穿戴式腦電（EEG）采集系統(tǒng)是一種用于實時、移動場景下監(jiān)測大腦電活動的可穿戴設(shè)備，相較于傳統(tǒng)腦電帽，具有輕量化、柔性貼合、無線傳輸等特點，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、腦機接口（BCI）、神經(jīng)反饋訓練、睡眠監(jiān)測等領(lǐng)域。
電極類型：
濕電極：Ag/AgCl + 導電凝膠（信號質(zhì)量高，但需定期補充凝膠）。
干電極：金屬微針/導電聚合物（無需凝膠，適合長期佩戴，但阻抗較高）。
紡織電極：銀纖維/碳纖維編織（舒適，但易受運動干擾）。
柔性電極：石墨烯/液態(tài)金屬（高貼合度，抗運動偽影）。
電極布局：
國際10-20系統(tǒng)（標準EEG通道，如Fp1, C3, O2等）。
簡化版（單通道/多通道，如消費級頭環(huán)僅用FP1/FP2）。
模擬前端（AFE）：
低噪聲放大器（LNA）、帶通濾波（0.5-100 Hz）、模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）。
典型芯片：Texas Instruments ADS1299（醫(yī)療級EEG AFE）。
降噪技術(shù)：
硬件：屏蔽線、右腿驅(qū)動（RLD）降低共模干擾。
軟件：ICA（獨立成分分析）、小波變換去除眼電/肌電偽影。
有線：USB/輕量化線纜（實驗室設(shè)備，如BioSemi）。
無線：
藍牙/BLE（低功耗，如Muse頭環(huán)）。
Wi-Fi（高數(shù)據(jù)量，如科研級EEG）。
近場通信（NFC，用于低功耗植入式設(shè)備）。
可充電鋰電池（如3.7V 500mAh，支持8-24小時續(xù)航）。
能量采集技術(shù)（實驗階段：摩擦納米發(fā)電機TENG）。
實時顯示：腦電波形（α/β/θ/γ波）、頻譜分析。
BCI應(yīng)用：
運動想象（MI-BCI）：控制外設(shè)（輪椅、機械臂）。
SSVEP/P300：視覺/聽覺誘發(fā)電位識別。
神經(jīng)反饋：專注度/放松度訓練（如游戲化EEG應(yīng)用）。
| 挑戰(zhàn) | 解決方案 |
|---|---|
| 信號質(zhì)量 | 高阻抗干電極優(yōu)化、自適應(yīng)濾波算法 |
| 運動偽影 | 慣性傳感器（IMU）輔助運動校正 |
| 舒適性 | 柔性材料、透氣設(shè)計、輕量化（<100g） |
| 長期穩(wěn)定性 | 自清潔電極、抗汗涂層 |
| 功耗 | 低功耗藍牙+邊緣計算（如TensorFlow Lite） |
癲癇監(jiān)測：異常放電預警。
睡眠分析：REM/深睡眠階段識別。
認知障礙：阿爾茨海默病早期篩查。
控制外設(shè)：輪椅、智能家居（通過SSVEP/P300）。
虛擬現(xiàn)實（VR）：意念交互游戲（如Neurable頭顯）。
專注力訓練：NeuroSky MindWave（教育/辦公場景）。
情緒監(jiān)測：Muse頭環(huán)（冥想輔助）。
神經(jīng)增強：DARPA項目（提高士兵認知能力）。
腦-腦通信：實驗性“腦聯(lián)網(wǎng)”研究。
| 產(chǎn)品 | 特點 | 應(yīng)用領(lǐng)域 |
|---|---|---|
| Muse S | 7通道干電極，藍牙傳輸，神經(jīng)反饋 | 冥想/睡眠監(jiān)測 |
| Emotiv EPOC X | 14通道濕電極，研究級EEG | BCI/科研 |
| NeuroSky MindWave | 單通道干電極，低成本 | 教育/游戲 |
| CGX Quick-20 | 水凝膠電極，快速佩戴設(shè)計 | 醫(yī)療/運動科學 |
更高通道數(shù)：128+通道柔性電極陣列（如Neuralink的植入式方向）。
AI增強分析：端側(cè)深度學習（如EEGNet模型實時解碼）。
無感佩戴：隱形電子紋身電極（如MIT開發(fā)的“DuoSkin”）。
多模態(tài)融合：EEG + fNIRS（近紅外光譜）提升信號精度。
冠隆醫(yī)療專注生物電傳感技術(shù)，為生物醫(yī)學、神經(jīng)科學、運動科學、心理學、人機互聯(lián)、感知和意識等領(lǐng)域提供可靠的產(chǎn)品與解決方案。
