傳感器技術(shù)的發(fā)展

時(shí)間：2022-12-13作者：佛山市邁迪克醫(yī)療器械有限公司瀏覽：119

從廣義上講，腦機(jī)接口的目標(biāo)是從生物體內(nèi)的神經(jīng)元中提取信息，并將這些信息傳遞給人工設(shè)備。其中，測(cè)量神經(jīng)活動(dòng)是關(guān)鍵的第一步。

有多種技術(shù)可用于執(zhí)行這些測(cè)量。目前，大多數(shù)非侵入性腦機(jī)接口系統(tǒng)使用腦電圖 (EEG)技術(shù)。而在侵入性腦機(jī)接口系統(tǒng)中，較常見(jiàn)的技術(shù)是在大腦表面或通過(guò)皮質(zhì)內(nèi)電極陣列植入電極。

在這兩類(lèi)測(cè)量方式之外，還有一些或成熟或新興的測(cè)量方法，有的只在體外或動(dòng)物模型中進(jìn)行了，有的已經(jīng)在人體中和驗(yàn)證。下圖展示了一些當(dāng)前可用的測(cè)量技術(shù)以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

當(dāng)前正在運(yùn)用的腦機(jī)接口技術(shù)

腦機(jī)接口的傳感器模式及其優(yōu)缺點(diǎn)

非侵入性技術(shù)

腦電圖 (EEG)

EEG 是記錄頭皮的腦電活動(dòng)。1929 年，奧地利精神病學(xué)家 Hans Berger **記錄了人類(lèi)腦電圖。

EEG 測(cè)量在大腦神經(jīng)元內(nèi)流動(dòng)的離子電生的電極之間的電位差。人們認(rèn)為，使用傳統(tǒng)電極檢測(cè) EEG 信號(hào)需要大約一百萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元一致或接近一致地放電。這樣就可以用亞毫秒時(shí)間記錄腦電圖，但空間分辨率約為 3.0 cm。

由 EEG 測(cè)量的大腦產(chǎn)生的活動(dòng)通常小于由肌肉活動(dòng)或外部來(lái)源產(chǎn)生的共存場(chǎng)。因此，需要信號(hào)處理技術(shù)來(lái)濾除這些信號(hào)偽影。

即使空間分辨率較差，EEG 仍然是臨床環(huán)境中的標(biāo)準(zhǔn)做法，應(yīng)用在癲癇診斷和腦機(jī)接口等研究中。近年來(lái)，電極、信號(hào)采集硬件和信號(hào)處理軟件經(jīng)歷了重大改進(jìn)，使 EEG 得到了新的發(fā)展。例如，傳統(tǒng)的采集系統(tǒng)使用基于凝膠的電極來(lái)提高記錄信號(hào)的信噪比。

為了提高這種技術(shù)在面向消費(fèi)者的應(yīng)用中的可用性，開(kāi)發(fā)者們?cè)桨l(fā)偏向開(kāi)發(fā)基于干電極的腦電圖系統(tǒng)以及無(wú)線便攜式系統(tǒng)。

腦磁圖 (MEG)

該技術(shù)利用**導(dǎo)**干涉裝置 (SQUID)，該裝置對(duì)神經(jīng)元活動(dòng)期間產(chǎn)生的磁干擾較為敏感 。該設(shè)備可以無(wú)創(chuàng)檢測(cè)頭皮周?chē)s 50-500 英尺）的神經(jīng)活動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)?，F(xiàn)代 MEG 設(shè)備通常采用由 300 多個(gè) SQUID 組成的頭盔狀傳感器陣列，系統(tǒng)排列著，覆蓋整個(gè)頭皮。

功能性近紅外光譜 (fNIRS)

NIRS是一種非侵入性大腦監(jiān)測(cè)技術(shù)，它通過(guò)光學(xué)技術(shù)檢測(cè)皮質(zhì)血流動(dòng)力學(xué)反應(yīng)的變化，這可以反映人類(lèi)感知、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)的功能。這是一種正在快速發(fā)展的神經(jīng)成像工具。

**便攜可穿戴和無(wú)線fNIRS傳感器已經(jīng)打破了傳統(tǒng)神經(jīng)成像方法的限制。但是，這些方法以犧牲生態(tài)有效性為代價(jià)，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、數(shù)據(jù)收集設(shè)置和任務(wù)條件施加了限制。神經(jīng)人體工程學(xué)等建議倡導(dǎo)在自然環(huán)境中測(cè)量大腦功能，fNIRS是能滿足這一目標(biāo)的傳感器之一。

未來(lái)的 fNIRS 系統(tǒng)預(yù)計(jì)將強(qiáng)調(diào)兩種類(lèi)型：

i) **便攜、可穿戴傳感器，允許在我們的日常生活中進(jìn)行連續(xù)和無(wú)處不在的測(cè)量。

ii) 高密度和功能豐富的系統(tǒng)，可測(cè)量整個(gè)頭部，但配備大型硬件和系統(tǒng)。

fNIRS 的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是它易于與 EEG 等其他模式集成。多模態(tài)測(cè)量，特別是 fNIRS+EEG已經(jīng)成為一種廣泛使用的方法，因?yàn)樗驯蛔C明比任何單獨(dú)的模態(tài)能提供更多的信息。同樣，fNIRS 還有很大潛力與神經(jīng) ** 模式結(jié)合。由于 fNIRS 依賴(lài)于光學(xué)特性，因此 tDCS 和 TMS 沒(méi)有系統(tǒng)性干擾，可以同時(shí)用于研究 tDCS 和 TMS 在連續(xù) ** 之前、期間和之后對(duì)皮層的影響 。


佛山市邁迪克醫(yī)療器械有限公司專(zhuān)注于吻合器,電切環(huán)耗材,ETHICON刀頭等

• 詞條

  詞條說(shuō)明

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  1.已按照有關(guān)規(guī)定**企業(yè)工商登記；2.已確定申報(bào)產(chǎn)品為第二類(lèi)醫(yī)療器械，已編制完成擬申請(qǐng)產(chǎn)品的醫(yī)療器械產(chǎn)品技術(shù)要求，并已通過(guò)預(yù)評(píng)價(jià)；3.已具備擬注冊(cè)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力；已按照《醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》的要求建立醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量管理體系；4.辦理醫(yī)療器械注冊(cè)申請(qǐng)的人員具有相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，熟悉醫(yī)療器械注冊(cè)管理的法規(guī)、規(guī)章和有關(guān)的技術(shù)要求；5.對(duì)于國(guó)家食品**或北京市食品**已發(fā)布相

• 醫(yī)療器械開(kāi)發(fā)：醫(yī)療器械用戶界面的規(guī)范性

  醫(yī)療器械用戶界面應(yīng)具有*特的特點(diǎn)，需要易于使用和理解，同時(shí)能夠應(yīng)對(duì)他們將遇到的物理環(huán)境。在越來(lái)越強(qiáng)調(diào)醫(yī)療器械*性的趨勢(shì)下，監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求醫(yī)療器械的用戶界面較加規(guī)范，確保用戶使用過(guò)程中的*性，并同時(shí)提高用戶體驗(yàn)。在某種程度上，產(chǎn)品的用戶界面是人-用戶和機(jī)器-產(chǎn)品之間的連接。因此，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)上，醫(yī)療器械的商業(yè)成功以及企業(yè)持續(xù)性獲利在很大程度上取決于積極的用戶體驗(yàn)。什么是用戶界面？在討論用戶界面

• 口罩機(jī)上的傳感器：一次性醫(yī)療口罩的生產(chǎn)過(guò)程

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