日立近红外脑功能成像系统

1995年，以小泉英明为首的的日立团队，研发近红外光谱脑成像技术NIRS(NearInfrared Spectroscopy)，首次向世界成功推出脑功能定量成像装置。这款研究大脑皮层血氧活动变化的产品随着技术的改进与经验的累积，已经更新到ETG-7100，实现全脑同步检测，支持高级脑功能研究。

近红外光可以穿透人体组织和骨骼，达到颅内2-3cm的深度，即大脑皮质水平。近红外光可被大脑血红蛋白选择性吸收。通过选用恰当的近红外激光波长（695nm,830nm）可准确地反映出脑皮层氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度的变化。由于脑活动和局部血流之间存在密切的联系，血红蛋白浓度的这些变化提供了脑功能的可靠度量。

相比其他脑功能成像技术，近红外脑功能成像技术具有良好的空间分辨率、更多的测量指标、良好的舒适性和较低的成本等优点，在认知神经科学和人因工程应用研究中有着较为广泛的应用；同时由于其抗运动干扰性强、便携可穿戴等特点，系统在自然现场研究、脑机接口等领域的价值也逐渐被研究者所认识。

产品特点

日立近红外脑功能成像系统追求技术操作简单，数据同步采集。

●探索大脑皮层血流动力学变化：近红外光可以穿透人体组织和骨骼，达到颅内2-3cm的深度，即大脑皮质水平。近红外光可被大脑血红蛋白选择性吸收。通过选用恰当的近红外激光波长（695nm，830nm）可准确地反映出脑皮层氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度的变化。

●使用超短波695 nm，数据信噪比（S/N）高，噪声少。使用两种不同的波长来检测氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白及总血红蛋白的浓度变化。灵活运用血红蛋白的光学特性，短波长检测，采集的数据噪声干扰小，信噪比高。

●采用分频技术处理数据，不受外来光干扰。分频采集，室内照明条件下检测：

采用Lock-in方式按照中心频率变频调节近红外光，分频采集使通道之间数据互不干扰，实现所有通道数据同时相检测，避免不同时相引起的检查误差。频率固定，采用雪崩光电二极管对抗外来光干扰性强，实现室内照明条件下检测。

●通道间数据无时间差，实现全通道同时相采集。

●探头帽易佩戴，数据稳定性高。硅胶探头架，L 型光纤探头，探头位置任意可调。

产品型号区别

●1、日立ETG-7100近红外脑功能成像系统：

可进行48、72、96、120通道同时测量。可多通道同时测量多处所需部位。迎合检测部位设计的探头装置可方便的完成检测，如脑功能定位测定。测量时无创伤、无束缚感。舒适的头套及精巧的探头设计，只需将探头与头皮接触，便可以安全且多次反复进行测量。装置轻小可移动，无需屏蔽室等特殊设备和环境。

●技术参数

同时测量的通道数： 48-120通道，支持近红外超扫描、多模态脑功能测试。

信号采集方式：中心频率变频调节（可全通道同时计测）

光源波长： 2波长（695nm,830nm)

探测器： APD（雪崩光电倍增管）

●2、日立ETG-4100近红外脑功能成像系统：

可进行24，31，48，52通道同时测量。系统探头佩戴简便，硅胶探头架，L型光纤探头，探头位置任意可调。采用分频采集，可室内照明条件下检测，采用Lock-in方式按照中心频率变频调节近红外光，分频采集使通道之间数据互不干扰，实现所有通道数据同时相检测，避免不同时相引起的检查误差。频率固定，采用雪崩光电二极管对抗外来光干扰性强，实现室内照明条件下检测。

●技术参数

同时测量的通道数： 24-52通道

信号采集方式：中心频率变频调节（可全通道同时计测）

光源波长： 2波长（695nm,830nm)

探测器： APD（雪崩光电倍增管）

四、产品功能

●1、fNIRS Hyperscanning脑功能超扫描系统：日立Hitachi提供了fNIRS Hyperscanning脑功能超扫描解决方案，日立Hitachi超扫描系统的模块化设计可以提供2人以上实时同步进行脑功能超扫描测试使用并支持完全的数据同步。fNIRS超扫描技术提供了比fMRI超扫描技术更为真实的实验环境、比EEG超扫描技术更好的空间精度，正成为认知与行为研究中的重要研究工具。

●2、EEG-fNIRS多模态脑功能测试系统: 日立Hitachi近红外脑功能成像系统可以和NeurOne高精度脑电测量系统搭配使用，将EEG和fNIRS进行整合发挥二者的优势，EEG的时间分辨率高，但是空间分辨率低；fNIRS的时间分辨率低，实时性较差，但是空间分辨率高。为了准确、全面、实时的测量大脑在认知过程中的活动，实现全面、实时的脑成像方式无疑是一种更好的策略。结合EEG与fNIRS的多模态脑成像技术在认知神经科学研究中有着很好的应用前景，同时还可搭建多模态脑-机接口系统。

●3、强大的分析功能：

①提供“一站式”解决方案系统软件，从实验设计到检测，从原始数据到分析，ETG-4100“一站式”解决方案提供各种工具。

②实验设计中提供“Event”和“Stim”(block设计)两种检测模式。

③提供多数据分析（相同Block加算平均、组间数据分析含计算组内数据平均值、组间差异比较、t检验等）、波形分析（兴趣区域数据分析）、主成分分析在线分析软件，并可将原始数据导出进行线下软件分析。