采集表面肌电信号应用于动作识别的可行性*★

背景：文献表明上肢前臂运动时所产生的表面肌电信号具有非线性特征，而肢体运动时肌电信号又呈现出非平稳特性。 目的：设计一种简单的拾取电路采集表面肌电信号，拟应用于动作肌电信号的特征识别。 方法：根据表面肌电信号的特点，设计高共模抑制比的前端放大电路，抑制共模干扰；采用低通滤波电路，有源双T带阻滤波器对信号进行去噪处理；对采集得到的信号进行小波包变换，得到信号的特征量。 结果与结论：所设计的表面肌电信号检测电路具有较高共模抑制比，并能有效地滤除50 Hz工频信号，可以满足肌电信号采集电路的基本要求。肌电信号的处理结果表明采用子频段能量值的方法可以区分手部4种不同动作。     

经颅磁刺激联合经颅直流电刺激在大脑皮层电场分布的研究

经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)和经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)均可用于调控大脑皮层的兴奋性。此前两种技术很少被用于同时刺激大脑皮层的两个不同区域,近期研究表明,同时刺激大脑皮层两个相互连接的区域可以提高刺激效果。为了确保应用安全性并给出实验指导,本研究使用SimNibs进行仿真计算,研究同时应用TMS和tDCS时在大脑皮层产生的两个电场之间的相互作用。结果表明,同时应用TMS和tDCS是安全的,且TMS和tDCS之间的相互作用受线圈和电极之间相对位置的影响。     

TMS线圈与EEG电极线相对位置对TMS-EEG信号的影响

通过分析经颅磁刺激线圈放电时的电场分布,探索磁刺激输出脉冲对脑电采集帽产生的伪迹信号来源。我们通过建立八字线圈感应电场分布的半无界空间数学模型,获得八字线圈感应电场的分布特性,分析磁刺激影响脑电采集回路的两种影响因素,我们用matlab软件仿真刺激线圈与脑电极线成不同角度、不同距离时产生的伪迹信号的变化趋势,通过模型试验和人体实验验证这种趋势的准确性;结果显示,脑电导线重合于线圈长轴,产生脑电伪迹最小,当线圈转动其他角度或当线圈下移时伪迹会逐渐增大,最大伪迹幅值是最小伪迹幅值的约10倍。在TMS-EEG试验中,伪迹信号的幅值、持续时间与线圈摆放位置、角度有关。通过实验前合理排布脑电极线可降低伪迹信号幅值、持续时间等参数,提高磁刺激下脑电信号特征信号提取的准确性。     

采集表面肌电信号应用于动作识别的可行性

背景：文献表明上肢前臂运动时所产生的表面肌电信号具有非线性特征,而肢体运动时肌电信号又呈现出非平稳特性。 目的：设计一种简单的拾取电路采集表面肌电信号,拟应用于动作肌电信号的特征识别。 方法：根据表面肌电信号的特点,设计高共模抑制比的前端放大电路,抑制共模干扰;采用低通滤波电路,有源双T带阻滤波器对信号进行去噪处理;对采集得到的信号进行小波包变换,得到信号的特征量。 结果与结论：所设计的表面肌电信号检测电路具有较高共模抑制比,并能有效地滤除50 Hz工频信号,可以满足肌电信号采集电路的基本要求。肌电信号的处理结果表明采用子频段能量值的方法可以区分手部4种不同动作。     

经颅磁刺激对字母工作记忆影响的研究

通过改变经颅磁刺激器的刺激时间点、刺激部位及刺激频率三项参数,探讨其对字母工作记忆的影响。使用心理学实验软件E-Prime设计字母工作记忆任务,采用TMS精确导航定位系统对刺激点精确定位,分别改变三项参数对受试者进行磁刺激,记录受试者接受字母工作记忆任务时的反应时间进行分析。影响受试者字母工作记忆的主要时间点在受试者休息的间歇6 s内,主要部位在受试者的左侧前额叶背外侧,高频磁刺激与无刺激相比反应时间明显缩短,但不具有显著性差异(P>0.05)。在休息间歇6 s,高频重复磁刺激刺激受试者左侧前额叶背外侧可以提高字母工作记忆。     

重复经颅磁刺激联合运动训练对脑活动影响的溯源分析

重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,r TMS)联合运动训练可以提高手部运动功能。本研究旨在探讨r TMS联合运动训练对脑皮层活动的影响作用。募集19名健康受试者,随机分为r TMS联合运动训练组和运动训练组,分别进行为期14 d的1 Hz r TMS联合运动训练和运动训练,利用标准低分辨率电磁断层成像(standardized low resolution electromagnetic tomography analysis,s Loreta)对实验前后采集的静息态脑电信号进行溯源分析。结果表明,r TMS联合运动训练可调制皮层活动从高频向低频偏移,且θ频段皮层活动增加最明显,表现在多个脑区,表明r TMS联合运动训练可能加强了皮层间的协调活动。另外,相比于运动训练,r TMS联合运动训练仅增强了顶叶皮层活动,而额叶皮层活动未发生显著改变,提示r TMS联合运动训练可能降低了对运动认知脑区的调动,提高了运动认知的效率。本研究加深了对r TMS联合运动训练的脑调控作用理解,有望为脑卒中患者的运动康复提供帮助和指导。     

观看3D影视所致不适感的EEG初步分析

目的研究3D影视对观看者的影响,探讨脑电信号的功率谱特征与观看者不适感之间的联系,寻找用脑电信号的特征评价3D影视导致不适感的客观指标。方法受试者10人分别在3D和2D两种实验条件下观看影视,采集受试者在观看影视前静息状态和观影过程中的脑电信号,并进行功率谱密度（power spectral density,PSD）分析及重复测量的方差分析。结果随着受试者观影时间的延长,脑电功率谱密度在额区和枕区的相关导联均增加,但3D实验条件下的增加趋势比2D条件下明显,二者的均值有显著性差异。结论脑电功率谱密度与视觉不适感有较强的相关性,有望成为评价3D影视引起视觉不适感的客观标准。     

采集表面肌电信号应用于动作识别的可行性

背景:文献表明上肢前臂运动时所产生的表面肌电信号具有非线性特征,而肢体运动时肌电信号又呈现出非平稳特性.目的:设计一种简单的拾取电路采集表面肌电信号,拟应用于动作肌电信号的特征识别.方法:根据表面肌电信号的特点,设计高共模抑制比的前端放大电路,抑制共模干扰;采用低通滤波电路,有源双T带阻滤波器对信号进行去噪处理;对采集得到的信号进行小波包变换,得到信号的特征量.结果与结论:所设计的表面肌电信号检测电路具有较高共模抑制比,并能有效地滤除50 Hz工频信号,可以满足肌电信号采集电路的基本要求.肌电信号的处理结果表明采用子频段能量值的方法可以区分手部4种不同动作.     

采集表面肌电信号应用于动作识别的可行性

背景：文献表明上肢前臂运动时所产生的表面肌电信号具有非线性特征,而肢体运动时肌电信号又呈现出非平稳特性。目的：设计一种简单的拾取电路采集表面肌电信号,拟应用于动作肌电信号的特征识别。方法：根据表面肌电信号的特点,设计高共模抑制比的前端放大电路,抑制共模干扰;采用低通滤波电路,有源双T带阻滤波器对信号进行去噪处理;对采集得到的信号进行小波包变换,得到信号的特征量。结果与结论：所设计的表面肌电信号检测电路具有较高共模抑制比,并能有效地滤除50Hz工频信号,可以满足肌电信号采集电路的基本要求。肌电信号的处理结果表明采用子频段能量值的方法可以区分手部4种不同动作。     

药物离子导入和干扰电多功能治疗仪的电路设计

目的：设计实现药物离子导入和干扰电多功能治疗仪的电路。方法：以单片机为控制单元,用D/A转换器和函数发生器ICL8038产生多种波形,运用数字电位器进行幅度调制,经过功率放大和隔离进行多路输出。结果：电路输出波形表明,该设计电路实现了多路独立调节和控制的多种波形输出,参数可调。结论：该电路能完成低频和中频药物离子导入,静态干扰电、动态干扰电和立体动态干扰电输出,电路结构简单,成本低,功能多,便于向基层临床单位推广。