IT之家 5 月 11 日消息，腦電圖（EEG）在診斷和管理癲癇、睡眠障礙以及腦損傷等疾病中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，傳統(tǒng)的腦電圖監(jiān)測系統(tǒng)存在諸多不便，例如使用硬質(zhì)金屬電極和導(dǎo)電凝膠，不僅佩戴過程繁瑣、容易造成皮膚不適，而且信號質(zhì)量常常不穩(wěn)定。

為了解決傳統(tǒng)腦電圖監(jiān)測設(shè)備的這些問題，賓州州立大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種類似頭發(fā)的新型設(shè)備，用于長期、非侵入式的腦部監(jiān)測。這種新型電極輕巧且靈活，可直接貼附于頭皮，能夠穩(wěn)定地記錄高質(zhì)量的腦電信號，同時不會引起皮膚刺激。

IT之家注意到，研究人員在《npj 生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新》雜志上發(fā)表的研究中指出，這種微型腦電圖監(jiān)測設(shè)備在連續(xù)佩戴超過 24 小時后仍能保持穩(wěn)定的性能表現(xiàn)。該技術(shù)不僅可用于臨床醫(yī)療場景，還可能應(yīng)用于消費級健康和保健產(chǎn)品中。

賓州州立大學(xué)工程科學(xué)與力學(xué)系沃姆利家族早期職業(yè)教授、論文通訊作者周濤（Tao Zhou，音譯）表示，這種新型電極能夠在幾乎不被察覺的情況下，實現(xiàn)更一致、更可靠的腦電圖信號監(jiān)測，從而提升患者的功能體驗和佩戴舒適度。

相比之下，傳統(tǒng)的腦電圖監(jiān)測過程既繁瑣又雜亂。電極需要與頭皮緊密貼合以獲取準確的腦部活動信號，但頭發(fā)和皮膚的間隙會導(dǎo)致信號不清晰。為了確保電極與頭皮的良好接觸，通常需要涂抹導(dǎo)電凝膠，但這些凝膠可能會刺激皮膚。

此外，傳統(tǒng)的腦電圖電極是硬質(zhì)的，即使是輕微的頭部運動也可能導(dǎo)致電極移位，從而影響數(shù)據(jù)的一致性。為了解決這一問題，周濤及其研究團隊開發(fā)了一種由 3D 打印水凝膠制成的小型、類似頭發(fā)的設(shè)備。該設(shè)備由一個小圓點狀的電極組成，用于從頭皮捕捉腦電信號，而一根細長的導(dǎo)線則將其連接到監(jiān)測系統(tǒng)。

該設(shè)備使用一種可 3D 打印的生物粘附性墨水，使電極能夠直接粘附在頭皮上，無需使用粘膩的凝膠或進行皮膚預(yù)處理。這種設(shè)計減少了電極與頭皮之間的間隙，從而提高了信號質(zhì)量。其輕巧、靈活且可拉伸的特性確保了即使在梳理頭發(fā)或佩戴棒球帽等活動時，電極也能保持穩(wěn)定，非常適合長期使用和慢性監(jiān)測。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，這種新型類似頭發(fā)的電極在性能上與標準的金電極相當，而在與皮膚接觸方面表現(xiàn)更好，并且能夠在連續(xù)佩戴超過 24 小時后保持可靠的信號質(zhì)量。與傳統(tǒng)腦電圖系統(tǒng)不同，這種新型電極無需頻繁更換，能夠確保在多次監(jiān)測過程中獲得一致的數(shù)據(jù)。

目前，腦電圖監(jiān)測系統(tǒng)仍需通過導(dǎo)線連接到機器，限制了患者的活動范圍。研究人員計劃未來將該系統(tǒng)升級為無線版本，從而在監(jiān)測過程中為患者提供更大的活動自由度。