脑机接口:神经电极专用粘接剂

B站影视 港台电影 2025-04-11 18:47 1

摘要:过去几年,生物电子学的进步推动了脑机接口技术的快速发展,在大脑或者脑类器官与人工电子设备之间构建了不依赖于常规大脑传递通道的信息与控制通路。脑机接口技术已经在状态识别与监测、信息交流与控制、功能康复与增强等多方面发挥了重要的作用。

过去几年,生物电子学的进步推动了脑机接口技术的快速发展,在大脑或者脑类器官与人工电子设备之间构建了不依赖于常规大脑传递通道的信息与控制通路。脑机接口技术已经在状态识别与监测、信息交流与控制、功能康复与增强等多方面发挥了重要的作用。

什么是脑机接口?

脑机接口(brain-computer interface,BCI,又称大脑端口、脑机融合感知),其本质原理,是通过监测、分析和解读大脑产生的生物电信号,将其转换为机器能理解的指令,从而让人脑直接操纵外部设备.脑机接口技术其实就是一种研究人脑的技术系统,通过“脑+机+接口”在脑与外部设备间创建全新信息交换通路,一方面将大脑信号转化为机器可识别的信号,实现对机器的有效控制;另一方面,将外部设备信号转化为大脑可识别信号,从外部对大脑进行直接干预。

脑机接口的基本工作原理是通过对特征信号进行分类识别,分辨出引发脑电变化的动作意图,再用计算机语言进行编程,把人的思维活动转变成命令信号驱动外部设备,实现在没有肌肉和外围神经直接参与的情况下,人脑对外部环境的控制。具体实现可以分为四步:脑电采集->信号获取及处理->信号输出—>反馈。

脑机接口分类

脑机接口技术分为侵入式、半侵入式和非侵入式三种类型。侵入式脑机接口:通过手术等方式将信号采集装置(电极)直接植入患者大脑皮层,以获得高强度、高质量的信号,但此种方式经济成本和安全风险均较高,极有可能引发免疫反应和脑胶质细胞结痂等炎症反应,从而导致信号质量下降。优点:能够获得质量相对较高的脑电信号。缺点:植入手术容易引发免疫反应和创伤,植入过久容易有信号质量下 降甚至消失的问题口“。

半侵入式脑机接口:通过手术方式植入电极,但电极处于颅腔内,未达到大脑皮层,相较于侵入式脑机接口,虽采集到的信号较弱,但免疫反应和炎症反应发生率均较低,安全系数较高。优点:引发免疫反应和创伤的概率较低。缺点:采集到的脑电信号清晰度较差。

非侵入式脑机接口:将信号采集电极置于头皮外部的非侵入式脑机接口。非侵入式脑机接口技术主要包括脑电图(EEG)、脑磁图(Magnetoencephalography,MEG)以及功能核磁共振成像(functional MagneticResonance Imaging,fMRI)三种。优点:无需手术,是对人体创伤最小,采集方法最为简单的脑电信号采集方式。缺点:由于电极与神经元距离较远,测得的信号噪声较大,对信号后期的处理要求较高。

脑机接口胶黏剂

EPOTEK 医疗胶水具备出色的生物相容性,拥有高强度的粘结性能。在脑机接口设备中,电极与植入部位的稳固连接至关重要。EPOTEK 医疗胶水良好的绝缘性能发挥了关键作用。它能够有效隔离外部干扰信号,避免因电磁干扰等因素导致的信号失真或误判。让设备所采集到的微弱神经电活动信号能够清晰、准确地被传输至处理单元,进而转化为可执行的指令,大大提升了脑机接口设备的指令识别准确率和响应速度,为患者带来更流畅、高效的使用体验。

植入神经刺激器中粘接应用:可选室温或热固化产品:MED-301、MED-301-2、MED-353ND灌封应用:MED-301、MED-301-2导电粘接芯片或低温固化导电胶:H20E、E4110。

来源:程序员那点事

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