數字化腦電圖儀（Digital EEG System）是現代用于記錄和分析腦電活動的設備，它通過將模擬腦電信號轉換為數字信號，實現高精度、高效率的數據處理和分析。以下是其工作原理和主要組成部分的詳細介紹：
信號采集：
通過頭皮電極采集大腦神經元活動產生的微弱電信號（通常為微伏級）。
電極放置遵循國際10-20系統，確保信號的空間分布準確性。
信號放大：
腦電信號非常微弱，需經過前置放大器放大，以提高信噪比。
放大器通常具有高輸入阻抗和低噪聲特性。
濾波處理：
使用模擬濾波器去除無關頻率的干擾信號（如工頻干擾、肌電干擾等）。
通常包括高通濾波、低通濾波和陷波濾波。
模數轉換（A/D轉換）：
放大和濾波后的模擬信號通過模數轉換器（ADC）轉換為數字信號。
采樣率通常為256 Hz或更高，以確保信號的高保真度。
數字信號處理：
數字信號被傳輸到計算機或嵌入式系統進行進一步處理。
包括去噪、頻譜分析、時頻分析等。
數據顯示與存儲：
處理后的信號以波形圖形式顯示在屏幕上，供醫生或研究人員分析。
數據可存儲在本地或云端，便于后續回放和分析。
電極：
用于采集腦電信號，通常為銀-氯化銀（Ag-AgCl）電極。
包括參考電極、接地電極和活動電極。
放大器：
放大微弱腦電信號，同時抑制噪聲。
通常具有高共模抑制比（CMRR）以減小干擾。
濾波器：
去除高頻噪聲（如肌電干擾）和低頻漂移（如運動偽跡）。
陷波濾波器用于去除50 Hz或60 Hz的工頻干擾。
模數轉換器（ADC）：
將模擬信號轉換為數字信號，采樣率和分辨率是關鍵參數。
高采樣率（如1000 Hz）可捕捉更快速的腦電活動。
計算機系統：
用于信號處理、數據顯示和存儲。
配備專用軟件，支持實時監測、分析和報告生成。
電源系統：
提供穩定的電源供應，確保設備正常運行。
通常支持電池供電，以應對移動或遠程監測需求。
高精度：
數字信號處理技術提高了信號的分辨率和準確性。
高效分析：
支持多種分析功能，如頻譜分析、事件相關電位（ERP）分析等。
便攜性：
現代數字化EEG設備體積小、重量輕，便于攜帶和使用。
數據存儲與共享：
數字數據易于存儲、傳輸和共享，支持遠程診斷和協作。
實時監測：
支持長時間實時監測，適用于臨床和科研需求。
臨床診斷：
用于癲癇、腦損傷、睡眠障礙等神經系統疾病的診斷。
科研：
研究腦功能、認知過程、神經機制等。
腦機接口（BCI）：
用于開發腦機接口技術，實現人機交互。
麻醉監測：
監測麻醉深度，確保手術安全。
數字化腦電圖儀通過高精度信號采集、放大、濾波和數字化處理，實現了對腦電活動的高效記錄和分析。其優勢在于高精度、便攜性和強大的數據處理能力，廣泛應用于臨床、科研和腦機接口等領域。
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