生物电信号

摘要： 作为2021年诺贝尔生理或医学奖的明星分子,PIEZO通道是机械敏感性阳离子通道的孔道蛋白,在触觉和本体觉等传导过程中发挥重要作用。以往研究表明,PIEZO形成三聚体三叶螺旋桨状离子通道,中心是负责离子通透的孔道部分,外周是三个负责机械力感知的桨叶部分。PIEZO通道如何将物理机械力转化成生物电信号?仍然是PIEZO诺奖研究的未解之谜。清华大学药学院肖百龙/生命科学学院李雪明团队首次建立了膜上受力结构解析体系,揭示PIEZO1在脂膜上的张力感受机制。

摘要： 探讨柔性聚合物干电极的研究进展。介绍了柔性聚合物干电极的种类和监测原理,基于表层导电型柔性聚合物干电极和掺杂导电型柔性聚合物干电极,重点总结了柔性聚合物干电极的制备工艺、材料,并阐述了柔性聚合物干电极的性能评价指标及其当前应用现状。认为:柔性聚合物干电极具有良好的佩戴舒适性、皮肤接触界面稳定性。随着人们对个人健康管理观念的深入,柔性聚合物干电极在智能可穿戴领域表现出广阔的发展前景。

摘要： 生物电信号如心电、脑电、肌电、眼电可以反映器官或组织的生理状态,柔性织物电极可实现对其进行长期远程监测以达到对多种生理疾病进行诊断和预防目的。首先介绍了目前可穿戴织物电极所采用的材料、制备工艺与结构,总结了基底织物和导电材料的种类、组装方式、电极尺寸和形状等在生物电信号监测中的影响;然后分析了织物电极在常规监测生物电信号中的应用,讨论了其降低人体接触阻抗,减少运动伪影等问题的设计方法;最后对其在可穿戴健康监护中的发展前景进行展望。

摘要： 目前,世界上存在着大量下肢运动功能障碍的特殊人群,无法进行正常行走或运动.下肢外骨骼康复机器人技术的发展可以帮助他们完成正常站立、行走等基本行动功能,并改善其身体机能状况和生活质量.下肢康复外骨骼机器人系统是以人为中心的人机协同智能系统,其首要任务是理解人的运动意图,并对运动姿态做出准确的判断,与人体协同运动产生助行、助力等行为.现有的人机交互感知系统的研究方法主要涉及生物电信号和力/力矩等物理信号.为充分发挥生物信号的快速、全局性以及物理信号的持续、稳健性,确保人机交互控制系统的稳定性,本文从人机协调运动控制机理展开,对不同的意图感知方法对获取人体运动意图的影响进行综述,并对存在的问题进行分析,总结出多模态信息融合技术对提高人机系统的协调控制重要性,为提高人和机器自主决策能力以及外骨骼机器人感知系统的优化设计提供一定的参考.

摘要： 针对脑电信息在识别疲劳时不能完全反应疲劳状态和传统BP神经网络识别率低的问题,提出了一种基于改进GA-BP神经网络的脑电信号与心电信号融合的疲劳识别算法,运用到单兵精神疲劳状态的预测.首先,利用无线数据采集装置进行脑电和心电的数据采集.然后,对生物电数据进行伪迹去除和噪声滤波的数据预处理,利用小波包变换和Pan-Tompkins算法分别对脑电和心电数据进行特征提取,再将高维特征数据进行PCA降维来加快网络的学习速度.最后,将遗传算法优化后的改进BP神经网络参数作为其初始权重和阈值进行疲劳预测.疲劳实验对30位受试者的疲劳状态进行了识别预测,结果表明:融合了两种生物电信号的改进GA-BP网络模型的识别正确率为90.8％,优于传统BP神经网络和支持向量机的识别率.

摘要： 柔性生物电干电极是可穿戴健康监控系统的重要组成部分,近几年,研究领域对于生物电干电极的关注逐渐增多.为探讨基于柔性材料的生物电干电极的研究进展,首先对干电极的几个基本性能进行了介绍,生物电干电极常用的性能表征有导电性能、界面阻抗性能、运动伪影和信号噪声,并与湿电极性能进行对比.然后从界面材料方面对柔性生物电干电极进行了分类总结,银纳米线、PEDOT:PSS、聚吡咯、碳纳米管和石墨烯等新型材料的应用,为柔性生物电干电极的长期使用和规模化生产提供了可能.最后对柔性生物电干电极的研究进展进行了总结和展望.

摘要： 随着人机交互系统与人类生活联系越发紧密,人们渴望有更加灵活、轻便的交互体验,探索新的人机交互方式和人机交互接口显得更为重要.因此,基于生物电信号的人机交互技术成为热门领域,该技术被广泛应用于假肢控制、临床医学、虚拟现实技术、机器人技术及运动生物力学.其中,将基于生物电信号的人机交互技术应用于机械手臂,为残障群体的正常生活提供了极大可能性.本文首先阐述了生物电信号在人机交互中的应用,然后以智能机械手臂为例,阐述生物电信号在智能机械手臂中的应用.以期为人机交互技术的发展提供一定借鉴.

摘要： 眼睛作为视觉器官,让我们看到了周围五光十色的世界。然而,在我们的现实世界里,还有许多奇妙景象是我们肉眼看不见的。这是为什么呢?首先,让我们来看看视觉是怎样形成的。大家知道,人眼对光线的刺激可以产生复杂的反应,当人们看东西时,物体所反射的光线经过瞳孔和品晶状体,落在视网膜上,视网膜上的视神经细胞在受到光刺激后,将光信号转变成生物电信号,通过神经系统传至大脑,再根据人的经验、记忆、分析、判断、识别等复杂的过程而构成视觉。

摘要： 外周神经组织可以将生物电信号从大脑传递到身体其他部位。而外周神经的损伤通常会导致慢性疼痛、神经紊乱、瘫痪或残疾。现在,研究人员已经开发出一种可拉伸的导电水凝胶,或许未来可以用于修复这些类型神经的损伤。近日,南京大学教授沈群东及其合作者在《美国化学会·纳米》杂志发表了这项研究成果。

摘要： 为了实现较强和较微弱生物电信号的同时采集，克服以往因动态范围不够大而造成较大信号使放大器饱和而较小信号分辨率不够的问题，本文提出了一种超动态范围生物电采集方法，并进行了验证性实验证明该方法的有效性。采用高速24位A／D转换芯片，以基于ARM7TDMI的控制器作为MCU，并应用过采样技术进一步提高分辨率为27位。该方法不仅适用于绝大多数生物电信号的采集，也可用于其它领域的信号采集与科学研究中。

摘要： 为了实现较强和较微弱生物电信号的同时采集，克服以往因动态范围不够大而造成较大信号使放大器饱和而较小信号分辨率不够的问题，本文提出了一种超动态范围生物电采集方法，并进行了验证性实验证明该方法的有效性。采用高速24位A/D转换芯片，以基于ARM7TDMI的控制器作为MCU，并应用过采样技术进一步提高分辨率为27位。该方法不仅适用于绝大多数生物电信号的采集，也可用于其它领域的信号采集与科学研究中。

摘要： 本文介绍了一种崭新的生物电信号采集系统硬件设计方案,将DSP和USB2.0同时应用于生物电信号采集系统,利用两者的速度优势,实现生物电信号的采集和处理。

摘要： 本文在介绍人体生物电信号的基础上,重点讨论了肌电信号和脑电信号在机器人控制中的应用问题.研究结果表明,与肌电信号相比,脑电信号由于能够直接反映人的大脑意识活动,故此它在机器人控制中更具有优越性,且是一个刚刚兴起的用于机器人的拟人化控制的有用信号。

摘要： 周围环境的杂散空间电磁场使生物体上采集到的微弱生物电信号内含有远场产生的各种高频差模干扰,且被近场产生的大幅度市电共模干扰淹没.文中论述的方法是用测量放大器从强干扰中提取微弱生物电信号,并将实施此法的技术方案应用OrCAD PSpice软件进行仿真分析,获得满意的结果.

摘要： 表面肌电信号是从人体骨骼肌表面通过电极记录下来的神经肌肉活动发放的生物电信号，具有非平稳性和复杂性的特点，采用多尺度小波变换提取从尺侧腕屈肌，尺侧腕伸肌，桡侧腕屈肌，肱桡肌采集的四路表面肌电信号特征，利用BP神经网络进行模式识别，网络经过学习能够成功的从表面肌电信号中识别握拳、展拳，手掌前翻、后翻，手掌内翻、外翻，手掌内转、外转八种运动模式，动作平均识别率达到96.25％.

摘要： 肌电信号(EMG信号)是人体自主运动时从骨骼及表面通过电极记录下来的神经肌肉活动发放的生物电信号，它反映了神经、肌肉的功能状态。由于不同的肢体运动中肌肉伸缩的模式不同，导致相应肌电信号的特征也具有差异，因此成为人工假肢的理想控制信号。在上肢假肢的设计中，通过提取截肢残端表面EMG，已经成功地实现了假肢的控制，使之动作更自然，控制更方便。本文介绍了肌电信号的采集、分类、识别和处理，论述了生物信息到控制信息的转化，并就肌电信号识别与控制机理的研究进行综述。

摘要： 介绍一种由高性能仪表放大器AD623组成的生物电前置放大器,分析了生物电前置放大器的性能,并通过实验证明该设计的合理性.采用运放单电源供电电路,实现成本低廉,结构简单,性能优越的设计,可广泛应用于低功耗医疗仪器设备.

摘要： 介绍一种由高性能仪表放大器AD623组成的生物电前置放大器,分析了生物电前置放大器的性能,并通过实验证明该设计的合理性.采用运放单电源供电电路,实现成本低廉,结构简单,性能优越的设计,可广泛应用于低功耗医疗仪器设备.

摘要： 介绍一种由高性能仪表放大器AD623组成的生物电前置放大器,分析了生物电前置放大器的性能,并通过实验证明该设计的合理性.采用运放单电源供电电路,实现成本低廉,结构简单,性能优越的设计,可广泛应用于低功耗医疗仪器设备.

摘要： 本发明涉及一种生物电信号传感器及其用于制作电信号采集装置的方法。传感器包括一个具有柱状管和连接体的电极头，一个具有空腔的电极体，该空腔上端有密封件，还有电解质，电极与电解质接通；所述电极头为柔性材料制成；柱状管中部设有具有微孔的电解质渗透芯。采集装置的制作方法步骤包括：安装电信号传感器和将支撑带一端穿入固定块上的连接孔中；或进一步将多个单件电信号采集装置组合成与生物体相适应的组合式电信号采集装置。本发明优点是：传感器结构合理，易于制造，电极头可替换；该电极头的柔性柱状管中部具有互相独立的多孔渗透芯，电极与皮肤接触良好，电极阻抗稳定，测量精度高，提高佩戴舒适度。

摘要： 本公开涉及生物信号的局部收集、基于生物电信号的言语辅助接口中的光标控制以及基于生物电信号的觉醒检测。本公开提供了一种带有电极的装置，所述电极被配置成记录约束到受限区域的电活动，使用记录的生物电信号来控制言语辅助接口中的光标位置，并且使用记录的生物信号来在睡眠期间检测觉醒。

摘要： 本公开提供了一种带有电极的装置，所述电极被配置成记录约束到受限区域的电活动，使用记录的生物电信号来控制言语辅助接口中的光标位置，并且使用记录的生物信号来在睡眠期间检测觉醒。

摘要： 本发明提供了一种生物电信号监测主机及生物电信号监测设备。生物电信号监测主机包括保护壳、主电路板和柔性线路板。保护壳内具有容置空间，且底端敞口；主电路板收容于容置空间内，主电路板的底部设有间隔的多个第一电触点；柔性线路板设于保护壳的敞口处封闭敞口；柔性线路板的顶部设有间隔的多个第一连接触点，底部设有间隔的多个第二连接触点，第一连接触点与第二连接触点电性导通，柔性线路板的顶部与主电路板的底部连接固定且第一连接触点与第一电触点对应设置并电性连接，柔性线路板的底部用于与传感器连接，第二连接触点与传感器上的第二电触点对应设置并电性连接。

摘要： 本申请公开了一种电信号采集头及生物电信号采集设备，其中电信号采集头包括壳体和导电结构，导电结构安装于壳体内，包括导电板以及安装在导电板上的若干弹性探针，弹性探针延伸出壳体顶部，以在弹性探针受压时发生形变减缓对被试的作用力，并通过导电结构对该电信号采集头检测到的电信号进行传输。本申请通过弹性探针的设置，使弹性探针在电信号采集过程中受力发生形变，从而减轻了对被试的作用力，解决了因对被试的作用力过大导致的用户体验差的问题；同时，弹性探针的设置还能够解决因毛发阻碍导致的无法采集信号的问题。

摘要： 本发明涉及一种生物电信号传感器及其用于制作电信号采集装置的方法。传感器包括一个具有柱状管和连接体的电极头，一个具有空腔的电极体，该空腔上端有密封件，还有电解质，电极与电解质接通；所述电极头为柔性材料制成；柱状管中部设有具有微孔的电解质渗透芯。采集装置的制作方法步骤包括：安装电信号传感器和将支撑带一端穿入固定块上的连接孔中；或进一步将多个单件电信号采集装置组合成与生物体相适应的组合式电信号采集装置。本发明优点是：传感器结构合理，易于制造，电极头可替换；该电极头的柔性柱状管中部具有互相独立的多孔渗透芯，电极与皮肤接触良好，电极阻抗稳定，测量精度高，提高佩戴舒适度。

摘要： 本发明提供一种实现视频信号与生物电信号同步的方法、同步采集视频信号与生物电信号的方法及视频生物电采集系统。方法包括：将同一初始同步信号分成两路，以获得音频同步信号和生物电同步信号；将音频同步信号与音频信号一起以声音形式输出，其中，音频信号和视频信号具有时间同步关系；采集包含音频同步信号和音频信号的混合音频信号；将生物电同步信号与生物电信号一起输入至生物电采集设备；采集包含生物电同步信号和生物电信号的混合生物电信号；基于混合生物电信号中的生物电同步信号的时间戳与混合音频信号中的音频同步信号的时间戳，将生物电信号与音频信号对齐；将生物电信号与视频信号对齐。可以有效提高生物电信号和视频信号的同步精度。

摘要： 本发明公开一种具有生物电能源收集和生物电信号采集的方法及装置，其特征在于在普通织物上实现具有生物电能源收集和生物电信号采集功能的阳极、阴极和柔性银导线以及信号提取电路、能量存储电路和信号输出电路，包括织物基底层1、弹性薄膜层2、碳纳米管层3和萘醌层4、氧化反应层5、还原反应层6、导电墨水层7、柔性银导线8、可拉伸密封层9、阳极接口10、阴极接口11、信号提取电路12、能量存储电路13和信号输出电路14。皮肤分泌物可使5发生氧化反应和6发生还原反应形成原电池，实现自发电；由12实现生物电信号提取，13实现生物电信号输出，14实现生物电能源储存。本发明有效利用人体生物电能源供电检测自身生物电信号，便于携带且可与可穿戴设备集成实现人体生命体征的检测与评估。

摘要： 本实用新型提供了一种生物电信号监测主机及生物电信号监测设备。生物电信号监测主机包括保护壳、主电路板和柔性线路板。保护壳内具有容置空间，且底端敞口；主电路板收容于容置空间内，主电路板的底部设有间隔的多个第一电触点；柔性线路板设于保护壳的敞口处封闭敞口；柔性线路板的顶部设有间隔的多个第一连接触点，底部设有间隔的多个第二连接触点，第一连接触点与第二连接触点电性导通，柔性线路板的顶部与主电路板的底部连接固定且第一连接触点与第一电触点对应设置并电性连接，柔性线路板的底部用于与传感器连接，第二连接触点与传感器上的第二电触点对应设置并电性连接。

摘要： 本申请公开了一种电信号采集头及生物电信号采集设备，其中电信号采集头包括壳体和导电结构，导电结构安装于壳体内，包括导电板以及安装在导电板上的若干弹性探针，弹性探针延伸出壳体顶部，以在弹性探针受压时发生形变减缓对被试的作用力，并通过导电结构对该电信号采集头检测到的电信号进行传输。本申请通过弹性探针的设置，使弹性探针在电信号采集过程中受力发生形变，从而减轻了对被试的作用力，解决了因对被试的作用力过大导致的用户体验差的问题；同时，弹性探针的设置还能够解决因毛发阻碍导致的无法采集信号的问题。