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生物医学工程系 生物医学工程系 脑电测量原理 第1页，共33页，编辑于2022年，星期二 一、脑电图基本知识 脑电图定义：在人的大脑皮层中存在着频繁的电活动，而人正是通过这些电活动来完成各种生理机能的，用电极将这种电位随时间变化的波形提取出来并加以记录，就可以得到脑电图。 electro-encephalo-gram EEG * 生物医学工程系 * 第2页，共33页，编辑于2022年，星期二 二、脑电测量的意义 通过检测并记录人的脑电图就可以对人的大脑及神经系统疾病进行诊断和治疗，所以很有必要对人的脑电图进行研究。 * 生物医学工程系 * 第3页，共33页，编辑于2022年，星期二 三、脑电图的一般性质 * 生物医学工程系 * 上图是一种具有正弦波节律的脑电图波形，它是头皮上两点间电位差随时间变化的曲线，图中△E即为电位的变化量。 第4页，共33页，编辑于2022年，星期二 脑电图虽然不是正弦波，但可以作为一种以正弦波为主波的图形来分析。所以脑电图也可以用周期、振幅、相位等参数来描述。 周期、振幅、相位是脑电图的基本特征。 * 生物医学工程系 * 第5页，共33页，编辑于2022年，星期二 周期：由一个波底到下一个波底的时间间距或由一个波顶到下一个波顶的时间间距在基线上的投影。 振幅：从波顶划一直线使其垂直于基线，由这条直线与前后两个波底连线的交点到波顶的距离称为脑电图的平均振幅。 相位：有正相，负相之分，以基线为准，波顶朝上者为负相波， 波顶朝下者为正相波。 * 生物医学工程系 * 第6页，共33页，编辑于2022年，星期二 四、脑电图的分类 * 生物医学工程系 * 第7页，共33页，编辑于2022年，星期二 各类脑电波的特点 脑电波 检测部位 频率 振幅 特点 头颅枕骨 8~13HZ 20~100μV 在清醒\安静\闭眼时出现 额部,颞部 18~30HZ 5~20μV 它的出现意味着大脑比较兴奋 4~7HZ 10~50μV 在困倦十,中枢神经系统处于抑制状态时所记录的波形 1~3.5HZ 20~200μV 在睡眠,深度麻醉,缺氧或大脑有器质性病变时出现 * 生物医学工程系 * 第8页，共33页，编辑于2022年，星期二 五、脑电图的产生机理 * 生物医学工程系 * 大脑的神经元浸浴在特殊的细胞外液（脑脊液）中，这些神经的电活动可以被等效为一个偶极子。如果每一小单位被等效为一个偶极子，整个脑的总和等效偶极子即是全部偶极子的向量和。对应着这个偶极子，必定存在着脑电场分布。即可以用专门的电极测量大脑皮层的电位变化——脑电图。 第9页，共33页，编辑于2022年，星期二 * 生物医学工程系 * 静态状态时——细胞膜对K+有特殊的通透性, K+从膜内流向膜外,直到达成一种动态的电化学平衡,这时膜内电位下降,膜外电位升高,形成电位差,可达-70~90mV. 当细胞兴奋时——细胞膜对Na+的通透性超过对K+的通透性,原有的动态平衡被打破,膜外大量的Na+流向膜内,形成与静态状态完全相反的平衡状态. 第10页，共33页，编辑于2022年，星期二 六、诱发电位的基本知识 诱发电位：指神经中枢系统在感受外在或内在刺激过程中产生的生物电活动，是代表中枢神经系统在特定功能状态下的生物电活动的变化。 * 生物医学工程系 * 第11页，共33页，编辑于2022年，星期二 两种诱发电位的比较 定义 意义 非特异性诱发电位 给予不同刺激时产生的反应相同.该电位幅度比较高. 没有任何特定意义,在临床诊断中不具有诊断价值. 特异性诱发电位 给予刺激后经过一定的潜伏期，在脑的特定区域出现的电位反应与刺激信号之间有严格的时间关系.电位幅值较小,完全淹没在自发脑电信号中. 电位的形成与特定的刺激之间有严格的对应关系,可以反映神经系统的功能与病变,在临床上具有诊断价值. * 生物医学工程系 * 第12页，共33页，编辑于2022年，星期二 我们通常将特异性诱发电位简称诱发电位（evoked potential, EP）。 目前临床上常用的诱发电位有： 模式翻转视觉诱发电位（pattern reversal visual evoked potential, PR-VEP）； 脑干听觉诱发电位（brain stem auditory evoked potential, BAEP）； 短潜伏期体感诱发电位（short-latency somatosensory evoked potential, SLSEP）。 * 生物医学工程系 * 第13页，共33页，编辑于2022年，星期二 因此，目前大部分的脑电图机除了脑电信号的检测、处理、输出等部分以外，还配有如下的辅助设备： * 生物医学工程系 * 第14页，共33页，编辑于2022年