学位论文题目     基于高保湿水凝胶电极的可穿戴脑机接口器件研究

答 辩 人          申跟财

学  号            018039910013

专  业        电子科学与技术

导  师            刘景全研究员

地  点            综合实验大楼2-318

时  间            12月06日 9:30

答辩委员会 

吕宝粮     教授    上海交通大学

张健      教授    华东师范大学

赵迪      副教授  上海市精神卫生中心

杨斌      研究员  上海交通大学

刘清坤     副教授  上海交通大学

论文简介

脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI）技术可实现大脑与外部电子设备之间的相互通信，在医疗、军事、交通、娱乐等领域具有广泛的应用前景。作为BCI之一的脑电图（Electroencephalogram，EEG）具有较高的时间分辨率，能够提供毫秒级别的脑电信号变化。EEG是一种非侵入性的神经影像学技术，在临床中常用于脑部相关疾病的诊断。可穿戴脑电采集系统相比于临床中使用的大型脑电采集设备更加便携，具有较好的灵活性和舒适性。脑机接口器件作为EEG中最前端的环节，可直接影响后端脑电采集设备和信号分析算法的处理结果。目前，可穿戴脑机接口器件仍然存在诸多挑战。比如，半干电极和水凝胶电极等湿性电极的保湿性能较差，不适用于长期脑电采集。由于头发的阻挡，在有发区采集脑电较为困难。刚性电极难以与皮肤曲线紧密贴合。为解决以上问题，开展基于高保湿水凝胶电极的可穿戴脑机接口器件研究。建立了适用于水凝胶电极的电极-皮肤接触阻抗模型，为高保湿水凝胶电极的研制提供了理论指导。研制出柱状高保湿水凝胶脑机接口器件，解决了在有发区长期采集脑电信号的难题。研制出全柔性高保湿水凝胶脑机接口器件，使电极可与皮肤曲线紧密贴合。研制出便携式脑电采集系统，可配合水凝胶电极脑机接口器件采集脑电信号。