功能性神经影像近红外光谱系统 NIRS Ultra | NIRS Revo | Actus Pro | Actus Lab | HemoX Pro | HemoX Lab

产品概述
YINGCHI fNIRS（近红外功能性脑成像系统）是一种便携式光学神经成像解决方案，通过测量脑内血流动力学变化来推断神经活动。适用于实验室研究、自然情境、病房评估和临床脑功能评估，强调操作简便、成本效益、抗干扰能力强以及兼容性广泛。

产品系列 / 变体

• NIRS Ultra
• NIRS Revo
• Actus Pro
• Actus Lab
• HemoX Pro
• HemoX Lab

主要特性

• 高通道数：支持最多224通道；可配置至64光源 × 64探测器以实现灵活的全脑覆盖。
• 实时光谱监测：验证生理光谱指纹（心率 ~1 Hz，呼吸 ~0.25 Hz），用于稳健的信号质量评估。
• 短距通道：专用短距测量通道用于去除浅表干扰并恢复皮质信号。
• 同步多模态生理记录：记录呼吸、脉搏血氧（PPG）、心率变异性（HRV）、血氧饱和度（SpO₂）、温度、皮电反应（GSR）及EMG/ECG双极输入，以在生理学背景下解读脑功能。
• APD探测器（雪崩光电二极管）：可稳定检测来自深部皮质区域和低激活任务的微弱血流动力学信号。
• 双头光电电极设计：每个电极具有双接触点以分离头发并确保良好头皮接触，缩短准备时间。
• 自适应三段式光学探头：自动适应不同发质以保证信号质量不受发密度影响。
• 集成惯性传感：>9轴IMU（3加速度 + 3陀螺 + 3磁力计）用于捕捉头部运动，提高自然情境和临床人群的数据有效性。
• 3D散射光断层成像（DOT）：重建不同皮质深度的三维血流动力学变化。
• Lab Streaming Layer兼容：为多模态成像与脑机接口提供高精度时间对齐。
• 采集与分析软件：用户友好，支持实时可视化、一键报告与高效数据管理。
• 科学设计的范式：内置经典范式，支持并行测试与任务难度自适应，便于实验定制。
• 开源软件兼容：数据可导出并可直接用于第三方开源分析平台。
• 多模态集成：同步fNIRS + EEG采集，支持fNIRS + TMS用于刺激‑响应研究与闭环方案。
• 支持超扫描（Hyperscanning）：多设备同步采集，适用于双人或多人参与的脑间耦合与社会交互研究。
• 便携且非侵入性设计，适用于儿童及临床人群。

技术应用

• 脑‑机接口（BCI）与实时神经反馈（运动意象、注意力调节、情绪调节）。
• 认知神经科学：注意力、工作记忆、语言加工与执行功能研究。
• 临床监测与功能恢复动态跟踪。
• 神经发育与行为评估：儿童与青少年注意力、情绪调节与社会认知评估；支持ADHD、ASD等疾病的干预研究。
• 行为、训练与速度‑敏捷研究：将心理与行为测量整合以构建从大脑到行为的完整证据链。

什么是 fNIRS？
功能性近红外光谱（fNIRS）是一种非侵入、便携的神经成像技术，利用近红外光（通常650–950 nm）定量皮质微血管中氧合血红蛋白（HbO）和去氧血红蛋白（HbR）浓度变化，从而测量与神经活动相关的脑血流动力学变化。其空间分辨率为厘米级，时间分辨率为秒级，适用于其他成像方式不便的自然情境与临床场景。

fNIRS 的工作原理

• 光发射与传播：置于头皮的光源发射两种波长的近红外光，穿透头皮、颅骨与皮质。
• 差异吸收：HbO 与 HbR 具有不同的吸收谱；吸收变化反映这些色素浓度的变化。
• 光检测：探测器（通常为APD）在已知的光源‑探测器间距处捕获从头部散射出的光（例如标准通道约3 cm，短距通道约1 cm）。
• 信号重建：修正比尔‑兰伯特定律将多波长的衰减变化转换为随时间变化的相对 HbO 与 HbR 浓度变化，作为局部神经激活的替代指标。
• 空间映射：布置多个光源‑探测器对可生成二维拓扑图或三维 DOT 重建的皮质激活图。

技术规格

• 最大通道数：最多224通道（示例支持配置至64光源 × 64探测器）。
• 光源‑探测器几何：标准通道（约3 cm）、短距通道（约1 cm）用于去除浅表信号。
• 探测器：雪崩光电二极管（APD），高灵敏度。
• 电极设计：双头电极以改善头皮接触并分离头发。
• 光学探头：三段式自适应探头以适应不同发质。
• 运动检测：集成 >9 轴惯性测量（3加速度 + 3陀螺 + 3磁力计）。
• 生理通道：呼吸、PPG、HRV、SpO₂、温度、GSR、双极 EMG/ECG 输入。
• 断层成像：支持跨皮质深度的 3D DOT 重建。
• 数据对齐：兼容 Lab Streaming Layer，实现高精度多模态同步。
• 软件：实时可视化、一键报告、内置范式，并支持开源分析工具。
• 多模态支持：同步 fNIRS + EEG 采集；兼容 TMS 用于刺激诱发的血流动力学监测。
• 超扫描：支持用于社会神经科学实验的多设备同步采集。