国际通用的脑电信号采集规范

脑电信号（EEG）采集的规范性是确保数据质量和研究可重复性的关键，涉及设备准备、实验设计、操作流程、数据记录等多个环节。以下是国际通用的脑电信号采集规范要点：

 一. 实验前准备

(1) 设备校准与检查

• 放大器校准：使用标准信号源（如方波、正弦波）验证放大器增益、滤波范围和采样率是否准确。

• 电极阻抗检测：

  • 湿电极：阻抗需<5kΩ（临床建议<10kΩ），使用导电膏或盐水降低阻抗。

  • 干电极：需确保电极与头皮稳定接触，阻抗允许更高（如<50kΩ）。

• 噪声测试：在无被试状态下采集环境噪声（如50/60Hz工频干扰），必要时启用屏蔽室。

(2) 电极定位与布局

• 国际标准系统：

  • 10-20系统：基础布局（如Fz, Cz, Pz等），适用于常规EEG。

  • 10-10/10-5系统：高密度EEG（如256通道），需严格标记解剖位置（鼻根、枕外隆突等参考点）。

• 电极命名：遵循国际命名规则（如FP1为左前额，O2为右枕叶）。

(3) 环境控制

• 电磁屏蔽：远离电源线、电子设备，使用法拉第笼（科研级）。

• 温湿度：保持恒定（温度20-25℃，湿度40-60%），避免出汗或静电干扰。

二. 被试准备

(1) 生理状态控制

• 清洁头皮：使用酒精或磨砂膏去除油脂、角质，降低阻抗。

• 避免干扰因素：

  • 实验前24小时禁酒、咖啡因。

  • 记录被试用药史、睡眠状态、疲劳程度。

(2) 行为指导

• 静止要求：闭眼/睁眼范式时减少眨眼、吞咽等动作。

• 任务训练：提前练习实验任务（如Oddball范式），减少运动伪迹。

三. 数据采集流程

(1) 参数设置

• 采样率：

  • 常规EEG：≥250Hz（如200-1000Hz）。

  • 高频振荡（HFO）研究：需≥2000Hz。

• 滤波范围：

  • 带宽：0.1-100Hz（临床常用），科研可扩展至DC-500Hz。

  • 陷波滤波：启用50/60Hz工频滤波（但需在报告中注明）。

• 参考电极选择：

  • 单极参考：耳垂（A1/A2）、乳突（M1/M2）或全脑平均参考（CAR）。

  • 双极参考：局部电极差分（如眼电EOG导联）。

(2) 信号质量监控

• 实时观察：

  • 基线漂移、高频噪声、通道脱落等。

  • 使用在线伪迹检测工具（如BrainVision的LiveAmp）。

• 事件标记：

  • 同步记录刺激触发事件（如视觉/听觉刺激的onset时间）。

  • 使用外接设备（如PsychoPy、E-Prime）同步标记。

四. 伪迹处理与质量控制

伪迹类型	来源	解决方法
眼电（EOG）	眨眼、眼球运动	独立EOG导联+ICA去除
肌电（EMG）	面部/颈部肌肉活动	高频滤波（>30Hz）或回归分析
心电（ECG）	心脏搏动	心电导联监测+模板减法
运动伪迹	头动、肢体活动	运动传感器校正或剔除坏段
电极噪声	接触不良、阻抗过高	重新调整电极或插补坏通道

(2) 数据保存格式

• 原始数据：保存未滤波的连续数据（如.edf、.bdf、.vhdr格式）。

• 元数据：记录采集参数、被试信息、实验日志（符合BIDS标准）。

五. 伦理与安全规范

• 伦理审批：需通过机构审查委员会（IRB）批准，确保被试知情同意。

• 电气安全：

  • 设备符合IEC 60601医用电气安全标准。

  • 避免在MRI等强磁场环境中使用非兼容设备。

六. 国际标准参考

• 临床标准：遵循国际临床神经生理学联盟（IFCN）指南。

• 科研标准：

  • BIDS（Brain Imaging Data Structure）：标准化数据存储（EEG扩展版）。

  • COBIDAS：报告EEG实验设计的透明性要求。

七、常见问题与对策

• 问题1：信号漂移严重
  → 检查地线连接，改用DC耦合放大器（如研究慢皮层电位）。

• 问题2：高频噪声干扰
  → 关闭附近电子设备，检查屏蔽线是否破损。

八.总结

规范的EEG采集需兼顾技术严谨性和实验可操作性。临床应用中需侧重信号稳定性和安全性，科研场景则需注重多模态同步和高频细节保留。建议在实验前进行预采集测试，并详细记录所有参数以备后续分析。