Biotrace生物反馈仪使用手册文档格式.docx
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若使用笔记本电脑,也可使用USB转接口,以避免笔记本倾斜导致的USB连接损坏。
现在显示屏的右边会出现一个球形文本框。
(实际上屏幕显示主要取决于界面类型)
Windows很可能会问你是否需要连接(网上)升级,寻找新的驱动器。
如果出现这种情况,选择:
“不,这次不需要”。
当你选择驱动器软件位置时,会出现下图所示的对话框。
选择“自动安装软件”,确定安装盘已放入驱动器中。
在蓝牙装置向导中,选择“设备已安装,开始收索”。
打开SPIRIT-10的电源,蓝牙会闪过一道蓝光,然后按“下一步(Next>)”。
片刻之后SPIRIT-10就会被找到。
现在用鼠标左键选择它,并单击“下一步(Next>)”。
在此请注意产品序列号。
输入SPIRIT-10的密码,以保证你的SPIRIT-10不会被他人连接。
请选择“对找到的文件使用此密码”,并输入数字。
注意,密码应包括序列号的最后4个数字。
序列好在SPIRIT-10底部的标签上。
输入序列号的最后4位,如上图中的“0095”,但你的密码应与之不同。
按“下一步(Next>)”,等待Windows连接SPIRIT-10。
窗口会显示一组数字信息,最后的信息是已完成设备的安装。
不过也可能显示COM接口,这通常与你的电脑相连。
蓝牙未正常连接时,可能出现的原因和解决方案如下:
a)如果它忘记密码。
有时你需要重新启动计算机,打开SPIRIT-10,没有匹配,在被检测到之间重新匹配。
如果你用的是老版本的WindowsXP(不是SP2),可能会出现这种情况。
b)检查连接蓝牙装置的USB接口。
尽可能使用同一个接口,如果你用另一个接口,可能需要重新安装驱动,使用前需要重新匹配。
另外,第一次匹配时使用手动连接SPIRIT-10,重新启动电脑可能有助于加强计算机记录正确的密码。
6安装完成
在SPIRIT-10与蓝牙连接后,建议你重新启动计算机,这样所有安装将得到保存,你不必重新输入。
计算机重新启动后的下一步是用WindowsTM的开始按钮寻找Biotrace+软件。
7传感器的配置
BioTrace+中所有的信号都来自于传感器。
BioTrace+允许你改变通道和传感器配置。
在下图所示的对话框中你可以查看和改变传感器的配置。
(按键盘中的“I”键就会出现此对话框)
建议不要改变默认的通道设置。
如果保存了通道设置,在传感器配置或通道设置中所做的任何改变都会引起所有屏幕中使用这些通道设置的生理数据的变化。
因此如果你改变了通道设置并将其保存了,BioTrace+中的大多数屏幕都会受到影响。
在上面的对话框中你可以看到默认的传感器配置。
你还可以进行以下配置:
a)J输入的传感器类型。
b)获得信号的采样率。
c)哪个传感器上获得的数据保存在闪存卡上。
(闪存实验)
8传感器类型及连接方式
每个输入都允许使用一定类型的传感器。
如SPIRIT-10的前4个输入即A、B、C、D输入可用于(快)直流和AC电生理信号,其频率范围为直流(DC)-800Hz,并支持下列改变:
类型推荐采样率(SPS)
输入A脑电(EEG)256(或512)
输入B缓慢皮层电位(SCP)256(或512)
输入C心电(ECG)256-2048
输入D肌电(EMG)1024-2048
输入D眼动(EOG)256
如果你想将4个输入全变成脑电(EEG),你需要将所有的通道类型都设置为脑电(EEG),并将采样率都设置为256(或512)。
想要得到4个通道的(原始)肌电(EMG),你必须将4个通道设置全改成肌电(EMG),并将采样率提高至2048(或1024)。
输入E、F、G、H可以任意组合连接外围传感器,其包括如下选择:
类型推荐采样率(SPS)
输入E皮电32
输入F皮温32
输入G血容量搏动128
输入H呼吸32
因此如果你想将其连接到4个不同人的身上只测皮电,你必须先将E-H输入都设置为皮电(SC/GSR)。
你还应该将采样率设置为32SPS,然后将此配置保存在新数据通道设置中。
最后的两个输入即I和J是用于:
血氧(SpO2)水平(氧的饱和度);
血氧(SpO2)脉冲波。
来自血容量波动传感器上的血氧(SpO2)脉冲波和脉搏波非常相似,其也可以用于检测心率(HR)。
第二章实验程序
1用户建立
如果是第一次使用该软件,则需要建立新的用户。
点击Record→AddNew→填写信息→Ok。
添加新用户后,就可以选择新用户,按Continue,进行下一步实验。
如果实验对象已经有信息的记录,则可以直接进行选择,单击Continue进行实验。
2数据记录
每个实验中,界面下方的条目指引了用户的整个操作。
a)Exit:
退出所有程序
b)Menu:
回到主页面
c)Stop:
停止数据的展示
d)Replay:
重新展示记录的数据
e)暂停:
暂停数据的展示
f)Record:
打开已有的数据,或者打开新的数据
3数据查看
实验过程中,研究者可立即查看记录的数据信息。
使用键盘的Tab键,可在信号屏幕与实验概况屏幕间转换,当次实验记录的原始数据可通过屏幕转换进行查看。
如图是信号屏幕。
第三章实验介绍
1进入实验
选择StartProtocol进入实验。
开始菜单下的所有常用实验和程序是程序自带实验,可根据实验特点将其归为四大板块。
每一类型下的实验都有其自己的特点,具体情形将在接下来详细介绍。
2SensorDemos感觉演示
本板块主要介绍了八种感觉通道的内容和使用。
包括BVP/HRsensor,EEG,RespirationSensor,SCP,SC/GSRSensor,EMG,SkinTemperatureSensor,ECG/EKG,以及八种感觉通道的综合使用,Multi-modalityPhysiology。
2.1血容量搏动/心率感觉BVP/HRsensor
测验内容:
BVP信号,BVP振幅,心率,心率变异,心率变异的光谱分析
装置连接:
将输入G与设备相连,如图,注意红色点与接口对应。
将BVP手指感应器带在非利手上,如图,注意使用过程中不要随意移动设备。
用户训练
a)血管收缩和舒张训练:
观看血管收缩和舒张的动画,帮助用户了解心脏活动和血管的收缩和舒张的关系。
2.2脑电EEG
EEG1-原始信号,光谱分析,EMG伪迹,SMR,Theta
将输入A/B和Gnd按照图进行连接。
EEG的电极(如图)有两股线,各有红、黑两个接线插头,标注为黑-1、红-1、黑-2、红2。
红-1和黑-1连接着输入A,其中红1是输入1(A)的正极,黑-1是负极。
红-2和黑-2连接着输入B。
电极的连接使用的是国际通用的10-20EEG系统。
(如图)
单级连接:
正极(A+)将红-1连接于头部Cz位置;
负极(A-)将黑-1连接左耳或左乳头,接地电极连接右耳或右乳头。
固定时,需要使用电极膏和相应的设备。
a)笑脸训练:
通过控制动画的表情,来训练减缓theta/betaratio。
当thetaratio高,动画是哭脸,当thetaratio低,动画是笑脸。
b)虫子游戏训练:
通过调节SMR,来控制虫子运动速度。
SMR活跃度越低,虫子运动速度越快,当SMR的theta太高时,虫子停止运动。
c)灯泡训练:
当SMR达到500ms时,则的一分。
训练者需要努力得分,得分越多,灯泡越亮。
2.3呼吸感觉RespirationSensor
测量内容:
呼吸频率、呼吸振幅、心率
将输入H连入设备,如图。
将呼吸传感器A固定在胸部,将呼吸传感器B固定在腹部,如图。
固定时,不能过松或过紧,以免影响实验结果。
a)气球训练:
气球的膨胀和收缩对应了呼吸的吸气和呼气。
控制呼吸的频率,以减少气球变化的频率。
2.4缓慢皮层电位SCP
EMG,SCP
将输入A/B和Gnd与设备相连,如图。
使用2个EEG通道,如图2。
其中红1为输入A/B的正极,连接Cz处,黑1和黑2是负极,黑1连接左耳或左乳头,黑2连接右耳或右乳头,Gnd(白色)连接右耳。
b)小球训练:
训练要求用户在8到10s的实验中进行正负极电位的转换练习。
负极电位小球向上运动,正极电位小球向下运动。
c)训练中,最好进行双屏显示,数据记录在右屏,小球反馈在左屏。
分屏时可按F1-F12功能键加Ctrl键,载入主屏或次屏。
2.5皮电SC/GSRsensor
测验用途:
皮电随情绪压力的增加而增加,因此可用于展现交感神经的唤醒。
SC信号
将输入E如图连入设备。
将SC/GSR的手指电极如图所示绑在非利手上。
要求用户观察SC柱形图的变化,通过自我放松,尝试通过降低交感神经唤醒,使得卡通脸变成笑脸。
2.6肌电EMG
可用于头痛,紧张,背痛,脖子痛,和磨牙的相关治疗。
EMG两个通道的原始信号(EMG1-raw;
EMG2-raw);
EMG1/EMG2比
将输入C/D和Gnd如图进行连接。
EMG的电极(如图)有两股线,各有红、黑两个接线插头,标注为黑-1、红-1、黑-2、红2。
其中,红-1和黑-1连接着输入C,其中红1是输入1(C)的正极,黑-1是负极。
红-2和黑-2连接着输入D。
电极的安放和所测量的肌肉相关,其中Gnd(白色)一般连接用户的额头或者脊梁骨位置。
a)平衡训练:
通过平衡EMG1和EMG2,使平衡木上的小球保持在中间的位置。
b)花朵训练:
通过肌肉放松,使花朵开放。
c)瀑布训练:
通过肌肉放松,使瀑布的水流加快。
d)水波训练:
通过肌肉放松,使水面上的波纹变少变平稳。
2.7皮温SkinTemperatureSensor
皮温
将输入F如图连接在设备上。
使用医用胶布将温度手指感受器固定在用户的非利手手指上,保证感受器的黑色部分和皮肤相接触,如图。
a)图片训练:
通过降低皮肤温度,使图片变得清晰。
b)拼图训练:
通过降低皮肤温度,使拼图快速拼凑完整。
2.8心电ECG/EKG
心率,ECG,呼吸速率
ECG的电极(如图)有两股线,各有红、黑两个接线插头,标注为黑-1、红-1、黑-2、红2。
胸连接如图。
腕连接如图,其中手腕连接时,红色电极需要连接在左手臂低端手腕边缘。
3Biofeedback生物反馈
本板块提供了多种生物反馈相关的实验,包括与血压,慢性紧张头痛,偏头痛,腹式呼吸,紧张和焦虑,以及肌肉活动等相关的测验。
通过这些测验能帮助了解你的生理变化,同时也能作为心理训练的工具。
3.1压力释放:
温度Stressreduction:
Temperature
手部温度,呼吸速率
测验目的:
当个体处于慢性焦虑时,血管收缩,手脚的体温下降。
手温训练要求训练者掌握放松技术,例如减缓腹式呼吸的频率,使得获得一定的体温增加。
另外,也可连接呼吸传感器,将输入H连在对应的设备位置。
a)太阳训练:
通过调整腹式呼吸的频率,增加手部温度,尽快使太阳升起。
通过调整腹式呼吸的频率,增加手部温度,尽快完成拼图。
通过调整腹式呼吸的频率,增加手部温度,加快瀑布水流速度。
d)花朵训练:
通过调整腹式呼吸的频率,增加手部温度,加快花朵绽放速度。
e)时钟训练:
通过调整腹式呼吸的频率,不断增加手部温度,使秒针顺时针前进。
3.2慢性紧张性头痛ChronicTensionHeadache
左斜方肌温度,右斜方肌温度,手部温度
通过训练,达到缓解紧张和焦虑,以帮助预防头痛的发生的作用。
如果头痛症状明显,可帮助缓解症状。
如图,连接输入C/D和Gnd。
另外,也可选择性连接输入F,连接温度传感器。
使用两通道的sEMG电极进行连接。
其中,通道1连接左斜方肌,通道2连接右斜方肌,Gnd(白色)电极连接到脊梁骨上。
在电极连接时,可以使用单电极连接,也可以使用三电极连接,如图所示。
皮温传感器连接在非利手的中指上。
a)感受训练:
训练者在站立时和坐下时观察两边斜方肌温度的变化,并在所有姿势下进行温度调节,控制温度在5微伏特以下。
b)双EMG训练:
c)拼图训练:
降低两边斜方肌的温度到5微伏特以下,使拼图完成。
3.3焦虑:
皮肤传导Anxiety:
SkinConductance
皮肤传导唤醒水平,皮肤温度
当个体处于情绪性焦虑或压力时,会导致神经系统活跃,以导致手部和脚部的汗腺分泌增加。
皮肤传导可以帮助用户知觉到这种唤醒水平的变化,并且降低它,以此帮助减少压力和焦虑。
如图,将输入E连接到设备。
另外,也可通过输入F,连入温度感受器。
将皮肤传导感受器连接到非利手的两根手指,如图。
连接时注意不要让其滑落,也不要太紧。
a)注意训练:
观察皮肤传导水平在放松时和紧张时的变化。
通过不断降低皮肤传导水平,使花朵绽放。
通过不断降低皮肤传导水平,使瀑布的流水加速流动。
d)拼图训练:
通过不断降低皮肤传导水平,使拼图完成。
e)海水训练:
通过不断降低交感神经唤醒水平,使海洋波浪和阳光移动。
3.4偏头痛Migraine
皮肤温度,BVP头部感受信号
生物反馈是一种治疗偏头痛的非处方治疗。
它有两种方式,第一,通过生物反馈提高放松训练,以此抑制交感神经系统的活动,达到预防偏头痛的目的。
第二是基于对动脉血流水平反馈的血管收缩训练,以此让训练者学会自主控制血管的收缩和舒张。
如图将输入G连入设备。
另外,可通过输入F将温度感受器连入设备。
使用头部绷带将BVP头部感受器固定在太阳穴位置(额头边用手指能感受到心跳的位置),并找到BVP信号最强烈的位置。
另外,可以在非利手的中指上连接皮温感受器。
方法一:
控制皮温
通过调整呼吸的频率,增加手部温度,尽快使太阳升起。
通过调整呼吸的频率,增加手部温度,尽快完成拼图。
通过调整呼吸的频率,增加手部温度,加快瀑布水流速度。
通过调整呼吸的频率,增加手部温度,加快花朵绽放速度。
通过调整呼吸的频率,不断增加手部温度,使秒针顺时针前进。
方法二:
BVP头部感受
a)自由练习1:
用户根据血管动画感受血管的收缩和舒张,其中放松为舒张状态,紧张为收缩状态。
b)自由练习2:
c)血管收缩反馈训练12分钟:
3分钟放松时间,用户不需要做任何事情;
接着根据系统提示进行反馈训练。
d)血管收缩反馈训练20分钟:
3.5缓解压力:
心率变异StressReduction:
HRV
血压,心率,呼吸速率,
通过训练减缓腹式呼吸来增加心率,以此缓解压力。
同时HRV训练也可帮助减少血压水平。
将输入G与设备相连,如图1,注意红色点与接口对应。
另外,也可通过输入H连入呼吸感受器。
将BVP手指感应器带在非利手上,如图2,注意使用过程中不要随意移动设备。
用户训练:
用户缓慢呼吸,观察心率和呼吸的变化。
通过调整呼吸的频率,增加心率变化,加快花朵绽放速度。
通过调整呼吸的频率,增加心率变化,尽快完成拼图。
d)心率平静训练:
调整呼吸使其频率和PACER信号保持一致。
通过调整呼吸的频率,增加心率变化,加快水波和阳光的移动。
3.6腹式呼吸AbdominalBreathing
呼吸信号,皮温,呼吸峰值,呼吸频率,心率,血压
缓慢的腹式呼吸可用于缓解焦虑和压力。
将输入H连入设备,如图1。
另外,也可通过输入F连入温度感受器,通过G连入BVP感受器。
通过观察图中气球的变化,感受自己呼吸的频率和大小。
b)Pacer训练:
将一只手放在腹部,跟着PACER信号的频率进行吸气呼气,以调节呼吸的频率。
c)海水训练:
缓慢的呼吸,倾听海水退潮和前进的声音。
感受这样的呼吸对压力的释放。
d)呼吸和心率训练:
红线是心率,蓝线是呼吸,缓慢呼吸,观察心率和呼吸信号的变化。
e)呼吸和心率训练:
一只手放在你的肚子上,缓慢吸气呼气。
注意你呼吸时心率的变化。
4Neurofeedback神经反馈
本板块提供了多种神经反馈相关的实验,包括注意力训练和测试,SMR训练,Theta/Beta训练,Gamma训练,和Alpha/theta训练。
这些测验和训练帮助我们更全面地了解大脑活动,对于脑电研究和生理神经训练有重要的意义。
4.1EEG信号检测
4.1.11通道EEG检测
目的:
检测1个单EEG通道的信号质量。
检测内容:
电极连接,外部干扰和伪迹
指标:
a)电极连接:
<
50,000
b)50/60Hz:
10
c)干扰:
d)EMG伪迹:
100
其中输入A用于训练;
输入B用于EOG伪迹控制。
其中,红-1和黑-1连接着输入A,其中红1是输入A的正极,黑-1是负极;
红-2和黑-2连接着输入B,可用于垂直EOG眼部伪迹移除。
正极连接头部Cz位置。
另外还有多种连接方式,位置包括Fz,Pz,Oz,F3,F4等,研究者根据研究要求进行选择;
负极(A-)连接左耳或左乳头,接地电极连接右耳或右乳头。
如图所示。
双极连接:
正极(红色电极)连接F3,负极(黑色电极)连接F4,接地电极连接右耳或右乳头。
其余的连接方式还包括,C3和C4,P3和P4,O1和O2。
眨眼可造成EEG信号干扰,可使用输入B检查EOG,测量眨眼频率和眼动。
连接时,将ECG/EMG电极至于单只眼睛的上下部分,如图所示。
。
4.1.22通道EEG检测
检测1个双EEG通道的信号质量。
将输入A/B,输入C/D,和Gnd按照图1进行连接。
其中,输入A和B用于训练;
输入C用于EOG伪迹控制。
其中,连接A和B的红1和红2分别是是输入A和B的正极,黑-1和黑-2分别是输入A和B的负极;
连接C/D的红色和黑色电极可用于垂直EOG眼部伪迹移除。
单级连接:
正极(A+和B+)是两个红色电极,连接头部Cz和Fz的位置;
负极(A-和B-)分别连接左耳或左乳头以及右耳或右乳头,接地电极连接第七根颈椎的位置。
进行双极连接时,你可以将正极(红色电极)连接于F3和C3,负极(黑色电极)连接于F4和C4。
眨眼可造成EEG信号干扰,可使用输入C检查EOG,测量眨眼频率和眼动。
4.1.3EMG:
减少伪迹
目的:
面部,颈部和肩部肌肉的紧张感(EMG伪迹水平大于10)会导致SMR和Beta活动高于正常水平,从而影响测验结果。
本训练的目的在于缓解面部,颈部和肩部肌肉的紧张感。
指标
a)EMG伪迹:
10或<
5
a)用户屏幕1训练:
通过放松面部,颈部和肩部的肌肉,缓慢呼吸,以减少EMG水平。
b)用户屏幕2训练:
通过放松面部,颈部和肩部的肌肉,缓慢呼吸,以减少EMG水平,并使花朵绽放。
c)用户屏幕3训练:
4.2Gamma波训练
Gamma活动可用于相关科学研究,包括信息储存,短时记忆作用,和认知加工。
a)Gamma:
1-3
b)水平:
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