一、電極帽的分類與重要性

電極帽主要分為兩大類：濕式電極帽和干式電極帽。它們?cè)贓EG（腦電圖）實(shí)驗(yàn)中扮演著至關(guān)重要的角色。電極帽上配備的電極傳感器通過與頭皮接觸，傳導(dǎo)電信號(hào)，這一過程通常稱為“阻抗測(cè)量”。阻抗測(cè)量的質(zhì)量直接決定了EEG數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

1.1干式電極帽

干式電極帽的電極直接與頭皮接觸，無需使用任何電解質(zhì)。

優(yōu)點(diǎn)：無需導(dǎo)電膏，使用方便，避免了使用后清洗頭發(fā)的麻煩。

缺點(diǎn)：阻抗較高，信號(hào)質(zhì)量相對(duì)較差，容易產(chǎn)生偽跡信號(hào)。

適用領(lǐng)域：干式電極帽適用于現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的腦機(jī)接口（BCI）應(yīng)用，未來在專業(yè)產(chǎn)品或服務(wù)中的轉(zhuǎn)化潛力較大。

2.濕式電極帽

濕式電極帽需要在電極與頭皮之間注入電解質(zhì)，常見的類型包括凝膠電極帽、鹽水電極帽和半干式電極帽。

3.凝膠電極帽

優(yōu)點(diǎn)：信噪比高，信號(hào)傳輸質(zhì)量好，阻抗較低。

缺點(diǎn)：使用導(dǎo)電膏耗時(shí)較長(zhǎng)，被試者可能感到不適，且導(dǎo)電膏需要頻繁更換。

適用領(lǐng)域：主要用于科研，確保高質(zhì)量的信號(hào)采集。

4.鹽水電極帽

優(yōu)點(diǎn)：無需導(dǎo)電膏，佩戴時(shí)間短，阻抗較低，被試者舒適度較高。

缺點(diǎn)：信號(hào)持續(xù)時(shí)間較短（通常不超過1小時(shí)），液體容易流動(dòng)。

適用領(lǐng)域：適合老年人和兒童群體，使用方便。

5.半干式電極帽

特點(diǎn)：通過少量水滴濕潤(rùn)電極進(jìn)行信號(hào)傳輸，介于干式和濕式之間。

優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)于干式電極，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間短，使用后無需清潔。

缺點(diǎn)：信號(hào)質(zhì)量仍不及傳統(tǒng)凝膠電極。

適用領(lǐng)域：適用于需要快速設(shè)置且對(duì)信號(hào)質(zhì)量要求較高的實(shí)驗(yàn)。

二、電極帽的導(dǎo)聯(lián)數(shù)與定位系統(tǒng)

電極帽的導(dǎo)聯(lián)數(shù)（如8導(dǎo)、16導(dǎo)、32導(dǎo)等）決定了電極傳感器的數(shù)量，導(dǎo)聯(lián)數(shù)越多，能夠探測(cè)到的腦電信號(hào)越豐富。常見的導(dǎo)聯(lián)數(shù)及其應(yīng)用場(chǎng)景如下：

64導(dǎo)及以上：高密度神經(jīng)圖像研究，依賴源定位和信號(hào)處理。

32-64導(dǎo)：神經(jīng)科學(xué)研究，腦電圖成像。

19導(dǎo)：臨床研究和實(shí)踐中的標(biāo)準(zhǔn)10-20系統(tǒng)。

16-32導(dǎo)：腦機(jī)接口、神經(jīng)工程、心理學(xué)等應(yīng)用研究。

8-16導(dǎo)：運(yùn)動(dòng)神經(jīng)康復(fù)、認(rèn)知神經(jīng)康復(fù)等領(lǐng)域。

8導(dǎo)以下：特定神經(jīng)過程測(cè)量，如睡眠腦電圖。

電極帽的定位系統(tǒng)通常采用10-20系統(tǒng)，根據(jù)頭皮電極的位置和大腦皮層區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，確保電極放置的標(biāo)準(zhǔn)化。

三、電極帽中的三類電極

無論使用何種電極帽，通常都會(huì)包含以下三類電極：

接地電極/COM電極：用于減少共模干擾，確保放大器與受試者處于同一電位。

參考電極：作為相對(duì)零電位，用于從記錄電極中提取信號(hào)。

記錄信號(hào)電極：放置在特定頭皮位置，用于測(cè)量腦電信號(hào)。

此外，電極線還分為有源屏蔽電極和無源電極，主要用于屏蔽電磁干擾。在屏蔽良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，這些電極的差異對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響較小。

總結(jié)

電極帽在EEG實(shí)驗(yàn)中至關(guān)重要，選擇合適的電極帽類型（濕式或干式）以及導(dǎo)聯(lián)數(shù)，能夠顯著影響信號(hào)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)效率。濕式電極帽在科研中廣泛應(yīng)用，而干式電極帽則在腦機(jī)接口等現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中展現(xiàn)出巨大潛力。