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便携式柔性石墨烯电极脑电采集系统

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【作者】 祝伟仝吕林洋王鑫娄存广闰明涛刘秀玲

【Author】 ZHU Weitong;Lü Linyang;WANG Xin;LOU Cunguang;RUN Mingtao;LIU Xiuling;School of Electronic Information Engineering,Key Laboratory of Digital Medical Engineering of Hebei Province,Hebei University;College of Chemistry and Environment Science,Hebei National Experimental Teaching Demonstration Center of Chemistry,Hebei University;

【机构】 河北大学电子信息工程学院河北省数字医疗工程重点实验室河北大学化学与环境科学学院河北大学化学国家级实验教学示范中心

【摘要】 脑电能反映人脑的健康及认知活动状况,是脑疾病诊治及认知神经科学的重要参数。基于头皮脑电的脑电信号监测也是脑机接口的重要手段。该文开发一种基于柔性石墨烯干式脑电(EEG)电极和便携式无线终端的脑电采集系统。利用真空抽滤的方法制备了柔性聚酯纤维(织物)基底石墨烯织物电极,基于ADS1299模拟前端和超低功耗单片机设计实现了便携式低功耗无线脑电采集系统,能够实现脑电信号的采集、处理、存储和无线传输。对石墨烯电极的导电特性、耐久性、稳定性进行了测试并和商用氯化银电极进行了对比。结果表明,文中开发的石墨烯电极能够实现脑电信号的高信噪比精确采集,并且满足长期佩戴所需的耐摩擦性。与皮肤连续摩擦接触的测试结果表明,随着时间的推移,石墨烯电极本征阻抗及采集的脑电信号质量并没有发生明显变化。基于石墨烯电极的便携式无线脑电采集系统数据采集准确可靠,设计合理,运行稳定,能够满足便携式脑电采集设备的需要。

【基金】 国家重点研发计划(2017YFB1401200);国家自然科学基金(61673158);国家自然科学基金(11304103);国家自然科学基金(61473112);河北省高校青年拔尖人才(BJ2016005)资助
【所属期刊栏目】 电子与信息器件 (2020年12期)
  • 【DOI】10.16652/j.issn.1004-373x.2020.12.006
  • 【分类号】TN911.7
  • 【被引频次】1
  • 【下载频次】73
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