开发一个物联网软件的成本 中科院半导体所裴为华盘考团队过火合营者在脑电电极边界赢得紧迫盘考进展
发布日期：2024-09-28 07:52 点击次数：100
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脑电图（EEG）由于其非侵入性的特色，在临床医学和脑机接口（BCI）中得到了粗拙的盘考。其中，用于索求脑电信号的脑电传感器是神经响应和脑机接口的要津元件。然则，当今市面常见的商用干电极和湿电极仍然存在一定劣势，举例干电极的高构兵阻抗以及爪式面孔陪同的痛感、湿电极过于复杂的准备和清洗历程，这些问题的存在极地面适度了BCI系统的实施教育。
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小程序开发近期，半导体所裴为华盘考团队过火合营者设立了一种预置式的水凝胶（PreG）电极，相干盘考后果发表于神经科学边界TOP期刊IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering（2022, 30, 834）。PreG电极与传统湿式电极比较，优点是率领便捷快捷，使用后无需清洁头发和电极，清翠性好。在率领EEG头带之前，水凝胶电极是被提前舍弃在Ag/AgCl电极之上，而不是在率领头带后进行耗时的导电膏打针。这种PreG电极的阻抗不错责怪到50 kΩ甚而更低。与湿电极为对照组进行的BCI诓骗实验收尾标明，在基于稳态视觉诱发电位（SSVEP）的40指标打字系统中，使用PreG电极和湿电极的分类精度和信息传输率（ITR）莫得权臣相反。这款水凝胶电极当今还是完了边界化的分娩与贸易化销售诓骗，配套使用的脑电头带和脑电帽均已设立完成。
这种水凝胶电极组分和分娩工艺粗浅。水凝胶主要由以下身分构成：卡拉胶、保水剂、导电盐和去离子水。该工艺主要包括以下圭臬：着手，将原料按比例称量，将保水剂加入卡拉胶中，充分搅动混杂均匀，得到混杂物A；其次，将NaCl导电盐加入去离子水中，加热至搅动熔解，得到混杂物B；第三，将混杂物A加入混杂物B中，加热搅动混杂均匀，得到液态水凝胶材料；临了，将水凝胶材料倒入模具中。冷却后，得到多量量制备的柔性弹性水凝胶锥体。
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图1：PreG电极走漏和什物图
上期龙头开出05，与前期相比点位上升，本期预测龙头点位不变，参考05；
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如图1(a)所示，PreG电极主要由两部分构成：第一部分Ag/AgCl电极和第二部分水凝胶电极。3D打印碗状外壳和盖子主如果用于封装水凝胶电极和Ag/AgCl电极，其中，烧结的Ag/AgCl电极灌封在盖子上。电极盖子和外壳不错重叠掀开和拧紧以更换水凝胶电极，制作的水凝胶电极和PreG电极如图1(b)所示。通过在外壳周围预留了一个额外的环形槽，不错将PreG电极应对地安设在 EEG头带上，物联网软件开发公司如图1(c)所示。
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图2：PreG电极与湿电极阻抗性能对比
尽管PreG电极的平均阻抗高于湿电极，然则其最高阻抗不最初100kΩ，如图2(a)中十名受试者的PreG电极和湿电极的平均阻抗所示。此外，PreG电极的阻抗在一定时辰内呈下落趋势，诠释PreG电极润湿头发和头皮的时辰比湿电极长。此外，长发或浓密的头发比短发需要更多的时辰来润湿。因此，最佳在舍弃 PreG 电极之前将头发拨开，以责怪阻抗和责怪稳按期。阻抗随时辰的进一步变化标明，PreG电极不错保抓低阻抗至少4小时，知足基本的BCI诓骗场景，如图2(b)。
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图3：水凝胶电极与干电极对比
与硬质干电极比较，水凝胶电极具有深重的弹性和柔韧秉性，赋予了被试更清翠的率领嗅觉。如图3(a)所示，左侧水凝胶电极处于1N压力下，中间是重叠按压（1N，6s按压，6s松懈）30次后的水凝胶电极，与右侧的原始水凝胶电极比较，莫得不雅察到昭彰的变形。图3(c)和图3(d)展示了猪皮和水凝胶电极在0.25N的力下2小时后的变形。尽管干电极和水凝胶电极皆会在猪皮上留住压痕，关联词收成于水凝胶电极的柔韧性，当它被压在猪皮上时会发生形变增大构兵面积，从而灵验责怪电极受压给头皮带来的压力强度。
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图4：实验中所用的基于40个指标刺激接口的SSVEP的BCI系统
为了进一步表征PreG电极的脑电信号索求性能，盘考者还对比了PreG电极和湿电极在图4展示的基于40个指标刺激接口的SSVEP的BCI系统中的推崇。
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图5：PreG电极和湿电极的准确率对比
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图6：PreG电极和湿电极功率密度和信噪比对比
SSVEP的实验收尾标明PreG电极和湿电极的对等分类正确率和ITR趋势换取，两个电极之间的对等分类正确率 (p = 0.0744) 和ITR (p = 0.066) 莫得显着相反。
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图7：受试对PreG电极和湿电极的评价对比
通过对受试的问卷造访标明：尽管90%的受试者以为湿电极比PreG电极更清翠， 然则70%的受试者以为PreG电极也很清翠。在概述琢磨清翠性和便利性的情况下，80%的受试者倾向于采选PreG电极，因为PreG电极在头发上基本莫得残留，问卷收尾如图7所示。
东谈主物简介：
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裴为华博士，中国科学院半导体盘考所盘考员，博士生导师。2005年毕业于中科院半导体所，2005-2008年在清华大学生物医学工程系和德国马普微结构与物理盘考所作念博士后盘考。连年来主要通过微纳加和名义功能修饰，盘考高机灵、高信噪比的植入式神经微电极传感阵列器件及脑电电极器件，盘考知足生物在体环境下使用的传感器件的制备工艺，探索和设立新的电生理信号传感结构和微加工技巧。在国表里发表相干论文50余篇，授权发明专利11项。
（https://people.ucas.ac.cn/~peiweihua）开发一个物联网软件的成本
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