脑机接口中脑电图-近红外光谱联合分析进展研究

来源：电子与信息学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：张力新, 周鸿展, 王东, 孟佳圆, 许敏鹏, 明东

单位：1.天津大学医学工程与转化医学研究院 天津 3000722.天津大学精密仪器与光电子工程学院 天津 300072

摘要：脑机接口(BCI)能将受试者意图相关的大脑活动转化为外部设备控制指令，在神经疾病治疗、运动康复等方面具有较高应用潜力。BCI的实现需从人脑获取有意义的信号，而脑电图(EEG)可以反映神经电活动，主要用于对反映实时性要求较高的BCI系统；近红外光谱(NIRS)主要反映血流动力学水平，一般用于神经生理状态等需要精确定位脑活跃区域的研究。EEG和NIRS因其非侵入、方便穿戴、成本较低等优点，成为BCI的重要信号获取方法。相比于单模态BCI系统，基于EEG-NIRS 联合分析的混合BCI系统由于具有更丰富的信号特征，在生理状态检测、运动想象等领域得到了越来越多的关注与研究。该文从EEG-NIRS联合分析在脑机接口中应用的研究现状出发，在数据和特征融合程度、层面上归纳最近的相关领域研究现状，并对EEG-NIRS信号处理手段的研究前景进行了展望。

关键词：信号处理, 脑机接口, 脑电图, 近红外光谱

基金资助：国家重点研发计划(2021YFF1200600)，国家自然科学基金(62106173, 81925020)，中国博士后科学基金面上项目(2022M712364)