在神經(jīng)科學(xué)和實驗心理學(xué)領(lǐng)域,高精度腦電信號采集與分析能力直接決定研究成果的可靠性。德國Brain Products憑借數(shù)十年技術(shù)積累,推出的actiCHamp系列和BrainAmp系列腦電波儀器,搭配完善的實時處理工具鏈,已成為全球頂尖實驗室的首選設(shè)備。作為其中國戰(zhàn)略合作伙伴,深圳瀚翔腦科學(xué)(Hanix)持續(xù)推動該技術(shù)在國內(nèi)科研與臨床的深度應(yīng)用 。
一、核心技術(shù):高精度與靈活擴展的硬件基石
1. actiCHamp Plus腦電波儀器:重新定義腦電采集標(biāo)準(zhǔn)
– 超寬頻帶與采樣率:支持DC-20kHz硬件帶寬,單模塊采樣率高達(dá)100kHz(32通道),可精準(zhǔn)捕獲高頻神經(jīng)振蕩信號(如γ波)及瞬態(tài)誘發(fā)電位 。
– 模塊化擴展:基礎(chǔ)32通道可無縫升級至160通道,滿足從基礎(chǔ)認(rèn)知研究到高密度腦網(wǎng)絡(luò)分析的全尺度需求。
– 多模態(tài)同步:內(nèi)置8個輔助輸入通道,支持皮膚電反應(yīng)(GSR)、呼吸、加速度、溫度等多生理信號同步采集,為情感神經(jīng)科學(xué)及腦機接口提供完整數(shù)據(jù)源 。
2. BrainAmp Standard腦電波儀器:便攜性與抗干擾標(biāo)桿
– 光纖傳輸技術(shù):徹底隔絕環(huán)境電磁干擾,確保微弱腦電信號保真度,適合經(jīng)顱磁刺激聯(lián)合應(yīng)用(TMS-EEG)等高干擾場景。
– 電池供電設(shè)計:消除工頻干擾,支持野外病房等非實驗室環(huán)境下的移動式研究。
– 256通道擴展能力:以32通道為單位靈活組合,可直接拆分為獨立低導(dǎo)聯(lián)設(shè)備,適配不同規(guī)模實驗。
二、電極兼容性:適配全場景研究需求
Brain Products公司創(chuàng)新性實現(xiàn)單一放大器兼容四類電極系統(tǒng),突破傳統(tǒng)技術(shù)壁壘:
? 主動電極(actiCAP):集成噪聲衰減電路,信噪比優(yōu)于市場同類腦電波儀器產(chǎn)品,適用于高電磁干擾環(huán)境(如MRI同步采集)。
? R-Net鹽水電極:無需導(dǎo)電膏,通過鹽水海綿傳導(dǎo)信號,提升穿戴效率與舒適度,適合嬰幼兒及長時程監(jiān)測。
? 被動電極帽:經(jīng)典Ag/AgCl電極,硅膠結(jié)構(gòu)確保穩(wěn)定接觸,適用于常規(guī)ERP實驗。
? 螺旋式干電極:免打?qū)щ姼啵咦杩蛊ヅ浼夹g(shù),解決毛發(fā)密集區(qū)域信號衰減問題。
三、實時數(shù)據(jù)處理:從采集到分析的閉環(huán)工具鏈
1. Recorder軟件與RDA模塊
– 通過Remote Data Access (RDA) 功能,原始腦電數(shù)據(jù)可經(jīng)TCP/IP端口(51244用于32位浮點數(shù)據(jù)流)實時傳輸至第三方平臺 。
– 開發(fā)者可使用Python/C++/Matlab直接接收數(shù)據(jù)塊(Data Block),包含時間戳通道標(biāo)記及觸發(fā)事件,為腦機接口與神經(jīng)反饋系統(tǒng)提供毫秒級延遲的閉環(huán)控制基礎(chǔ) 。
2. 同步化多設(shè)備集成
– 支持和TMS、眼動儀及fNIRS等設(shè)備硬件級同步,觸發(fā)器鏡像模式確保多模態(tài)數(shù)據(jù)時間對齊。
– 結(jié)合Curry 8或BP Analyzer軟件,可實現(xiàn)ERP成分溯源時頻分析及腦網(wǎng)絡(luò)動態(tài)建模 。
四、應(yīng)用場景:從基礎(chǔ)科研到臨床轉(zhuǎn)化
? 認(rèn)知神經(jīng)科學(xué):北京大學(xué)遼寧師范大學(xué)等團隊利用actiCHamp腦電波儀器的高頻采樣能力,成功捕捉注意力控制與疼痛處理的神經(jīng)振蕩特征。
? 臨床神經(jīng)監(jiān)護:搭配EB Neuro多模態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(瀚翔2024年全資收購),實現(xiàn)ICU環(huán)境下腦電與誘發(fā)電位趨勢的實時分析。
? 腦機接口開發(fā):RDA模塊的開放架構(gòu)助力國內(nèi)團隊構(gòu)建實時情感識別與運動想象算法 。
五、本土化支持:瀚翔腦科學(xué)的全周期服務(wù)
作為Brain Products中國核心合作伙伴,瀚翔提供:
? 技術(shù)響應(yīng)體系:24小時售后支持,覆蓋腦電波儀器設(shè)備調(diào)試電極維護及信號優(yōu)化。
? 定制化培訓(xùn):舉辦工作坊,內(nèi)容涵蓋實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)采集與高級統(tǒng)計分析。
? 生態(tài)整合方案:聯(lián)合EB Neuro的神經(jīng)監(jiān)護技術(shù),推動科研向臨床轉(zhuǎn)化。
案例啟示:杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院采用actiCHamp Plus(腦電波儀器)+TMS(經(jīng)顱磁刺激儀)方案,首次揭示慢性疼痛患者的皮層抑制異常,成果發(fā)表于Neurotherapeutics。
結(jié)語:重新定義神經(jīng)研究的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”
Brain Products通過“硬件精準(zhǔn)性 + 軟件開放性 + 生態(tài)兼容性”,構(gòu)建了腦電研究的全棧平臺。其與深圳瀚翔的深度合作(2025年正值戰(zhàn)略合作20周年),將持續(xù)推動中國腦科學(xué)在基礎(chǔ)理論臨床診斷及腦機接口三大維度的突破。未來,隨著干電極技術(shù)與無線傳輸組件的迭代,腦電研究將進(jìn)一步融入自然場景,揭開人腦在真實世界中的運作密碼。