面向神经多样性人群的脑电图信号采集框架：以海豚辅助治疗为例

本研究通过评估神经多样性儿童在接受海豚辅助治疗期间的脑电图（EEG）信号，以分析其脑活动变化，旨在建立标准化数据，用于评估治疗效果并促进相关研究的可重复性。目前使用的技术包括用于监测脑电活动的EEG系统、确保数据一致性的标准化操作流程，以及用于评估神经多样性儿童治疗效果的海豚辅助治疗框架。然而，当前针对神经多样性儿童的海豚辅助治疗中，数据记录尚缺乏标准化，导致难以在不同治疗阶段及不同研究之间进行客观的结果评估与比较。

这些结果引发了关于持续时间、互动类型或神经多样性诊断等变量如何影响治疗效果，以及环境背景是否会影响治疗有效性的疑问。除了在海豚辅助治疗中进行脑电图分析外，我们还旨在探索长期的神经行为学结局、优化治疗方案，并整合多模态生物标志物（例如可穿戴设备），以评估对神经多样性儿童更广泛的治疗影响。首先，应向参与者家属说明脑电图数据采集的目的、涉及的操作流程，以及可能带来的益处和风险。在每次治疗开始前，应在安静、无干扰的环境中设置好脑电图设备。

确保所有设备正常运行，并备有备用零件。以友好且无威胁的方式向儿童介绍脑电图采集设备。使用玩具、图片或熟悉的安抚物品，使儿童感到舒适。

根据儿童的偏好和舒适度，让其舒适地坐在椅子上或垫子上。使用儿童尺寸的绑带，轻柔而小心地将脑电图采集和记录传感器放置在儿童头部的FP1位置。根据需要进行调整，以确保贴合稳固但舒适，并且电极连接正确。

启动脑电（EEG）信号采集的集成开发环境并加载系统。打开专为EEG信号处理设计的集成开发环境。进入系统配置窗口，选择用于采样的EEG设备，并将水听器参数设置为5 kHz。

保存配置以确保各会话之间的一致性。使用患者信息窗口输入患者的详细信息，包括姓名、诊断结果、实验持续时间（分钟）以及数据采集在海豚辅助治疗过程中的具体情境。单击“采集样本”按钮以开始数据采集。

采集一分钟参考脑电图测量数据，以建立治疗前后信号比较的对照基线。数据采集过程完成后，确认出现完成提示信息，并确保已创建包含摄像头图像以及脑电图和水听器结果文本文件的文件夹。立即将获取和记录的脑电图信号数据备份至安全存储设备，并进行初步分析以验证数据质量。

确认电极与头皮接触良好，必要时擦拭前额。确保装有脑电图信号采集和记录设备的帽具正确佩戴在儿童头部。在儿童与海豚互动之前，持续不间断地监测脑电图信号的采集和记录过程，持续时间为一分钟。

确保设备佩戴妥当，且儿童处于放松状态。在工作人员的监督下，协助儿童进入海豚馆水池。确保儿童感到舒适，并确认脑电图设备具有防水功能且已牢固固定。

在儿童与海豚互动期间，持续不间断地监测脑电图信号的采集和记录过程，时长为五分钟。确保设备佩戴合适，并保持儿童处于放松状态。立即将新采集和记录的脑电图信号数据备份至安全的存储设备中。

帮助儿童从治疗区域转移到舒适且干燥的空间。儿童出水后，立即采集并记录一分钟的脑电图（EEG）数据，然后小心地将传感器从儿童头部取下。采集完成后，在集成开发环境中进入数据分析窗口，并访问用户界面中的分析部分。

选择实验过程中采集的脑电图（EEG）信号进行处理。应用适用公式中定义的计算流程对信号进行处理，以查看数据。该实验在对照组和干预组的儿童患者中均进行了实施。

数据在海豚辅助治疗前、治疗期间及治疗后获得。干预患者在治疗过程中的脑电活动与基线期及治疗后阶段相比，在较高频段（尤其是β和γ频段）显示出显著增强。将患者脑电图信号按频率域划分为六个基本脑电节律，并结合0.5至60赫兹的整体效应进行分析，结果显示治疗期间脑电活动增加。