腦電信號（EEG）采集的規(guī)范性是確保數(shù)據(jù)質(zhì)量和研究可重復(fù)性的關(guān)鍵，涉及設(shè)備準(zhǔn)備、實驗設(shè)計、操作流程、數(shù)據(jù)記錄等多個環(huán)節(jié)。以下是國際通用的腦電信號采集規(guī)范要點：

 一. 實驗前準(zhǔn)備

(1) 設(shè)備校準(zhǔn)與檢查

• 放大器校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)信號源（如方波、正弦波）驗證放大器增益、濾波范圍和采樣率是否準(zhǔn)確。

• 電極阻抗檢測：

  • 濕電極：阻抗需<5kΩ（臨床建議<10kΩ），使用導(dǎo)電膏或鹽水降低阻抗。

  • 干電極：需確保電極與頭皮穩(wěn)定接觸，阻抗允許更高（如<50kΩ）。

• 噪聲測試：在無被試狀態(tài)下采集環(huán)境噪聲（如50/60Hz工頻干擾），必要時啟用屏蔽室。

(2) 電極定位與布局

• 國際標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)：

  • 10-20系統(tǒng)：基礎(chǔ)布局（如Fz, Cz, Pz等），適用于常規(guī)EEG。

  • 10-10/10-5系統(tǒng)：高密度EEG（如256通道），需嚴(yán)格標(biāo)記解剖位置（鼻根、枕外隆突等參考點）。

• 電極命名：遵循國際命名規(guī)則（如FP1為左前額，O2為右枕葉）。

(3) 環(huán)境控制

• 電磁屏蔽：遠離電源線、電子設(shè)備，使用法拉第籠（科研級）。

• 溫濕度：保持恒定（溫度20-25℃，濕度40-60%），避免出汗或靜電干擾。

二. 被試準(zhǔn)備

(1) 生理狀態(tài)控制

• 清潔頭皮：使用酒精或磨砂膏去除油脂、角質(zhì)，降低阻抗。

• 避免干擾因素：

  • 實驗前24小時禁酒、咖啡因。

  • 記錄被試用藥史、睡眠狀態(tài)、疲勞程度。

(2) 行為指導(dǎo)

• 靜止要求：閉眼/睜眼范式時減少眨眼、吞咽等動作。

• 任務(wù)訓(xùn)練：提前練習(xí)實驗任務(wù)（如Oddball范式），減少運動偽跡。

三. 數(shù)據(jù)采集流程

(1) 參數(shù)設(shè)置

• 采樣率：

  • 常規(guī)EEG：≥250Hz（如200-1000Hz）。

  • 高頻振蕩（HFO）研究：需≥2000Hz。

• 濾波范圍：

  • 帶寬：0.1-100Hz（臨床常用），科研可擴展至DC-500Hz。

  • 陷波濾波：啟用50/60Hz工頻濾波（但需在報告中注明）。

• 參考電極選擇：

  • 單極參考：耳垂（A1/A2）、乳突（M1/M2）或全腦平均參考（CAR）。

  • 雙極參考：局部電極差分（如眼電EOG導(dǎo)聯(lián)）。

(2) 信號質(zhì)量監(jiān)控

• 實時觀察：

  • 基線漂移、高頻噪聲、通道脫落等。

  • 使用在線偽跡檢測工具（如BrainVision的LiveAmp）。

• 事件標(biāo)記：

  • 同步記錄刺激觸發(fā)事件（如視覺/聽覺刺激的onset時間）。

  • 使用外接設(shè)備（如PsychoPy、E-Prime）同步標(biāo)記。

四. 偽跡處理與質(zhì)量控制

偽跡類型	來源	解決方法
眼電（EOG）	眨眼、眼球運動	獨立EOG導(dǎo)聯(lián)+ICA去除
肌電（EMG）	面部/頸部肌肉活動	高頻濾波（>30Hz）或回歸分析
心電（ECG）	心臟搏動	心電導(dǎo)聯(lián)監(jiān)測+模板減法
運動偽跡	頭動、肢體活動	運動傳感器校正或剔除壞段
電極噪聲	接觸不良、阻抗過高	重新調(diào)整電極或插補壞通道

(2) 數(shù)據(jù)保存格式

• 原始數(shù)據(jù)：保存未濾波的連續(xù)數(shù)據(jù)（如.edf、.bdf、.vhdr格式）。

• 元數(shù)據(jù)：記錄采集參數(shù)、被試信息、實驗日志（符合BIDS標(biāo)準(zhǔn)）。

五. 倫理與安全規(guī)范

• 倫理審批：需通過機構(gòu)審查委員會（IRB）批準(zhǔn)，確保被試知情同意。

• 電氣安全：

  • 設(shè)備符合IEC 60601醫(yī)用電氣安全標(biāo)準(zhǔn)。

  • 避免在MRI等強磁場環(huán)境中使用非兼容設(shè)備。

六. 國際標(biāo)準(zhǔn)參考

• 臨床標(biāo)準(zhǔn)：遵循國際臨床神經(jīng)生理學(xué)聯(lián)盟（IFCN）指南。

• 科研標(biāo)準(zhǔn)：

  • BIDS（Brain Imaging Data Structure）：標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)存儲（EEG擴展版）。

  • COBIDAS：報告EEG實驗設(shè)計的透明性要求。

七、常見問題與對策

• 問題1：信號漂移嚴(yán)重
  → 檢查地線連接，改用DC耦合放大器（如研究慢皮層電位）。

• 問題2：高頻噪聲干擾
  → 關(guān)閉附近電子設(shè)備，檢查屏蔽線是否破損。

八.總結(jié)

規(guī)范的EEG采集需兼顧技術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性和實驗可操作性。臨床應(yīng)用中需側(cè)重信號穩(wěn)定性和安全性，科研場景則需注重多模態(tài)同步和高頻細(xì)節(jié)保留。建議在實驗前進行預(yù)采集測試，并詳細(xì)記錄所有參數(shù)以備后續(xù)分析。