斯电极的设计原理,梳理拉普拉斯电极的技术改进和在脑电采集方面的应用,最后讨论目前存在的问题并对其发展趋势进行展望。
关键词
脑机接口
同心圆
环
拉普拉斯
电极
脑电图
空间分辨率
脑电采集
Keywords
brain-computer interface
concentric ring Laplacian electrode
electroencephalogram
spatial resolution
electroencephalogram acquisition
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
TP212.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于双同心圆环拉普拉斯电极的脑电研究
郑春厚
何峰
史恬宁
薛佳兴
应炳杰
许敏鹏
《生物化学与生物物理进展》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
体表势表面拉普拉斯的三电极传感方法实现及其实验研究
曹玉珍
靳世久
李刚
W.G.Besio
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2006
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
面向脑机接口的拉普拉斯电极研究综述
许敏鹏
张泽旭
蔡雨
郑春厚
陈远方
肖晓琳
明东
《信号处理》
CSCD
北大核心
2023
1
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