REF和GND电极在脑电采集中的重要性

2022-08-16

 　　电极帽上有通常有三类电极，地电极（GND），参考电极（REF）和活动电极。

 　　地电极GND：接地电极通常放置于头前部中点（如AFz位置），该电极有助于排除50HZ干扰。GND电极非常重要，如果GND电极断路，所有通道都是断路，阻抗都很大；如果GND电极接触不良，会引起所有通道出现50HZ工频干扰，无法看到正常的脑电波形图。

图 GND电极接触不良导致波形上出现50Hz工频干扰

 　　参考电极REF：放置在身体相对零电位点的电极即为参考电极。脑电记录通常使用耳垂（A1A2）、乳突部（M1M2）作为参考电极。也可采用Cz附近（如CPz位置）的记录点作为参考电极。REF电极同样非常重要，如果REF电极没有连接好，会造成与REF相关的所有活动电极波形都不好。

（1）耳电极A1A2参考 /耳乳突参考M1M2

 　　A1⬅➡A2 ：以同侧耳电极作为参考电极，反映左右侧头皮各记录电极与同侧耳电极的电位差。（A1+A2）/2：耳电极平均参考，以双侧耳电极的平均作为参考。

 　　优点：波形易于识别，临床上使用最多的参考方式。

 　　缺点：距离耳电极较近处，如颞部导联有高波幅的电位出现时，就会传递到耳垂使耳电极活化，影响整个同侧半球的图形。这种情况称为参考电极活化。

 　　优点：可以消除因一侧耳电极活化带来的影响。

 　　缺点：如某一记录电极电压非常高（例如Fp1/Fp2高幅度眨眼伪差），难以通过平均技术完全消除，则可影响双侧半球的电位。

（3）Cz/CPz参考：本身是位于颅顶的记录电极，其本身的电位必然会导致其他各部位脑波的畸变，特别是高密度脑电，容易导致其附近电极采集的信号很弱，看起来像一条直线。

图 右侧参考A2电极脱落，导致右侧所有导联波形混乱

 　　大家可能留意到电极帽上A1/A2做成固定点位、盘状电极、耳夹电极等不同做法。主要是因为不同老师用户习惯使用的参考电极不同，如习惯用乳突做参考，就要求将A1A2做成固定点位；如习惯用耳垂做参考，就要求将A1A2做成耳夹；如想灵活将A1A2放置在乳突或耳垂，则可做成盘状电极。

 　　通常，用户记录的时候选择某种参考方式，但在波形回放和数据分析时，会根据需要重点分析的脑区和电极，选择重参考（其他参考方式），不同的参考方式对数据分析会有不同的影响。

 　　*GND电极和REF电极是两个非常重要的电极，如果这两个电极没有连接好，或者阻抗没有降低好，则会对记录电极的波形有很大的影响。因此，建议使用电极帽时，先给REF和GND打好胶，把REF和GND电极的阻抗调到要求范围内，再处理活动电极。

 　　记录电极：电极帽上除了REF和GND之外的电极，又称活动电极，是用于采集脑电信号的电极，记录到的脑电信号即是记录电极与参考电极的差值。