功能近紅外光譜成像技術(shù)(fNIRS)使用光來(lái)監測人腦功能，功能性近紅外光譜技術(shù)是近年來(lái)新興的一種非侵入式腦功能成像技術(shù)。fNIRS進(jìn)行腦功能成像的原理與fMRI相似，即大腦神經(jīng)活動(dòng)會(huì )導致局部的血液動(dòng)力學(xué)變化。其主要利用腦組織中的氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對600-900nm不同波長(cháng)的近紅外光吸收率的差異特性，來(lái)實(shí)時(shí)、直接檢測大腦皮層的血液動(dòng)力學(xué)活動(dòng)。

1995年，以小泉英明為首的的日立團隊，研發(fā)近紅外光譜腦成像技術(shù)NIRS(NearInfrared Spectroscopy)，首次向世界成功推出腦功能定量成像裝置。這款研究大腦皮層血氧活動(dòng)變化的產(chǎn)品隨著(zhù)技術(shù)的改進(jìn)與經(jīng)驗的累積，已經(jīng)更新到ETG-7100，實(shí)現全腦同步檢測，支持高級腦功能研究。

　近紅外光可以穿透人體組織和骨骼，達到顱內2-3cm的深度，即大腦皮質(zhì)水平。近紅外光可被大腦血紅蛋白選擇性吸收。通過(guò)選用恰當的近紅外激光波長(cháng)（695nm,830nm）可準確地反映出腦皮層氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白濃度的變化。由于腦活動(dòng)和局部血流之間存在密切的聯(lián)系，血紅蛋白濃度的這些變化提供了腦功能的可靠度量。

相比其他腦功能成像技術(shù)，近紅外腦功能成像技術(shù)具有良好的空間分辨率、更多的測量指標、良好的舒適性和較低的成本等優(yōu)點(diǎn)，在認知神經(jīng)科學(xué)和人因工程應用研究中有著(zhù)較為廣泛的應用；同時(shí)由于其抗運動(dòng)干擾性強、便攜可穿戴等特點(diǎn)，系統在自然現場(chǎng)研究、腦機接口等領(lǐng)域的價(jià)值也逐漸被研究者所認識。具體應用案例包括駕駛員的認知負荷研究、多模態(tài)腦機接口研究、操作人的情緒狀態(tài)研究等。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

日立近紅外腦功能成像系統追求技術(shù)操作簡(jiǎn)單，數據同步采集。

●探索大腦皮層血流動(dòng)力學(xué)變化：近紅外光可以穿透人體組織和骨骼，達到顱內2-3cm的深度，即大腦皮質(zhì)水平。近紅外光可被大腦血紅蛋白選擇性吸收。通過(guò)選用恰當的近紅外激光波長(cháng)（695nm，830nm）可準確地反映出腦皮層氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白濃度的變化。

●使用超短波695 nm，數據信噪比（S/N）高，噪聲少。使用兩種不同的波長(cháng)來(lái)檢測氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白及總血紅蛋白的濃度變化。靈活運用血紅蛋白的光學(xué)特性，短波長(cháng)檢測，采集的數據噪聲干擾小，信噪比高。

●采用分頻技術(shù)處理數據，不受外來(lái)光干擾。分頻采集，室內照明條件下檢測：

采用Lock-in方式按照中心頻率變頻調節近紅外光，分頻采集使通道之間數據互不干擾，實(shí)現所有通道數據同時(shí)相檢測，避免不同時(shí)相引起的檢查誤差。頻率固定，采用雪崩光電二極管對抗外來(lái)光干擾性強，實(shí)現室內照明條件下檢測。

●通道間數據無(wú)時(shí)間差，實(shí)現全通道同時(shí)相采集。

●探頭帽易佩戴，數據穩定性高。硅膠探頭架，L 型光纖探頭，探頭位置任意可調。

三、產(chǎn)品型號

●1、日立ETG-7100功能性近紅外腦成像系統：可進(jìn)行48、72、96、120通道同時(shí)測量?？啥嗤ǖ劳瑫r(shí)測量多處所需部位。迎合檢測部位設計的探頭裝置可方便的完成檢測，如腦功能定位測定。測量時(shí)無(wú)創(chuàng )傷、無(wú)束縛感。舒適的頭套及精巧的探頭設計，只需將探頭與頭皮接觸，便可以安全且多次反復進(jìn)行測量。裝置輕小可移動(dòng)，無(wú)需屏蔽室等特殊設備和環(huán)境。

●技術(shù)參數

同時(shí)測量的通道數： 48-120通道，支持近紅外超掃描、多模態(tài)腦功能測試。

信號采集方式：中心頻率變頻調節（可全通道同時(shí)計測）

光源波長(cháng)： 2波長(cháng)（695nm,830nm)

探測器： APD（雪崩光電倍增管）

●2、日立ETG-4100功能性近紅外腦成像系統：可進(jìn)行24，31，48，52通道同時(shí)測量。系統探頭佩戴簡(jiǎn)便，硅膠探頭架，L型光纖探頭，探頭位置任意可調。采用分頻采集，可室內照明條件下檢測，采用Lock-in方式按照中心頻率變頻調節近紅外光，分頻采集使通道之間數據互不干擾，實(shí)現所有通道數據同時(shí)相檢測，避免不同時(shí)相引起的檢查誤差。頻率固定，采用雪崩光電二極管對抗外來(lái)光干擾性強，實(shí)現室內照明條件下檢測。

●技術(shù)參數

同時(shí)測量的通道數： 24-52通道

信號采集方式：中心頻率變頻調節（可全通道同時(shí)計測）

光源波長(cháng)： 2波長(cháng)（695nm,830nm)

探測器： APD（雪崩光電倍增管）

SFDA注冊證：有

●3、日立WOT-1000功能性近紅外腦成像系統：可進(jìn)行16通道同時(shí)測量。設備小巧輕便，可放入一個(gè)包里。頭部光圈和便攜控制盒可實(shí)現獨立檢測。內嵌光纖，不受光纖長(cháng)度的束縛，廣范圍內可自由活動(dòng)。探頭接觸面積大，被試檢測時(shí)佩戴更舒適。一個(gè)筆記本電腦可同時(shí)對應四套發(fā)射裝置，實(shí)現四人同時(shí)檢測，便于相互交流與合作。

●技術(shù)參數

同時(shí)測量的通道數：16通道

信號檢測方式：分時(shí)采集

光源波長(cháng)： 2波長(cháng)（705nm,830nm)

光源：激光二極管

●4、日立ETG-One功能性近紅外腦成像系統：：可進(jìn)行24通道同時(shí)測量。系統可實(shí)時(shí)檢測并顯示腦皮質(zhì)功能活動(dòng)，多通道同時(shí)檢測多處所需部位，無(wú)創(chuàng )傷、無(wú)束縛感。

●技術(shù)參數

同時(shí)測量的通道數： 22通道

信號采集方式：中心頻率變頻調節（可全通道同時(shí)計測）

光源波長(cháng)： 2波長(cháng)（695nm,830nm)

探測器： APD（雪崩光電倍增管）

SFDA注冊證：有

四、產(chǎn)品功能

●1、fNIRS Hyperscanning腦功能超掃描系統：日立Hitachi提供了fNIRS Hyperscanning腦功能超掃描解決方案，日立Hitachi超掃描系統的模塊化設計可以提供2人以上實(shí)時(shí)同步進(jìn)行腦功能超掃描測試使用并支持完全的數據同步。fNIRS超掃描技術(shù)提供了比fMRI超掃描技術(shù)更為真實(shí)的實(shí)驗環(huán)境、比EEG超掃描技術(shù)更好的空間精度，正成為認知與行為研究中的重要研究工具。

●2、EEG-fNIRS多模態(tài)腦功能測試系統: 日立Hitachi近紅外腦功能成像系統可以和NeurOne高精度腦電測量系統搭配使用，將EEG和fNIRS進(jìn)行整合發(fā)揮二者的優(yōu)勢，EEG的時(shí)間分辨率高，但是空間分辨率低；fNIRS的時(shí)間分辨率低，實(shí)時(shí)性較差，但是空間分辨率高。為了準確、全面、實(shí)時(shí)的測量大腦在認知過(guò)程中的活動(dòng)，實(shí)現全面、實(shí)時(shí)的腦成像方式無(wú)疑是一種更好的策略。結合EEG與fNIRS的多模態(tài)腦成像技術(shù)在認知神經(jīng)科學(xué)研究中有著(zhù)很好的應用前景，同時(shí)還可搭建多模態(tài)腦-機接口系統。

●3、強大的分析功能：

①提供“一站式”解決方案系統軟件，從實(shí)驗設計到檢測，從原始數據到分析，ETG-4100“一站式”解決方案提供各種工具。

②實(shí)驗設計中提供“Event”和“Stim”(block設計)兩種檢測模式。

③提供多數據分析（相同Block加算平均、組間數據分析含計算組內數據平均值、組間差異比較、t檢驗等）、波形分析（興趣區域數據分析）、主成分分析在線(xiàn)分析軟件，并可將原始數據導出進(jìn)行線(xiàn)下軟件分析。

六、同步方案

    日立HITACHI全系列功能性近紅外腦成像系統通過(guò)結合ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺可以實(shí)現在不同實(shí)驗環(huán)境下對裝備及系統進(jìn)行主觀(guān)和客觀(guān)定量的人機交互測試、人因與工效學(xué)分析與評價(jià)：通過(guò)ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺與廣泛的數據同步，將近紅外腦成像數據與廣泛的數據同步，包括常用的生理數據GSR皮膚電，呼吸和心率等、EEG腦電，眼動(dòng)、fNIRS近紅外腦成像，人體動(dòng)作，行為觀(guān)察、面部表情、生物力學(xué)、人機交互。實(shí)現極低延遲的同步水平同時(shí)確保您的整體方案的便攜性。

如果研究人員希望得到比實(shí)時(shí)觀(guān)察更深入、全面的結論， ErgoLAB可提供數據后期分析的強大工具。ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺綜合統計分析模塊包含多維度人-機-環(huán)境數據綜合分析、EEG腦電分析與可視化、眼動(dòng)分析與可視化、行為觀(guān)察分析、面部表情分析、動(dòng)作姿態(tài)傷害評估與工效學(xué)分析、交互行為分析、時(shí)空行為分析、車(chē)輛與駕駛行為分析（ErgoLAB駕駛版本）、HRV心率變異性分析、EDA/GSR皮電分析、RESP呼吸分析、EMG肌電分析、General通用信號分析（如SKT皮溫分析、EOG眼電分析以及其他環(huán)境與生物力學(xué)信號分析）。系統具備專(zhuān)門(mén)的信號處理模塊以及開(kāi)放式信號處理接口，可以直接導出可視化分析報告以及原始數據，支持第三方集成與定制開(kāi)發(fā)。

七、廠(chǎng)家介紹

北京津發(fā)科技股份有限公司是國家級高新技術(shù)企業(yè)、科技部認定的科技型中小企業(yè)和中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，具備軍工國防武器裝備科研生產(chǎn)保密資質(zhì)，具備自主進(jìn)出口經(jīng)營(yíng)權；自主研發(fā)的人因工程與工效學(xué)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)榮獲多項省部級科學(xué)技術(shù)獎勵、國家發(fā)明專(zhuān)利、國家軟件著(zhù)作權和省部級新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認證；通過(guò)了歐洲 CE、美國 FCC、歐盟 RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001 等多項國際認證和國家防爆認證。

津發(fā)科技設立人因工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)科研團隊、技術(shù)團隊及研發(fā)團隊，并通過(guò)多年與科研機構及高校的產(chǎn)學(xué)研合作，積累了人因與工效學(xué)領(lǐng)域多項核心技術(shù)，以及基于機器學(xué)習等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機工效評價(jià)技術(shù)與研究方法等，是國內領(lǐng)先的人因工程技術(shù)創(chuàng )新中心！津發(fā)科技的實(shí)驗室規劃建設技術(shù)團隊提供全方位的技術(shù)支持及售后服務(wù)，從實(shí)驗室建設的規劃與布局，到設備的培訓與指導，全方位多角度的進(jìn)行實(shí)驗室建設的全生命周期的服務(wù)。