僅適用於探索套件(注:探索套件和RELAX套件,由於採樣率和射頻設置的差異,並不互相兼容。)
要在兩三分鐘內就上手,開始使用的DIY套件,請按照啟動-123的簡易步驟操作。 這份說明書提供較詳細的操作步驟,以及更多相關說明與資訊。
生理感測器的DIY套件,可以方便地截取各種生理信號,它的功能可與腦電圖,心電圖顯示器等產品相比。
然而,DIY套件不是醫療裝置,不應該使用於監測或治療疾病。
在開始之前,你需要先下載 OPIconsole程式 及 OPIconsole:一個簡短的手冊。
你可能已經讀通過DIY套件的產品說明,了解該套件的基本功能。在 www.bioshare.info 參考資料部分中,也有許多可能是您感興趣的關於生理信號的文章,與可能使用的應用程式的基本知識。在您熟悉如何閱讀EEG信號後,這本使用說明書將引導您完成基本設置和配置,然後引導你透過一些有趣的測試,找到您個性化的腦電波頻段。 (My EEG Frequncy)(OPI控制台頻譜圖從1Hz開始,每個波段0.5Hz的增量,與可調最高頻 率,所以你可以便捷的尋找Alpha (α) 波或Sigma (σ) 波的頻率峰值。您只需減少最大顯示頻率到較低的值,例如16HZ,然後從底部(1HZ)向上計數到顯示峰值的頻率,使用0.5Hz增量,並寫下頻率峰 值。)
1. 連接組件:
有3個主要的電子組件:感測器,記憶體模組,和控制器。
1.1. 輕輕地向後拉感測器上保護金手指面(microSD接口)的矽膠皮套以插入記憶模組上 microSD插槽(金屬支架向上)(見照片)。感測器的金手指面應朝下,而記憶模組的金手指面要朝上。別擔心,如果你插反,不會有傷害,也不會有電力連接,你可以簡單地翻轉組件,並重新插上來更正它。
感測器安裝記憶體模組
1.2. 接下來將記憶模組+感測器 組合插入到控制器上 microSD插槽(金屬支架向上),記憶模組的金手指面應朝下 (見照片)。 別擔心,如果你插反,不會有傷害,也不會有電力連接,你可以簡單地翻轉組件,並重新插上來更正它。
感測器,記憶體模組插入控制器
感測器插入記憶體模組插入控制器
2. USB埠連接和充電:
使用提供的USB短電纜(註:USB電源器不包含在套件中),以 mini-USB端 插入控制器,並以 USB-A端連接到您的PC,並啟動充電。
金屬盒內 - 短USB適配器和不粘板
如果您的PC (桌上型電腦或筆記型電腦或平板電腦)沒有USB插槽,那麼你可能是使用一個小的平板電腦,並需要特殊的適配器(不包括在套件中)。檢查您的平板電腦配件,它可能有這種特殊的適配器(如USB- 母對mini-公適配器,USB-母向micro-公適配器)。如果沒有,你可能需要根據您的平板電腦是什麼類型的USB插座購買合適的適配器。一些網上的例子顯示在這裡,但你應該自己搜索找到正確的適配器和你喜歡的商店。
http://www.amazon.com/USB-Female-Mini-Male-Adapter/dp/B0016RNX2I
或 http://www.amazon.com/eForCity-Micro-Female-Male-Adaptor/dp/B0023FTRUO
USB短電纜應插入一個盡可能靠近你的USB插槽,你可以調整控制器的方位和角度,使無線信號的接收變佳, 來做生理反饋實驗。高品質生理信號數據將被存儲在記憶模組,不受無線數據通信的的損壞和干擾。
為了盡量減少任何可能的無線射頻輻射有害影響,感測器的無線傳輸特意設置為非常低的的功率電頻(低於 -4.5dbm 水平)和非常低的負載週期(即ON小於1%的時間)。因此,平均發射功率電頻在感測器(非常接近人體)通常是低於 -35dBm 水平。
如果您有任何標準的 USB電源,或更長的USB電纜,您可以使用它們充電,及連接到您的電腦。
在充電同時(不需 USB驅動程序),你應該下載並安裝 TRUESENSE管理/ SDK軟件到您的電腦上。然後你就可以第一次啟動套件及管理軟體。
3. 執行OPICONSOLE程式:請首先按照 OPIconsole:一個簡短的手冊 描述的過程練習,以熟悉各種功能和特性。
在管理軟體啟動時,它會顯示此畫面(屏幕快照)。 點擊“重新整理”按鈕,管理軟體將對控制器,感測器及記憶模組,自動進行配對安裝和配置,並將狀態訊息保存。
3.1. 配置 (CONFIGURATION) APP,手動參數設置和解釋。
即使所有的參數將被自動配置,你仍可以選擇手動修改一些參數。
1)Zigbee的無線通道分配:對於進階用戶,如果你知道固定通道高功率WiFi(1至14頻道)的來源,你可以設置感測器和控制器之間所需的ZigBee無線通道(11至26頻道,即大約對應於WiFi的1至14頻道),以減少可能的干擾。
2)雙擊點(DT)控制:根據您的喜好,您可以更改感測器的ON / OFF控制。當感測器連接到控制器時,感測器將進入閒置模式及充電。當感測器從控制器中拔除,它會根據此設置留在閒置模式,或進入啟動模式。
(一)雙擊點OFF:這是默認設置。從控制器上取下時,該感測器將進入啟動模式。
(二)雙擊點ON: 該感測器將留在閒置模式下,直到檢測到一個有效的雙擊點命令,然後進入啟動模式。每一個有效的雙擊點命令,可讓感測器在啟動模式和閒置模式之間切換。這是一個非常酷的星際旅行模式,適合於交互式應用程序(信號的即時觀看,玩遊戲,生理反饋等),在這裡你可以看到傳感器開啟和關閉的立即影響。此模式不適合於持續長時間的生理信號蒐集,因為某些身體運動可能錯認為雙擊點命令,感測器可能被意外關閉。
3)記憶體上傳(Upload)和刪除(Erase):當記憶模組連接到控制器,控制器連接到您的電腦時,你可以開始將記憶上傳PC,存儲高品質生理信號數據。成功完成後,請將記憶模組內容刪除,並為下次數據記錄做好準備。 因為它會花幾分鐘的時間來上傳數據,並完全刪除記憶模組,完成前請不要干擾,以防止內容損壞或故障。
3.2. 感測器與控制器配對:
1)單一感測器搭配:如果你僅有一個套件,你不需要做任何其他的設置操作。
2)多個感測器搭配:如果你有多個套件,並計劃操作多個感測器為一組,請先分別配置每個套件,以確保其正常運作。請先通過單一感測器操作,成功的完成入門應用和學習課程。 當你準備好更先進的多感測器操作時,請選擇只有一個控制器(所有其他控制器是備用的),並按照“多個感測器”菜單,按順序使用相同的控制器為每個感測器配對。
只要你喜歡,您可以重新運行配置管理軟體很多次,最新的運行會覆蓋以前的設置。儘管大多數配置數據都存儲在感測器和控制器的永久性存儲內, 但如果其中一個感測器或控制器已完全耗盡電池和進入關關斷模式,同步時間參考可能已丟失或損壞。重新運行配置管理軟體,檢查它們的狀態,並確保適當的配對和時間同步,是一個很好的做法。
感測器和控制器,只有當他們通過正確配對後,才可以一起作用。接下來,讓我們啟動感測器套件。
4. 感測器附件:
4.1 麥拉鍍銀電極片,及 鍍銀(Ag)電極與普通麥拉片。
鍍銀(Ag)電極與普通麥拉片(如上圖,乾式電極組)和麥拉鍍銀電極片(如下圖,與凝膠片組合可做為凝膠電極組)
你可以使用生理感測器與乾式電極或凝膠電極來收取數據。乾式電極較容易操作和使用。然而,凝膠電極可以提供比乾電極更可靠的皮膚接觸電阻,減少振動,尤其是需要高品質的低頻EEG信號頻段,如睡眠和靜坐分析時。
4.2 薄矽膠頭帶+鍍銀乾電極: 套件裡有一個已組裝好有鍍銀乾式電極的頭帶。您可以調整彈性帶到適合你頭部尺寸的大小。我們建議您使用感測器與這個組合可以很快的開始。只要將感測器扣在電極上成為一個單一組件。您就可以把這單一'頭帶組件戴在前額,並開始收取數據。
你也可以變換乾電極對上頭帶的位置, 只要把麥拉片和電極取下,重新將電極穿入所需的薄矽膠頭帶位置上(相對的洞裡),然後把麥拉片扣上就可以了。 套件裡也附上一條彈力絲線(〜200公分長)。請參考 如何調整彈性線,佩戴矽膠頭帶?。
4.3 粘凝膠: 請參考 如何安裝凝膠墊到MYLAR電極片上? 來學習如何把可重複使用的導電凝膠片裝在鍍銀麥拉片銀上。套件裡附上幾對可重複使用的導電凝膠片供使用。如果密封包裝,並妥善保存在陰涼,乾燥的區域,其保質期可長達1年。每片可重複使用多達30次。請使用乾淨的水輕輕清洗和再水化,並妥善保存在保護片下, 遠離粉劑,絨毛纖維,或任何其他表面。除非你是準備更換,不要拉或試圖拆除粘凝膠。對於輕型,短時間在靜態或沒有太多的運動姿勢的測試,粘凝膠應該具有足夠粘度保持傳感器定位,並具有良好的電接觸。 (請閱讀 如何使電極與皮膚有良好接觸。)對於持續長時間的測試,或溫和的運動,請使用額外的支持繃帶或頭帶。
您可以使用矽膠頭帶與這凝膠電極組搭配使用。只要將頭帶覆蓋在凝膠電極MYLAR片上(底部凝膠表面保護好)放在適當的位置,將突出的電極穿過在矽膠頭帶上想要的位置相對的孔。然後將其感測器扣上作為一個單一的組件。現在,您就可以把這單一'頭帶組件戴在前額。你可以輕輕地按壓一下凝膠墊,以確保凝膠墊穩當地附著在皮膚上。並開始收取數據
4.4 預製膠帶: 套件包括一組預製膠帶。 預製膠帶上的孔與電極片電極匹配以提供穩妥的安裝。 將預製膠帶妥善地覆蓋在凝膠電極MYLAR片上(可使用不黏板來保護底部凝膠表面)成一組件,在清潔和抹濕皮膚(用肥皂水或酒精去除皮膚油脂)適當的位置後,將這組件貼在身上欲測量的部位,輕輕調整麥拉電極片,凝膠和預製膠帶,使這些附件穩妥的附著在皮膚上。這組件穩當地貼上後,感測器就可以很容易地從電極上安裝或拆下。 要在不同的身體部位貼上電極組及感測器,預製膠帶非常好用。
預製膠帶
5. 練習及學習課程:
在安裝感測器之前,請確定你已經配置了RF ON,雙擊點OFF,單一傳感器配對。
對於本次練習,感測器最好是安裝在太陽穴的側邊(星際迷航女船員九之七的外觀),因為在這個位置上,你可以收取更多類型的腦電波和肌肉的效果。根據控制器插入的USB端口,可以選擇右側或左側,並且使它們在同一側,以便確保良好的感測器和控制器之間的無線通信。調整控制器和感測器之間的方向和角度,視線不受阻礙,以提高無線信號的品質。 (注:實際的生理信號收取並存儲到記憶模組的數據,將不被無線通信破壞。)
將控制器通過USB電纜連接到PC,等待PC識別USB設備。啟動TRUESENSE應用程序,選擇感測器(應該只有一個),並選擇ADC和ACC的信號。 (注:即使你只選擇觀看幾個參數,所有的數據都將被收取後上傳到PC進行分析和儲存)。如果一切都設置正確,你應該看到信號在顯示屏上移動。如果該信號是間歇性的,調整控制器的方向和角度(如上面所述)。現在,讓我們開始樂趣的遊戲。
5.1 加速度計功能:(XYZ頻道)
慢慢地向前低頭和向後抬頭,ACC-Z的數據向下或向上,捕捉你的姿勢。這個數據適用於跟踪頭的姿勢,尤其是當你低頭太多時間過長,沉湎於使用個人電腦或平板電腦或智能手機。該數據也能告訴你,在冥想,會議,談話,或駕駛中,何時在打瞌睡,何時在熱情地點頭。
慢慢地向側向傾斜,左,右,ACC-X, ACC-Y 的數據向下或向上變化緩慢,捕捉你的姿勢。這個數據適用於追踪頭的姿勢,尤其是當你傾斜到一邊,導致脊椎壓力不均的趨勢。您也可以使用這些頭部姿勢數據輸 入來控制視頻遊戲,模擬飛行,滑雪,和其他體育遊戲等。
雙擊點:這是有趣的小工具,“星際迷航”的成員們常用的“Beam me up, Scotty”小工具。 就像滑鼠雙擊,只需要稍加練習,掌握了竅門(定時和定力)。來吧,點按一下,稍等一下,再點一下,看看雙擊點信號是如何的樣子。一旦你掌握了這雙擊點竅 門,你可以使用此命令來打開/關閉你的傳感器,或在應用程序輸入命令。
至於步行和跑步:太容易了,讓我們稍後再做。
5.2 肌電圖檢查:(SIGNAL頻道)
我們的肌肉神經元產生非常強,具有廣泛的帶寬(通常為80〜3000HZ,可以下溢到低於40Hz)的高頻信號。如果感測器僅有有限頻寬(只含有低於64 或甚至32Hz信號),則肌肉神經元信號(EMG)可能誤判為超級β波(或γ波,通常為30〜150Hz)或β波(通常為12 〜40Hz)。
要看肌電信號有多強,只需收緊你的額頭肌肉,看ADC信號大幅增長。嘗試不同的面部肌肉,一個接一個,都幾乎有相同的結果。一般情況下,我們不能區分任何特定的肌肉群,但可以知道是否有一些肌肉收緊。評估你是否放鬆,那就是看是否所有的面部肌肉群已經放鬆,這是非常有用的信息。
顎緊咬:有一個非常有用的絕招,讓我們叫它“顎緊咬”。請閉上嘴,上頜骨和下頜骨緊密接觸,稍微收緊你的下巴肌肉看ADC信號變大,擰緊更多看更大的ADC信號。現在,讓我們嘗試“下巴雙擊點”,1秒鐘擰緊,1秒鐘放鬆,然後再次1秒鐘擰緊下巴。看到了漂亮的下巴雙擊點信號顯示嗎? 多試幾次,直到你得到它的竅門。
請注意,顎緊咬是別人看不見的。一旦你已經掌握了這個“顎緊咬”的竅門,你可以使用它作為事件標記,標記各種活動或某些事件的開頭或結尾。您可以自己定義 各種標記:單緊咬,雙緊咬,三個或更多緊咬,正常緊咬,緩慢緊咬等,都為特定目的,為以後的分析使用。當你存儲大量數據以後,你會注意到,“顎緊咬”在時域和頻域的分析上,很容易分辨。
5.3 眼電圖檢查:(SIGNAL頻道)
眼電圖(EOG)是一種用於測量記錄眼球運動中視網膜的靜息電位的技術。當傳感器在眼睛附近,您可以輕鬆地查看其效果。
眨你的眼睛,你會看到EEG有一個信號峰(你眼睛運動的時間長度),快速眨的峰值相距甚近。請注意,肌電圖信號(尖銳的高頻尖峰)在這裡很小,只有平穩緩慢變化引起的眼電變化。慢慢地轉眼睛向左,向右,你會看到一個相應的緩慢變化的EEG信號。慢慢地轉眼睛向上和向下產生類似的結果。 EOG檢測眼球運動,是非常有用的,是REM(快速眼動)睡眠期有用的指標(但不是唯一的指標)。
它的內容大多是低頻,是眼球運動的直接頻率,因此不容易與其他低頻率的信號源,如慢Delta波區別。您可以依靠操縱快/慢週期眼球運動,甚至閉眼睛,輕鬆地製造“共振”的腦電模式。 http://en.wikipedia.org/wiki/Electrooculography
5.4 腦電圖檢查:(SIGNAL頻道)
除了透過身體活動(EMG,EOG),剩餘的真正的腦電圖(腦電圖是沿頭皮的電活動的記錄)信號所產生的腦的神經元放電引起的信號要小得多,通常使用頻率分析(FFT或快速傅立葉變換分析)。
我們的大腦含有的神經元和突觸的數量是巨大的(估計約100億個神經元和100萬億突觸),所以任何可衡量的信號是數量龐大神經元的聯合活動。 真的,在可預見的未來,不要指望EEG能捕捉到任何特定的“思想”,高度可控的“指示”或“命令”。在現實中,我們(和你)前面已經證明,許多具有高度可控和精確的“EEG”信號,是自覺或不自覺地細微的肢體和肌肉動作所產生,但被誤認為腦電波信號。
真正的腦電波信號能告訴我們很多,特別是各種同步狀態,關於我們放鬆和睡眠階段的深度,以及關於我們思維,視覺和聽覺系統的專注深度。
摘自http://en.wikipedia.org/wiki/Electroencephalography
"The electric potential generated by single neuron is far too small to be picked up by EEG or MEG. EEG activity therefore always reflects the summation of the synchronous activity of thousands or millions of neurons that have similar spatial orientation. If the cells do not have similar spatial orientation, their ions do not line up and create waves to be detected. Pyramidal neurons of the cortex are thought to produce the most EEG signal because they are well-aligned and fire together. Because voltage fields fall off with the square of distance, activity from deep sources is more difficult to detect than currents near the skull. Scalp EEG activity shows oscillations at a variety of frequencies. Several of these oscillations have characteristic frequency ranges, spatial distributions and are associated with different states of brain functioning (e.g., waking and the various sleep stages). These oscillations represent synchronized activity over a network of neurons. The neuronal networks underlying some of these oscillations are understood (e.g., the thalamocortical resonance underlying sleep spindles), while many others are not (e.g., the system that generates the posterior basic rhythm). Research that measures both EEG and neuron spiking finds the relationship between the two is complex with the power of surface EEG in only two bands (gamma and delta) relating to neuron spike activity."
要檢驗真正的腦電波, 讓我們到"我的EEG頻率"去看看。(OPI控制台頻譜圖從1Hz開始,每個波段0.5Hz的增量,與可調最高頻 率,所以你可以便捷的尋找Alpha (α) 波或Sigma (σ) 波的頻率峰值。您只需減少最大顯示頻率到較低的值,例如16HZ,然後從底部(1HZ)向上計數到顯示峰值的頻率,使用0.5Hz增量,並寫下頻率峰 值。)