基于晶体相位调制原理研究具有高信噪比、高灵敏度的低频脑电检测方法

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61875152
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0511.生物、医学光学与光子学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Electroencephalography (EEG) measurement technology has become one of key methods of brain science research because it can provide frequency space dynamic information associated with specific brain state. In order to obtain EEG signals with high signal to noise ratio (SNR) and high sensitivity, the research is done that include the measurement mechanism of extremely-low-frequency EEG based on phase modulation of optical crystal, the mechanism of interaction between the heterogeneous composite electrode and the ion current of the brain, and the method of suppressing EEG measurement signal noise. In order to solve three key problems, which are low conversion efficiency between extremely-low-frequency EEG and input light parameters, the high contact impedance between dry electrode and scalp, and the serious noise disturbance of EEG monitoring system, a multi-channel optical EEG sensor, a composite integrated passive flexible dry electrode, and an EEG artifact removal algorithm are proposed. Through these research, the physical mechanism between incident beam and weak EEG in the range of extremely-low-frequency is revealed and we enhance the acquisition sensitivity and SNR of EEG. Our research will not only lay a theoretical foundation for measurement of EEG, but also provides an idea for the measurement of other low frequency and weak signals.
脑电检测技术由于脑电信号能提供与特定大脑状态关联的频率空间动态信息而成为脑科学研究的核心手段。为了获取具有高信噪比、高灵敏度的脑电信号,本项目研究了基于光学晶体相位调制原理的低频EEG检测机理和异质复合材料电极与脑离子电流之间的作用机制,并提出抑制脑电检测信号噪声的方法。针对低频脑电信号与输入光波参数之间转化效率低,干电极与头皮之间电子通道接触阻抗高和脑电测试系统噪声干扰严重的关键问题,本项目提出了一种新型多通道EEG检测光学传感器,一种基于复合材料的一体化无源柔性干电极以及脑电采集信号伪迹去除算法。以上研究揭示了光信号和低频、弱幅脑电信号之间作用的调制机理,实现了具有高检测精度、高信噪比的脑电信号检测。通过本项目的研究,不仅为脑电信号的检测奠定理论研究基础,还为其他低频、弱信号的检测提供一种思路。

结项摘要

脑电检测技术是脑科学研究的关键技术之一,如何获得高信噪比、高灵敏度的脑电信号成为脑电信号检测关键科学问题。围绕关键科学问题,课题组寻找了适合制作柔性干电极的新型复合材料,确定电极的制作与加工方案,以完成柔性干电极的制作;研究了电极与头皮间接触形式对阻抗大小的影响,并研究降低干电极与头皮之间电子通道接触阻抗的方法;在脑电信号传感研究方法,课题组探究了基于等离子波导的生物电传感器,以及基于光学晶体的输入光波参数与脑电信号之间的调制模式,建立两者之间相互作用的数学模型,并分析影响输出光信号功率的因素与噪声源,提出抑制内、外噪声的方法;探索了基于光学Fano共振原理的光子晶体侧耦合型脑电传感器的实现方法,完成脑电检测系统及相应光学、信号处理模块的设计,并搭建基于光学原理的脑电检测系统,验证系统可行性和进行系统小型化的研究。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(6)
Compact Vectorial Transverse Force Sensor Based on Two-Modal Interference in a Few-Mode Seven-Core Fiber
基于少模七芯光纤二模态干涉的紧凑型矢量横向力传感器
  • DOI:
    10.1109/jlt.2019.2958422
  • 发表时间:
    2020-04
  • 期刊:
    Journal of Lightwave Technology
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Jing Zhao;Dagong Jia;Anran Nie;Hongxia Zhang;Tiegen Liu
  • 通讯作者:
    Tiegen Liu
High-efficiency off-axis coupling of rotating optical signals based on internal conical reflection
基于内锥反射的旋转光信号高效离轴耦合
  • DOI:
    10.1016/j.yofte.2019.02.009
  • 发表时间:
    2019-07
  • 期刊:
    Optical Fiber Technology
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Dagong Jia;Fengjiao Yun;RuihangWang;HongxiaZhang;TianhuaXu;TiegenLiu
  • 通讯作者:
    TiegenLiu
基于串联哑铃型微环谐振腔的二维相干光码分多址编解码器
  • DOI:
    10.7498/aps.71.20200057
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吉喆;严英占;贾大功
  • 通讯作者:
    贾大功
Wearable Optical Sensing in the Medical Internet of Things (MIoT) for Pervasive Medicine: Opportunities and Challenges
普及医学医疗物联网 (MIoT) 中的可穿戴光学传感:机遇与挑战
  • DOI:
    10.1021/acsphotonics.2c00898
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
    ACS Photonics
  • 影响因子:
    7
  • 作者:
    Zhao Jing;Zhang Siyue;Sun Ye;Zhou Ning;Yu Hui;Zhang Hongxia;Jia Dagong
  • 通讯作者:
    Jia Dagong
Optical electrocardiogram monitor with a real-time analysis of an abnormal heart rhythm for home-based medical alerts
光学心电图监测仪,可实时分析异常心律,发出家庭医疗警报
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Applied optics
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Jing Zhao;Ziyue Zhang;Zhenyuan Han;Qi Wang;Hui Yu;Hongxia Zhang;Dagong Jia
  • 通讯作者:
    Dagong Jia

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于多芯少模光纤位移传感器的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国激光
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张玉龙;贾大功;李帅;吉喆;张红霞;刘铁根;张以谟
  • 通讯作者:
    张以谟
无源对称光学结构双通道光纤旋转
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    光电工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    贾大功;张红霞;井文才
  • 通讯作者:
    井文才
大视场自由曲面复眼设计研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    光电工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    范阳;张红霞;宋乐;贾大功
  • 通讯作者:
    贾大功
应用无线红外技术的光互连器件的
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    光通信技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    贾大功;王光辉;井文才
  • 通讯作者:
    井文才
梯形凸起电极液晶变焦透镜
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    液晶与显示
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吕文明;张红霞;宋晓敏;贾大功;刘铁根
  • 通讯作者:
    刘铁根

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

贾大功的其他基金

利用圆锥折射逆效应的多路光信号旋转传输技术的研究
  • 批准号:
    61377077
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    81.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
旋转光场动态空间互连的理论与实验研究
  • 批准号:
    60577013
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码