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NeurOne脑电仪

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NeurOne EEG/ERP系统是津发科技股份有限公司与芬兰Bittium公司联合开发的创新型生理监测系统解决方案,该认知神经科学测量系统利用Z新的数字信号处理技术,提供了更准确且纯净的脑电信号、实现更高的采样率以及模块化的解决方案,具有较强的灵活性和可扩展性,是目前世界上性能较好的脑电测量系统。同时,NeurOne系统可以与fMRI功能性核磁共振或者TMS经颅磁刺激器联合进行实验研究。

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产品详细介绍

1.1产品定位

NeurOne定位于服务科研、工业工程设计、人因交互研究、交通研究等各个领域对于个体脑机制的探究,以精确识别个体的认知状态及脑电特性。

1.2产品结构

软件模块:

  • NeurOne:主页面模块。包含系统说明书、系统支持信息。
  • Person:被试信息模块。编辑被试相关信息,如编号、姓名、年龄等基本内容。
  • Project:项目管理模块。编辑项目相关信息,如项目负责人、实验设计等内容编辑。
  • Protocol:测试协议模块。根据测试要求编辑测试协议,如32/64/128导测试内容。
  • Measurement:数据采集功能模块。包括电阻测试、EEG脑电波采集与处理。
  • Result:结果保存模块。EEG脑波数据预览及简要分析。
  • Tools:系统工具模块。
  • Settings:软件设置模块。主要包括硬件连接、放大器定标、事件标记等系统设置。
  • 脑电测量系统数据采集分析软件

1)实时信号监控;

2)内置3D神经肌肉解剖图谱便于可视化研究和教学;

3)支持多种数据导出格式(ASCII,EDF+,AVI,WAV等);

4)兼容视频同步和声音同步记录功能;

5)用户自定义测试方案;

6)强大的数据库管理功能。

7)脑电测量系统需要出具自主知识产权证明文件

硬件模块

同步控制主机接口单元:

1)均衡器接口(均压器):系统包含电位均衡缆线的连接器,可以在测试房间连接到电

2)衡器,有助于降低50/60Hz伪迹。

3)接口:包含医学标准电源(90-264VAC)

4)触发接口:包含分离的触发A和B共两个接口

5)输出接口:包含16通道模拟输出(通过软件配置)

6)SPI接口:包含SPI(串行外设接口)连接

7)Ethernet接口:包含与PC连接的以太网接口

8)COM口:包含为插入连接提供的不少于三个串口

9)非分离触发接口I/O(输入/输出):包含非分离式8-bit触发输入(8-bit输入)

10)Headbox电源:包含不少于四个与Headbox连接的电源

11)Headbox数据传递光纤接口:包含不少于四个与Headbox连接的光纤口

放大器接口单元:

1)电源接口(连接同步控制主机单元)

2)光纤接口(连接同步控制主机单元)

3)电极帽接口(64 针 D-连接口)

4)双极/电生理同步模块接口(25针 D-连接口)

放大器电源与电源充电器(6V)

电极帽:32/64/128导

1.3产品参数

同步控制主机单元技术参数:

1)导联数:160导,其中单级导联128导,并且可以采集32导其他生物电指标。

2)采样率:≥20,000~80,000 Hz/导,且512导同步采集情况下不低于20,000 Hz/导。

40导同步采集情况下不低于40,000Hz/导。

3)带宽:≥DC~3000 Hz

4)脑电放大器兼容fMRI核磁环境、TMS环境,并可与眼动系统同步采集。

5)zui大支持1200高导联脑电,支持zui多30人团体实验。

6)支持同步采集视频脑电。

7)放大器与同步控制主机之间通过光纤传输数据。

8)操作系统:WIN8

9)生产厂家通过ISO9001、ISO14001、OHSAS18001认证。

10)投标公司出具制造厂家针对项目的授权。

放大器技术参数

1)导联数:80导,其中单级导联64导,并且可以采集16导其他生物电指标,系统可

以通过增加放大器升级到512-1200导。

2)采样率:≥18,000Hz/导(512导同时采集)

3)带宽: ≥DC~3000Hz

4)脑电放大器兼容fMRI核磁环境、TMS环境,并可与眼动系统同步采集

5)A/D 转换分辨率:≥23Bit

6)输入阻抗:≥0.8GOhms

7)共模抑制比:≥105dB

8)输入噪声:<0.8μV RMS(0-200Hz),<2.0μV RMS (DC-3500 Hz)

9)高通滤波:0

10)低通滤波:10000Hz

11)灵敏度(DC Mode):<51nV/bit(AC Mode):<0.51nV/bit

12)输入范围(DC Mode):±430mV(AC Mode):± 4.3mV

13)系统增益(DC Mode):10(AC Mode):1000

14)High Level 输入范围:±5V or ±10V

15)输入阻抗显示:1kΩ to 50kΩ

16)放大器具有AC与DC两种采集方式,适用于不同的应用领域。

17)每个放大器中具有数字信号处理器,实时硬件过滤;

18)数据传输:电脑与主机采用TCP/IP协议传输,主机与放大器间采用光纤通信技术;

19)TTL数字触发输入/输出:2跟隔离触发输入/输出线缆,8Bit未隔离的触发输入。

二 产品功能

2.1基本功能

  • EEG/ERP测量

NeurOne系统由于其具有广泛的触发接口、大量的测量通道,以及低噪声和高采样频率的特性,可以实际处理任何诱发电位(EP)和事件相关电位(ERP)测量任务,以获得与刺激事件相关的精确的脑波信号。

  • EEG+TMS结合研究

NeurOne系统与TMS(经颅磁刺激器)搭配使用。高动态输入范围(+/-430mV的直流电模式以及+/-86mV的交流电模式),较大的模拟带宽(直流输出3500HZ),让TMS保持较低的伪影,使得分析大脑活动的潜伏期更短。此外,TMS拥有硬件弱音功能以及在线伪影消除的软件功能。此外,我们增加了EEG采样同步触发新功能。触发器由刺激系统软件发出(Presentation软件, Superlab软件, E-Prime软件),这些触发信号能够通过NeurOne主控器传到TMS设备上。NeurOne可以在持续的EEG采样信号中发出触发脉冲,产生更精确的TMS,减少伪影,更容易进行伪影去除。

  • EEG+fMRI结合研究

NeurOne Tesla 使得同时测量fMRI和EEG成为可能。利用 NeurOne Syncbox EEG 所获得的数据与fMRI扫描是同步的(例如4或10MHz)。高动态输入范围(+/-430mV的直流电模式和+/-86mV的交流电模式)结合模拟带宽(直流输出3500Hz),使获得更精确信号。

  • EMG高分辨率多通道研究

NeurOne系统有高达32通道的专用双极通道,推荐用于EMG。通过利用参考通道,可用通道的数量还能进一步增加。

  • 群组研究(多达4人4视频摄像机完全同步)

系统的模块化设计可以提供多达4人同时使用系统,并支持完全同步摄影机。若使用我们的Brainstorm技术 (Multi Syncbox),多达10个NeurOne硬件系统能一起同步,允许30个放大器同时工作,均由一台电脑记录。

  • A/V视频同步

视频组件包含支持HDMI输出(+麦克风输入同步)、USB3采集盒、MPEG-2编码器和VideoSync单元的摄像头,每隔10秒发送触发到NeurOne EEG。相同的触发被反馈到视频的音频轨迹以达到在整个记录过程中精确同步。

  • 数据格式具有通用性

NeurOne的数据格式与大多数EEG分析模式一致,包括Matlab,EEGLAB, BrainVision Analyzer以及 BESA。

  • BCI 脑机接口应用

BCI2000可免费提供给NeurOne用户。

  • ErgoLAB Syncbox同步

NeurOne系统可通过SyncBox同步盒与ErgoLAB人机环境同步平台连接,实现脑电信号与生理、眼动、动作捕捉、行为、面部表情、生物力学、物理环境等多个模块数据的实时同步采集与分析。

  • 其他神经科学、心理学的测量

NeurOne系统可以测量神经科学研究和心理学研究的信号。例如,ME6000表面肌电系统的所有传感器都能与NeurOne连接在一起。此外,我们还可以根据目的定制NeurOne系统,比如采集256-512通道的心电或者肌电。

 

2.2扩展功能

NeurOne系统是一个多功能的工具,用户可以自定义系统,通过将其与其他设备/模块结合实现,如:

  • 测斜仪
  • 测角计-torsiometer
  • 心率感应器
  • 负载、拉力和压力传感器
  • 加速度传感器
  • 陀螺仪传感器
  • GSR传感器
  • 肌电,心电放大器
  • 自定义模块和传感器

三 产品应用

  • 交通领域近几年,脑电研究在交通领域得到更高的关注。如针对驾驶员在疲劳驾驶过程中的脑电特性探索。利用汽车模拟驾驶器系统模拟驾驶员疲劳驾驶情况,使用脑电仪记录其脑电情况,得到在正常与疲劳状态下的脑电数据和波形,采用平均功率谱法与非线性维数方法进行处理,进而根据脑电特征量评价其疲劳程度。
  • 工业设计领域:例如为了解决在汽车工业设计方案评选中评价结果主观性强、缺乏用户客观数据支撑的问题,采用脑电的测量方式,将目标用户体验过程的主观心理量和客观生理量作为汽车工业评选的指标。建立结合心理和生理评价指标的汽车工业设计用户体验多维综合评价模型,使评价结果更具客观性。
  • 建筑设计领域:脑电作为一种更加客观的数据,可以在人与建筑交互的研究中用来辅助传统的基于主观问卷或任务的研究方法。此外,结合机器学习的算法能够识别不同的EEG信号模式,建立更加智能化的人与建筑交互模式。
  • 人因工程领域:在人与机器协同工作的环境中,脑电能够监测操作人的心理工作负荷,从而及时对工作人的表现退化进行报警。结合深度学习的方法,对于脑电信号的识别和监测可以更加准确。
  • 安全工程领域:安全人机工程学研究人、机、环境三者之间的相互关系,探讨如何使机械、环境符合人的形态学、生理学、心理学方面的特性,使人-机-环境相经协调,以求达到人的能力与作业活动要求相适应,创造舒适、高效、安全的劳动条件。有研究显示,在核电设施中,被试在做出好与不好的决策时,在相应频率的脑波运动中引起了不同的反应,这一研究结果为使用可穿戴脑电设备监测危险决策提供了支持。
  • 神经营销领域:在神经营销和消费行为学研究领域中,传统的数据收集方法,如问卷、访谈、焦点小组等,由于其内在的问题影响到了研究的效度和信度。而脑电作为一种更加基础和客观的测量方式,能够直接地反应出消费者对于刺激的反应。例如有研究表明,巧克力的气味与被试中脑电的θ波活动减少紧密相关,反映了在嗅觉中注意力和认知负荷的变化。
  • 运动/体育领域:目前运动员专项任务加工时的神经心理机制受到研究者的广泛关注,研究运动员认知加工神经心理的机制对于了解经验和训练对脑部神经活动的影响具有重要的意义,也有助于揭示长期运动技能学习对大脑皮层信息加工通路带来的影响.如通过对兵乓球运动员发球动作识别实验过程中不同脑区的相干性分析,探讨乒乓球运动员发球动作识别时大脑皮层与皮层之间同步性变化特征,了解大脑皮层之间功能耦合性。
  • 各个领域的科研研究
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