智能脑电检测系统设计(2)

菜单

1.2脑电图的临床运用

1、癫痫：由于癫痫发作时脑电图可准确记录在慢波、棘波或不规则棘波等，所以对癫痫的诊断、脑电图非常准确，并对脑电抗癫痫药物的戒断有指导作用。

2、精神疾病：为了诊断精神分裂症，躁郁症，精神障碍，做脑电图，不包括包括癫痫，其他脑疾病。

3、其他疾病：脑电图描记大脑活动的模式，不仅可以说明大脑的疾病，如癫痫、肿瘤、外伤、退行性疾病，如局限性或弥漫性病变和脑疾病如中枢神经系统的诊断价值变化引起的代谢和内分泌紊乱及中毒引起的。

脑电是检查脑功能变化的有效方法，由于脑功能的变化是动态的、多变的，因此对一些临床脑功能不全的患者在脑电图检查中发现没有异常不能完全排除脑血管病的存在，应定期复查脑电图，以便准确检测疾病。

2 研究基础

2.1 人体脑电信号的概述

大脑中的神经细胞电位变化称为脑电图（EEG），根据国际脑电图与临床生理学会的分类，分为四个频段的脑电信号的频率：δ波（0.5 ~ 4 Hz、20 ~ 200uv）和θ（4 ~ 8 Hz、100 U V ~ 150μV），α（8 ~ 13、20 ~ 100uv）β（13 ~ 30Hz，5 ~ 20μV）波。外部行为形式意识的结合。脑电信号作为一种生物电信号具有以下特

脑电信号是一种综合性、丰富的脑活动信息，是脑内疾病研究、生理研究和临床诊断的重要手段。脑电信号采集的预处理是一个复杂的问题。

首先，脑电信号非常微弱，一般只有约50μv，幅度范围为5亩v v 100。因此，脑电信号的增益要远高于一般信号，一般会增大20000倍

其次，脑电信号的头皮和颅骨通常是几千欧姆电阻，所以前面部分的要求具有很高的输入阻抗，以提高获取脑电信号的能力，一般的输入阻抗大于10m。第三、脑电信号的频率较低，一般在0.1 ~ 100Hz，需要滤除脑电信号频率的高频干扰。

第四、在正常情况下，脑电信号的采集受工频干扰的共模干扰，信噪比通常小于10分贝。工频干扰主要以共模和幅度的形式存在于频率的量级，因此对共模抑制比的要求高达120分贝以上。

第五、电极与头皮的接触会产生电位差，称为极化电压。极化电压文献综述

在几毫伏到几百毫伏之间，理想的情况是，在人类的两个电位差双电极提取，两电极极化电压保持对称性可以相互抵消，但实际上，由于极化电压和电极电流大小、电极与皮肤接触阻抗的不对称性与许多因素有关，所以不可避免地造成干扰，尤其是当电极与皮肤接触不良，干扰更为严重。如果仪表放大器的前端没有被处理，偏振电压的存在会导致前置放大器的增益不太大。除了对偏振电压的干扰外，还受人体的呼吸和运动等低频干扰，这些都是要考虑的。

第六，我们必须考虑参与者的生理特性，确保手术的安全。

第七，还需要考虑电极材料的选择。前置放大电路设计；

2.2脑电信号检测原理：

首先是电极噪声，由于电极极化产生的噪声干扰，这与银-氯化银电极的极化电极，只有几毫伏电压极化，并导致仪表放大器AD620的输入失调电压的选择仅为50 V，再与共模信号具有良好的抑制效应对放大电路的影响放大器的线性区域中的非对称部分的输入端的极化电压），所以前置放大器的增益可以做尽可能多的。

同时，我们还应考虑到前置放大器的放大电路噪声的贡献，噪声放大器一般随着第一阶段增益的增加而明显变化，并考虑到提高增益的放大器有利于提高共模抑制比，综合各种有利和不利因素，最终确定增益的前置放大器为100倍。高通滤波器电路设计：由于人体的极化电位存在，这些信号都是直流信号，所以我们需要设计一个高通滤波器来滤除这些直流电路，将电路取为带阻的有源滤波器。环境的高频信号，主要采取低通滤波方法，截止频率为60Hz的二阶Butterworth滤波电路进行滤波，同时能有效衰减的心电、肌电干扰。工频电场干扰的抑制主要采取在一个50Hz陷波电路来实现电路，另外隔离放大器具有高共模抑制比的前置放大电路也在一定程度上对工频电场和漏电流干扰也起到了一定的抑制作用。