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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：一种可穿戴单导通用入耳式脑电传感器，通用入耳式脑电传感器由通用耳塞基底和粉末烧结电极组成，通用耳塞基底内设粉末烧结电极，通用入耳式脑电传感器的制作过程：S1、制作耳模：使用具有生物相容性的弹性耳模硅胶制作若干人双耳耳模；S2、扫描：对耳模进行3D扫描；S3、重建、计算机辅助设计建模：S4、制作浇筑通用入耳式耳塞的模具，并在模具内部预留电极导线位置；S5、埋置导线：将AgCl粉末烧结电极和导线埋置于模具预留孔中；S6、浇注和固化过程：向模具中注入柔性固化材料，并进行加热固化，完成耳脑电传感器的制作。本发明佩戴过程不易脱落，更贴合人体耳道结构，具有普适性；电极可重复使用，具有良好的耐磨性能。

主权项：1.一种可穿戴单导通用入耳式脑电传感器，其特征在于，通用入耳式脑电传感器由通用耳塞基底和粉末烧结电极组成，通用耳塞基底内设粉末烧结电极，通用入耳式脑电传感器的制作方法如下：S1、制作耳模：使用具有生物相容性的弹性耳模硅胶制作若干人双耳耳模；S2、扫描：对耳模进行3D扫描；S3、重建、计算机辅助设计建模：通过对若干人双耳耳模进行3D扫描获得人体耳部构造的解剖生理学统计学参数，使用MIMICS软件重建耳模三维结构，测量耳模的三个基本耳尺寸，即外孔径、内孔径和长度；得到若干个不同的耳内形态的3D模型，使用上述基本耳尺寸的平均测量值设计通用耳塞基底，并按标准偏差进行放大和缩小，得到通用耳塞基底；S4、制作浇筑通用耳塞基底的模具，并在模具内部预留电极导线位置；S5、埋置导线：将AgCl粉末烧结电极和导线埋置于电极导线位置；S6、浇注和固化过程：向模具中注入柔性固化材料，并进行加热固化，完成耳脑电传感器的制作；通过下列步骤对入耳式脑电传感器进行性能评估和分析：1α波调制使用500Hz的采样频率记录数据，并且用五阶巴特沃斯滤波器进行2-45Hz带通滤波，之后使用重叠50％的2s滑动汉明窗来获得短时傅里叶变换频谱，最后对每个受试者3次试验所得的时频谱图进行平均；使用Pearson相关系数来量化睁闭眼情况下耳脑电和头皮脑电的相似程度，对相同的数据集进行了相干性分析，用以反映信号间频率的相似程度；对于频率f，两个不同信号x和y之间的相干性Cxyf由下列公式给出： 其中Pxx和Pyy分别是信号x和信号y的自功率谱密度，Pxy是信号x和信号y之间的交叉谱密度；2稳态响应对受试者分别进行2分钟的听觉和视觉两种稳态刺激实验，听觉稳态反应和稳态视觉诱发电位，都分别重复2次；在听觉稳态反应实验中，使用方波调制click和正弦幅度调制SAM，SAM刺激由以下公式生成:St＝sin2πfct1+sin2πfmt2其中fc和fm是载波频率和调制频率，St是波形幅值，其中fc设置为1kHz；使用3种调制频率来评估耳-脑电电极是否能够准确区分不同频率的稳态响应，并且验证哪种频率和刺激组合能够得到更强的稳态诱发反应；click声音由相同的矩形脉冲响应组成，占空比为10％，fm与SAM一致；通过Matlab生成不同种类的声音；在稳态视觉诱发电位实验中，使用单片机编程控制的9HzLED灯闪烁进行诱发刺激；对于两种稳态响应均使用叠加平均并通过快速傅里叶变换计算功率，使用调制频率fm下的一次谐波功率与fm±5Hz下的平均功率的比值来计算两种稳态响应的信噪比；所述fm±5Hz下的平均功率不包含调制频率；3瞬态响应使用听觉诱发电位和视觉诱发电位实验；在听觉诱发电位实验中，通过oddball范式来诱发MMN反应，在所述oddball范式中，低概率的偏差刺激混合到高概率的标准刺激中，标准刺激设置为1kHz的正弦信号，持续时间为60ms；在视觉诱发电位实验中，使用黑白翻转棋盘格实验进行300次翻转，每个刺激呈现500ms；记录的脑电数据首先进行1-25Hz的带通滤波和并基于标签进行分段，以刺激开始为基准提取-200～500ms分段，并且使用-200～0ms的平均振幅对每个片段进行基线校正；随后，使用独立成分分析进行眼电去除，并且剔除振幅在±30μV范围外的EEG片段；最后，对噪声水平较低的刺激片段进行平均，计算出标准事件相关电位；4长时间采集稳定性使用标准差与平均值的比值即变异系数表明总体平均值的可变程度，通过其分布分析耳脑电传感器记录的信号范围。

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