核心定义
脑电记录仪是一种非侵入性的医疗／科研设备，用于检测、放大、记录和显示大脑皮层神经元群自发性、节律性电活动。它产生的图形记录被称为脑电图。
核心原理
生物电起源： 大脑皮层神经元在活动时会产生微弱的离子电流流动（突触后电位、动作电位）。
信号采集： 放置在头皮特定位置（根据国际１０－２０系统或衍生系统）的电极捕捉到这些微弱的电信号（通常在微伏级别，µＶ）。
信号处理：
去除高频干扰： 如肌肉电活动、电源线干扰（５０／６０Ｈｚ）。
去除低频干扰： 如缓慢的眼动电位、出汗引起的基线漂移。
放大： 由于原始信号极其微弱，脑电记录仪的核心组件是高增益、低噪声的生物电放大器，将微伏级信号放大到伏特级以便处理。
滤波： 放大器通常包含滤波器，用于：
模数转换： 现代数字脑电记录仪将放大和滤波后的模拟信号转换为数字信号，以便计算机处理、存储和显示。
记录与显示：
记录： 数字信号被存储到计算机硬盘或存储卡中。
显示： 转换后的信号以波形图的形式实时显示在计算机屏幕上（或传统的多通道记录纸上），每个通道代表一对电极之间的电位差（或一个电极相对于参考电极的电位）。
主要组成部分
电极：
类型： 盘状金属电极（金、银／氯化银）、针电极（较少用于常规）、帽状电极阵列（ＥＥＧ帽）。**常用的是表面盘状电极。
放置： 按照国际标准系统（如１０－２０系统）放置于头皮特定解剖位置（如Ｆｐ１， Ｆｐ２， Ｃ３， Ｃ４， Ｏ１， Ｏ２等），确保记录的可重复性和可比性。
导电介质： 通常需要导电膏或盐水溶液来降低头皮与电极之间的阻抗，确保良好的信号传导。
干电极： 近年来发展的一种无需导电膏的电极技术，方便快捷，但信号质量可能略逊于湿电极。
放大器：
高输入阻抗（以减少信号衰减）。
高共模抑制比（ＣＭＲＲ）：能有效抑制环境中普遍存在的共模干扰（如电源线干扰）。
低噪声：自身产生的电噪声**须远低于脑电信号幅度。
多通道：现代设备通常有１６、３２、６４、１２８甚**２５６通道，可同步记录多个脑区活动。
滤波器：
高通滤波器：滤除低频干扰（如基线漂移）。
低通滤波器：滤除高频干扰（如肌电）。
陷波滤波器：专门滤除特定频率的强干扰（如５０Ｈｚ或６０Ｈｚ的工频干扰）。
模数转换器：
将连续的模拟电压信号转换为离散的数字信号。
采样率是关键参数（通常１２８Ｈｚ， ２５６Ｈｚ， ５１２Ｈｚ或更高），需满足奈奎斯特定理以避免混叠。
分辨率（如１６位、２４位）决定数字信号的精度。
计算机系统：
采集软件： 控制硬件参数（增益、滤波、采样率），实时显示波形，标记事件（如刺激、病人动作）。
分析软件： 对记录的脑电数据进行离线分析，包括：时域分析（波形识别、测量）、频域分析（功率谱、频谱图）、时频分析、源定位、事件相关电位分析等。
存储与管理软件： 存储原始数据、报告、病人信息。
硬件： 运行记录软件的计算机主机。
软件：
显示器： 高分辨率显示器用于实时监控和回放分析。
输入／输出设备： 键盘、鼠标用于操作；刺激器（用于诱发电位）；同步设备（如视频录像，用于癫痫监测）。
主要应用领域
**医学：
癫痫诊断与分型： 检测癫痫样放电（棘波、尖波、棘慢复合波等），是癫痫诊断的金标准之一。
脑病评估： 评估脑炎、代谢性脑病、中毒性脑病、缺氧性脑损伤等的脑功能状态。
意识障碍评估： 帮助判断昏迷、植物状态、**小意识状态患者的脑功能及预后。
**障碍诊断： 多导**监测的核心组成部分，用于诊断**分期、**呼吸暂停综合征、发作性睡病、异态**等。
脑血管病评估： 辅助判断脑缺血、脑死亡。
颅内占位病变／结构异常的辅助诊断： 有时能提示病变部位。
神经科学研究：
认知神经科学：研究感知、注意、记忆、语言、情绪等认知过程的神经机制（常结合事件相关电位技术）。
脑功能连接研究。
**研究。
神经药理学研究（**对脑电活动的影响）。
基础神经生理学研究。
脑机接口：
利用脑电信号作为控制信号，使患者或用户能够通过“意念”控制外部设备（如轮椅、假肢、计算机光标、拼写系统）。是ＥＥＧ的重要新兴应用领域。
神经反馈：
实时向个体反馈其自身的脑电活动模式（如特定频段的能量），训练个体学习有意识地调节自己的脑电活动，用于**注意力缺陷多动障碍、焦虑、癫痫、改善认知表现等。
麻醉深度监测： 某些处理过的ＥＥＧ指数（如ＢＩＳ， Ｎａｒｃｏｔｒｅｎｄ）可用于术中监测麻醉深度。
脑电图的主要节律
记录到的脑电活动通常根据其频率范围分为几个主要节律：
δ波： ＜ ４ Ｈｚ，深度**、婴儿期、严重脑损伤时显著。
θ波： ４－７ Ｈｚ，儿童期、成人浅睡、困倦、冥想、某些病理状态（如癫痫）。
α波： ８－１３ Ｈｚ，成人清醒、闭眼、放松状态时在枕区**明显。睁眼或精神活动时受抑制。
β波： ＞１３ Ｈｚ （通常１４－３０ Ｈｚ），清醒、注意力集中、积极思维时在额区、中央区明显。低幅快波。焦虑或**作用（如苯二氮卓类）时可增多。
γ波： ＞３０ Ｈｚ，与**认知功能（如感知绑定、记忆、注意集中）相关，但幅度非常小，记录和分析技术要求高。
优势
高时间分辨率： 毫秒级，能捕捉神经活动的快速动态变化。
无创性： 仅在头皮表面放置电极。
相对便携： 尤其是小型化设备，可用于床边、门诊甚**家庭监测。
成本相对较低： 相比于ｆＭＲＩ、ＰＥＴ等大型影像设备。
对特定疾病诊断价值高： 如癫痫、某些脑病。
直接测量神经电活动： 反映神经元群体的同步化放电。
局限性与挑战
低空间分辨率： 头皮记录的信号是皮层下大面积神经元群活动的空间总和和衰减后的结果，难以精确定位深部或微小病灶。源定位技术可改善但仍有误差。
信号微弱易受干扰：
生理伪迹： 眼动、眨眼、肌肉活动、心跳、出汗。
环境伪迹： 电源线干扰、电极接触不良、运动。
只能反映皮层活动： 对深部脑结构（如海马、丘脑）活动不敏感。
结果解读依赖经验： 需要经过专门训练的神经生理学家或技师进行分析和解读，存在主观性。
无法提供结构信息： 不能像ＣＴ／ＭＲＩ那样显示大脑的解剖结构。
发展趋势
高密度ＥＥＧ： 使用更多电极（如２５６导），结合先进的源定位算法，提高空间分辨率。
移动与可穿戴ＥＥＧ： 小型化、无线化、干电极技术的发展，使ＥＥＧ走出实验室和医院，应用于日常生活、运动科学、神经工效学等场景。
人工智能与机器学习： 在信号处理（自动去伪迹）、特征提取、模式识别（自动检测癫痫波、**分期）、疾病辅助诊断等方面发挥越来越重要的作用。
多模态融合： 将ＥＥＧ与ｆＭＲＩ、ｆＮＩＲＳ、ＭＥＧ等其他脑成像技术结合，互补优势，提供更**的脑功能信息。
脑电信号处理算法优化： 发展更有效的去噪、特征提取和模式分类算法。
闭环系统： 在ＢＣＩ和神经反馈中实现更实时、更精准的闭环调控。
**性与注意事项
ＥＥＧ检查本身非常**，没有已知的副作用或风险（除了可能的皮肤刺激或对导电膏过敏）。
检查前通常需要清洁头皮以减少阻抗。
检查过程中需要保持安静，尽量减少不**要的动作（眨眼、吞咽、肢体活动），以避免产生伪迹。
对于癫痫患者，有时需要通过诱发试验（如闪光刺激、过度换气）来诱发潜在的异常放电。
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涉及产品（ 脑电记录仪）可能含有禁忌内容或者注意事项，具体详见说明书；
消费者应仔细阅读产品说明书或者在医务人员的指导下购买和使用。
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