EEG信號(hào)特征
波形:EEG 信號(hào)波形多樣,常見(jiàn)形態(tài)包括正弦波(如α波)尖波(如癲癇放電)和棘波(如局灶性異常)。根據(jù)腦電波沿基線偏轉(zhuǎn)的次數(shù)分為:?jiǎn)蜗嗖ā㈦p相波和三相波;根據(jù)波形分為:正弦樣波、多形性波、弓形波(梳狀波)、棘波、尖波;由2個(gè)或2個(gè)以上相連續(xù)的波組成復(fù)合波:棘慢復(fù)合波、尖慢復(fù)合波、多棘波、多棘慢復(fù)合波等。

電壓:范圍通常為10-100μV,振幅受神經(jīng)元排列方向(如錐體細(xì)胞垂直皮層表面)及同步化程度影響,大小反映了信號(hào)的強(qiáng)度。
重復(fù)頻率:由神經(jīng)元集群振蕩的周期性決定,不同頻率的信號(hào)與大腦的不同狀態(tài)和功能相關(guān),例如α波的8-13 Hz頻率與丘腦-皮層回路的節(jié)律性活動(dòng)相關(guān)。
空間分布:不同頻段節(jié)律具有腦區(qū)特異性,如α波在枕葉優(yōu)勢(shì)分布,β波在感覺(jué)運(yùn)動(dòng)區(qū)活躍。
出現(xiàn)方式(節(jié)律性、連續(xù)性、同步性、對(duì)稱性):正常的α節(jié)律具有明顯的節(jié)律性呈現(xiàn)規(guī)則的正弦波形態(tài);而異常腦電圖可能會(huì)出現(xiàn)節(jié)律紊亂的情況。連續(xù)性方面,正常腦電圖的背景活動(dòng)一般具有一定的連續(xù)性,若出現(xiàn)中斷或異常的間歇,則可能是異常表現(xiàn)。同步性指不同腦區(qū)的EEG信號(hào)在時(shí)間上的一致性,如α節(jié)律在雙側(cè)半球通常具有較好的同步性;對(duì)稱性則是指EEG信號(hào)在雙側(cè)大腦半球?qū)?yīng)區(qū)域的相似程度,正常情況下,雙側(cè)半球的EEG信號(hào)在頻率、振幅和波形等方面應(yīng)基本對(duì)稱,若出現(xiàn)不對(duì)稱,可能提示存在神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
頻率分類
頻段名稱 | 頻率范圍(Hz) | 主要出現(xiàn)狀態(tài) | 生理/病理意義 |
δ波 | 0.1 - 4 | 深度睡眠(N3期)、嬰兒清醒狀態(tài) | 成人清醒狀態(tài)出現(xiàn)提示嚴(yán)重腦損傷(如腦腫瘤、腦炎)或代謝異常(如肝性腦病) |
θ波 | 4 - 8 | 淺睡眠(N1期)、兒童清醒狀態(tài) | 成人彌漫性θ波與注意力缺陷、輕度認(rèn)知障礙或創(chuàng)傷性腦損傷相關(guān) |
α波 | 8 - 13 | 閉眼放松狀態(tài)、枕葉優(yōu)勢(shì)分布 | 睜眼抑制(α阻斷現(xiàn)象);局灶性α節(jié)律異常提示枕葉缺血或占位性病變 |
β波 | 13 - 30 | 認(rèn)知任務(wù)、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)區(qū)活躍 | 過(guò)度β活動(dòng)與焦慮癥、苯二氮?類藥物作用相關(guān);局灶性β抑制提示運(yùn)動(dòng)障礙 |
γ波 | 30 - 80 | 多感官整合、高級(jí)認(rèn)知活動(dòng) | 靜息態(tài)γ波異常增強(qiáng)與精神分裂癥相關(guān);任務(wù)態(tài)γ同步化缺陷見(jiàn)于自閉癥 |
HFOs | >80 | 癲癇發(fā)作期、致癇灶區(qū)域 | 高頻振蕩(HFOs, 80-500 Hz)是致癇灶定位標(biāo)志,與癲癇手術(shù)預(yù)后密切相關(guān) |
HUIYING
腦電節(jié)律的時(shí)域特征
δ(0.1 - 4Hz):高振幅(>100μV),寬基底正弦波,周期長(zhǎng)達(dá)250-2000 ms
θ(4 - 8Hz):中等振幅(20-100μV),規(guī)則正弦波,常以短程爆發(fā)形式出現(xiàn)
α(8 - 13Hz):紡錘形調(diào)幅正弦波,振幅10-50 μV,閉眼時(shí)枕區(qū)顯著增強(qiáng)
β(13 - 30Hz):低振幅(<20 μV),快速振蕩,常疊加于慢波之上
以及γ(30 - 80Hz):極低振幅(<10μV),高頻振蕩,需高采樣率設(shè)備捕捉及癲癇研究中的高頻振蕩(HFOs,>80Hz):極短時(shí)程(<10 ms),低振幅振蕩,常與癲癇樣放電共存。
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時(shí)域分析的關(guān)鍵參數(shù)
振幅
振幅是波形的高度,本質(zhì)上是電壓的代表量,在頭皮上以微伏為單位進(jìn)行測(cè)量。正常成人的大腦在頭皮上的振幅為10到100微伏,主要在10 - 50微伏范圍內(nèi)。對(duì)于癲癇樣放電和其他活動(dòng),明確放電或模式(低、中或高)的振幅是描述符的重要組成部分。
峰值振幅:波形在某一時(shí)間點(diǎn)的最大正向或負(fù)向偏移值,反映瞬時(shí)神經(jīng)活動(dòng)的強(qiáng)度。
平均振幅:信號(hào)在時(shí)間窗口內(nèi)的平均電壓水平,常用于評(píng)估基線活動(dòng)或整體激活水平。
峰-峰值:相鄰波峰與波谷之間的最大差值,反映信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
均方根振幅:信號(hào)能量的綜合度量,計(jì)算為時(shí)間窗口內(nèi)電壓值的均方根。
α波振幅在閉眼放松時(shí)可達(dá)50μV,睜眼后降至10μV以下
波形對(duì)稱性
定義:波形上升沿與下降沿的時(shí)間對(duì)稱性。
腦電圖波形的對(duì)稱性是指左右大腦半球之間的電活動(dòng)是否對(duì)稱。通過(guò)觀察波形的對(duì)稱性來(lái)判斷大腦半球之間的功能是否平衡。
局灶性尖波(如顳葉癲癇)常表現(xiàn)為不對(duì)稱的陡峭上升支
節(jié)律穩(wěn)定性
定義:波形周期和振幅在時(shí)間維度上的變化程度。
腦電波節(jié)律穩(wěn)定性是指大腦電活動(dòng)在特定頻率(如α、β、θ、δ 波)上的持續(xù)性、規(guī)律性及抗干擾能力,反映神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)平衡與功能整合。其核心表現(xiàn)為頻率帶寬的窄化(如 α 波集中于8-12Hz)、振幅波動(dòng)的可控性(如睡眠慢波的周期性)及跨狀態(tài)的適應(yīng)性(如認(rèn)知任務(wù)中 β 波的穩(wěn)定增強(qiáng))。
示例:穩(wěn)定α節(jié)律(振幅變異<10%)提示正常覺(jué)醒狀態(tài);片段化β節(jié)律(周期不規(guī)則)常見(jiàn)于焦慮癥或注意力缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)。
穩(wěn)定α節(jié)律
其他關(guān)鍵參數(shù)
波形持續(xù)時(shí)間:棘波(<70 ms)與尖波(70-200 ms)的區(qū)分對(duì)癲癇診斷至關(guān)重要;睡眠紡錘波持續(xù)0.5-2秒,是N2期睡眠的標(biāo)志。
相位同步性:跨腦區(qū)相位同步(如θ-γ跨頻耦合)與記憶鞏固相關(guān);病理狀態(tài)下(如癲癇發(fā)作)可能出現(xiàn)全腦相位同步異常。
波形復(fù)雜度:通過(guò)熵值量化波形不規(guī)則性,阿爾茨海默病患者EEG復(fù)雜度降低.
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回映產(chǎn)品:可穿戴32通道腦電采集儀
這款便攜腦電采集設(shè)備創(chuàng)新性地采用Type-C接口直接連接電極,以非常便捷精簡(jiǎn)的方式實(shí)現(xiàn)了32通道腦電信號(hào)的同步采集。該設(shè)備特別加強(qiáng)了對(duì)高原環(huán)境的適應(yīng)性,即使在空氣稀薄的高海拔地區(qū)也能穩(wěn)定工作。配套的腦電帽采用新型鹽水電極,相比傳統(tǒng)需要涂導(dǎo)電膏的濕電極,省去了復(fù)雜的準(zhǔn)備步驟,佩戴時(shí)間從原來(lái)1-2小時(shí)縮短到約15分鐘(使用前只需簡(jiǎn)單地浸泡在鹽水中即可)。整套設(shè)備操作簡(jiǎn)單,開(kāi)機(jī)即用,從實(shí)驗(yàn)室到戶外場(chǎng)景都能快速完成腦電檢測(cè)。
適用范圍:多通道生理參數(shù)采集
基本參數(shù)
采樣率:≤ 16KSPS,每個(gè)通道獨(dú)立可控制;
共模抑制比:≥ 120dB;
系統(tǒng)噪聲:≤ 5uVrms;
模數(shù)轉(zhuǎn)換率:24 位;
輸入信號(hào)范圍:±375mVpp;
通頻帶:直流耦合放大,保留全部低頻信號(hào);
事件同步輸入:無(wú)線同步,時(shí)間精度<1ms;
供電方式:可充電鋰電池;
工作時(shí)間:單電池供電不低于4 小時(shí);
優(yōu)勢(shì):可支持高原環(huán)境采集。
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