腦電信號干擾

腦機接口社區(微信號:Brain_Computer).QQ交流羣:903290195

僞跡概述

腦電信號較爲微弱,一般在微伏數量級,而且由於腦電導聯方式(包括單級導聯法、雙級導聯法、三角導聯法),容易受到干擾。
在這裏插入圖片描述
常見的干擾爲:眼動(EOG)干擾、肌電(EMG)干擾、心電(ECG)干擾、高頻噪聲干擾等,這些干擾通常是來自於腦外的電位活動,這些干擾又稱爲僞跡(Artifact).
引起僞跡的因素:
來自儀器的僞跡:掃描儀的故障、電極接觸不良或故障、交流電干擾等;
來自人體的僞跡:眼瞼及眼球運動、肌肉收縮、心電圖、呼吸、皮膚出汗、血管搏動等;
物理僞跡:靜電干擾、無線電信號、電極接觸不良、電磁波、電力線的干擾等。

生理性僞跡

1)眨眼和其他眼動 眼電(electrooculogram, EOG)主要是由眼球移動、眨眼所產生的,主要在大腦頭皮前部比較明顯。眨眼產生的EOG隨着與眼睛的距離增大而減小。眼球移動產生的EOG衰減相對比較慢,在頭頂附近產生的影響是眨眼時產生的EOG影響的兩倍。
2)肌肉活動 肌電(electromyography,EMG)是由頭部、肢體、下巴或舌頭等運動所產生的干擾信號。這種干擾信號會對腦電信號產生較大的影響。EMG的頻率通常大於30Hz.常見的EMG的能量與腦電處在不同的頻帶上,因此可以用低通濾波器將肌電移除。
3)運動僞跡 頭部和身體的運動可引起僞跡,運動性僞跡通常是不規則以及沒有重複性。在腦電圖描記中,可以在觀察受檢者產生運動僞跡瞬間時,在圖紙上標明以及對運動狀態進行說明。
4)心電僞跡 心電(electrocardiogram,ECG)是由心臟跳動產生的干擾信號,該信號通過脖子傳到頭皮表面被電極接收到。小的心電僞跡表現爲心電圖的R波,較大的僞跡主要反映心電圖的附加成分,很大的僞跡通常由心臟起搏點的干擾所產生。
在這裏插入圖片描述
5)血管波僞跡 在頭皮動脈附近的電極,可以記錄到圓滑、週期性腦波或者三角形腦波,多發生在額或者顳部電極。不過,血管波僞跡經常以規律的週期性顯示,很容易識別。
6)出汗 出汗能改變電極阻抗和皮膚電位。
7)舌咽部運動僞跡 由於舌尖部對舌根部來說,存在負性電荷,如講話、咀嚼、吮吸、吞嚥、咳嗽等引起舌運動的僞跡。這些運動僞跡在腦電圖上所顯示間隙性或反覆性慢波。

物理性僞跡

1)50Hz干擾 靜電僞跡可能由於描記室內人員走動或者靜脈內溶液點滴引起的。其僞跡可以出現在腦電圖描記的所有導程。
2)電極接觸不良 由於電極與頭皮間接觸面積發生改變,電阻抗也有所變化,會導致描記筆瞬間向上、或向下急劇偏轉,其波形會與棘波放電或電極僞跡引起緩慢地上升或下降類似,也可能與腦部慢波類似
3)腦電圖機的機能部件障礙

上述爲《腦電信號分析方法與腦機接口技術》學習筆記
參考
腦電信號分析方法與腦機接口技術

腦機接口 QQ交流羣:903290195
更多分享,請關注公衆號