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脑电图的发展史 大脑结构 脑波的产生 头皮 颅骨 脑膜 脑髓液 脑 脑电图的发展过程 第3代脑电图 第4代脑电图 脑电图的原理 数字脑电图的优点 在输入盒内已将脑波信号数字化。 　　→ 数据不容易受外部噪音的影响。 脑波数据是由每个电极与一个系统参考电极差分放大所产生的。 　　→ 可重新配置导联。 脑波数据可通过计算机进行处理。 　→ 可对数据进行各种滤波处理和解析。 脑波数据以电子文件形式保存。 　→ 无纸，减少保存空间，便于携带搬运。 差分放大器 系统参考电极（Ref） 中性电极（Ｚ） 采样（时间方向的离散化） 量子化（振幅方向的离散化） A/D转换分辨率 滤波 共模抑制比 差分放大器? → 将2个输入信号的差以一定倍率进行放大的放大器。 脑波信号非常微弱。周围的仪器所产生的噪音很容易通过身体或电极连线混入脑波，该噪声常常比脑波信号还大，使得所导出的脑波信号被噪声覆盖。 噪声发生源远离电极时，噪声作为同一大小，同一位相的同相成分信号混入脑波。 使用差分放大器可以消除同相成分的噪声，使其差分放大后的信号只剩脑波信号。 　　同相成分的杂音被抑制、脑波被放大。 模拟脑电图的差分放大 数字脑电图的差分放大 每个电极与系统参考电极之间的电位差进行放大。保存的数据为电极单位数据。 Ref （德力凯） Ｃ３和Ｃ４的平均电位 Fp1电极信号　→　Fp1－Vref Fp1－Vref 在脑波记录时，为了检查各电极的放大器是否正常。通常使用各电极与系统参考电极的导联配置记录10秒以上的脑波。 G2设为0V，可确认各电极的原始波形。 使用差分放大器对脑波信号进行放大时，一般在差分放大器的＋、－端连接2个脑电电极。但每个电极还必须有一个参考点。 模拟脑电图的参考点为地，通常使用一个E（地）电极。 数字脑电图规定需要采用浮地，参考点必须使用安装在身体内的电极。该电极通常称为中性电极（Z）。 另外，从系统参考电极信号中检测出的同相信号，也是通过Z电极反馈到参考点，由此消除同相成分的噪声。 中性电极（Z）一般装在前額部。 如果中性电极（Z）不连接，则不能有效的排出噪音的干扰，使之无法记录安定的脑波波形。故此必须安装Z电极。 系统参考电极(Ref) 模拟信号的振幅（电圧）以一定的时间 间隔将其数值化 可以更加细致，更加精确地再现波形，但保存的 数据量也随之增多。 保存的数据量减少，但可再现的波形的 频率成分也随之降低。 正弦波采样例 使用100Hz的采样频率对 40Hz和60Hz的正弦波进行 采样。其结果40Hz的正弦 波刚刚能够正确再现，但 60Hz的正弦波则有变形 （Aliasing noise） NSD/EEG所使用的A/D转换器是16bit的A/D转换器。 其最小分辨率(LSB)为97.45nV,约等于0.1uV。则输入电压范围约为 65536 X 0.1uV = 6.55mV 。 16bit的A/D转换器最大表示数据为 　　→对于50uV的脑波信号具有足够大的容许值幅  来表示。 * 如果采用8bit的A/D转换器的话，则最大表示数据为 输入电压范围约为 256 X 0.1uV = 25.6uV 。 切除高频成分（比如肌电）。 ｆ＝１／２πＲＣ 切除低频成分（如发汗，分极电压的变动等）。 ｆ＝１／２πＲＣ 脑电图经常使用时间常数（秒）来描述低切滤波器。 对低切滤波器施加一个直流电压，该直流电压经过多少时间才衰减完，该时间常用时间常数来描述。 一般当衰减的电压值等于输入电压的37%时的时间称为时间常数。 低切频率 　ｆ＝１／２πＲＣ（Hz） 时间常数τ=CR 低切频率与时间常数的关系 ｆ＝１／２πτ（Hz） 该滤波器用于消除电源交流噪声（主要来自电源插座以及电缆的噪声）。 它只对某一特定的频率进行滤波（中国为50Hz）。 该滤波器在一般的情况下不使用，除非交流杂音特别明显时才使用。 时间常数：2秒或者10秒（0.08Hz或者0.016Hz） 高切滤波器：Aliasing滤波器的值（采样频率的1/3） 交流滤波器：OFF 共模抑制比 也称为同相信号抑制比（CMRR：Common mode rejection ratio） 共模抑制比表示差分放大器对同相信号的衰减程度。 　　即：ＣＭＲＲ＝Ad／Ａｃ 　　　　　　Ａｄ：异相成分的放大率 　　　　　　Ａｃ：同相成分的放大率 CMRR：105dB以上。 同相成分的杂音可减少到原杂音 　信号的1/180000。 （例）１Ｖ　→　５．５μＶ 即1V的同相杂音可衰减为5.5uV。 如果采样频率降低? 如何确定采样频率 采样频率多少时，才能精确地再现原来的模拟信号？ 采样频率至少为模拟信号所具有的频率成分中的最高频率的2倍，才能精确地再现原来的模