美国Ripple:高密度EEG/ERP+经颅电刺激一体化脑电设备

今天给大家推荐一款集成了高密度EEG/ERP和经颅电刺激的一体化脑电设备，这款设备具有以下最为显著的技术特点和优势：1）同时高密度EEG/ERP采集+经颅电刺激。首先，需要说明的是EEG/ERP采集和经颅电刺激是集成在一个主机里面的，不是两种设备的简单组合拼凑，所以可以称得上真正意义上的EEG/ERP采集+经颅电刺激一体化设备；其次，单个主机最高达到512通道（最高可以增加到1024通道），每个通道均可以设置成电刺激通道，可以组合多个通道同时进行电刺激，并且每个通道的电刺激和EEG/ERP采集功能的切换时间仅仅为1ms；第三，电刺激波形包括tDCS,tACS, tPCS,tRNS等波形，此外用户可以通过软件自定义刺激波形。2）设备支持Code-on-the-Box处理功能（即代码可以直接在主机上运行），并配有专用Matlab/Python工具包，可以非常方便地实现脑电数据实时获取和处理、基于脑电的闭环控制、闭环电刺激、脑机接口BCI等功能。3）多模态数据采集。可以搭配高达64通道的EMG/ECG/皮肤电/眼电等记录系统，可以在电刺激的同时进行EEG/ERP+ EMG/ECG/皮肤电/眼电/等信号的同步采集；此外，设备留有专用的I/O口与其他第三方设备如眼动仪、fNIRS等进行连接，实现更多模态数据的同步采集。
接下来，就给大家详细介绍下这一款设备。
一、美国Ripple公司简介
美国Ripple公司(Ripple Diagnostics LLC)创建于2005年，公司总部位于美国Utah州盐湖城（ SaltLake City, Utah, USA ）。Ripple公司主要聚焦于神经电生理采集设备、神经电刺激设备以及基于BCI技术的神经仪肢的研发，经过16年的技术积累，目前科研产品主要分为两大类，一类为动物电生理信号采集+电刺激设备(Ripple neuro)，另一类为人体电生理信号（主要是EEG/ERP和EMG）采集+电刺激设备(Ripple neuromed)。Ripple公司核心团队由多位拥有博士学位且具有多年神经电生理软硬件研发和神经电刺激研究经验的专家组成。
二、Ripple公司脑电设备概述
Ripple公司人体电生理信号（主要是EEG/ERP和EMG）采集+电刺激系统采用模块化设计，一个完整的系统包括3个部分：一个主机(Processor)，一个前置放大器(Front end)，一个电极帽或者其他电极。通过不同的主机与不同的前置放大器进行组合搭配，可以很方便地应用于不同人体电生理信号（如EEG/ERP、ECOG、sEEG、spike、EMG、眼电等）采集/电刺激，以适用不同的人体研究应用场景（模块化设计的理念）。

三、主机和前置放大器介绍
Ripple脑电配置有3种类型的主机（Processor），以满足不同客户的不同需求，分别为Summit、QUEST HD和QUEST HD+Stim。而前置放大器有4种，以适用不同模态电生理信号的采集，分别为EEG & EEG+tES（用于头皮脑电采集/电刺激）、Macro & Macro+Stim（用于ECoG或sEEG采集/电刺激）、Macro2 & Macro2+Stim（用于spike采集/电刺激）和Physio& PhysioD（用于EMG、ECG、眼电等记录）。
这里以QUEST HD+Stim主机与EEG+tES前置放大器为例进行介绍。
QUEST HD+Stim主机同时具有EEG/ERP采集和电刺激功能，有64通道和256通道两个型号，单机分别支持最高64通道EEG/ERP和256通道EEG/ERP，两者除了通道不一样外，其他性能完全一致。与主机类似，EEG+tES前置放大器也分别有32和128导联两个配置，与前者配套使用。主要性能指标如下：
1.同时高密度EEG/ERP采集+经颅电刺激；
2.EEG/ERP采集、EMG/ECG/眼电等采集和经颅电刺激集成在一个主机，真正意义上的一体化设备；
3.每个通道均可以设置成电刺激通道，可以组合多个通道同时进行电刺激，并且每个通道的电刺激和EEG/ERP采集功能的切换时间小于等于1ms；
4.电刺激波形包括tDCS, tACS,tPCS,tRNS等波形，此外用户可以通过软件自定义刺激波形。
5.单机最高256通道EEG/ERP+64通道的EMG/ECG/眼电等；

6.模块化设计，搭配不同前置放大器，可以实现不同模态电生理信号（如EEG/ERP、ECOG、sEEG、spike、EMG、眼电等）的采集；
7. 设备支持Code-on-the-Box处理功能（即代码可以直接在主机上运行），并配有专用Matlab/Python工具包，可以非常方便地实现脑电数据实时获取和处理、基于脑电的闭环控制、闭环电刺激、脑机接口等功能；
8.支持超扫描Hyperscanning；
9.主机尺寸183 mm x 95 mm x 36 mm，重量仅为700g；
10.数据传输可以通过有线或者无线WiFi方式，可以适用于移动/便携式数据采集；

11.供电方式可以采用市电供电，也可以采用电池供电；内置可充电电池，也可以另外搭配电池，以适用于移动/户外的应用场景。
12.大于等于110dB的共模抑制比；
13.每个通道7.5KHz采样率；
14.24位的AD采样分辨率
15.DC-2KHz带宽
16.电刺激频率DC-15KHz，刺激最小脉宽33.3us，每个通道输出电流强度±5mA；
17.可以配置模拟I/O口，高达28个输入和28个输出；数字I/O口，高达20个输入和20个输出，可以很方便地与其他第三方设备如眼动仪、fNIRS等进行连接。

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