日立Hitachi近紅外腦功能成像系統
產(chǎn)品概述
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***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***的的日立團隊,研發(fā)近紅外光譜腦成像技術(shù)NIRS(NearInfrared Spectroscopy),***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***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。
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f(wàn)MRI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***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“***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“***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。
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)、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)。