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产品展示

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日立fNIRS脑功能成像系统

产品型号:HITACHI fNIRS system

类   型:

近红外脑功能成像系统、脑功能分析系统

描   述:

日本HITACHI日立fNIRS近红外光谱脑功能成像系列中的新产品,继承了日本日立近红外系列产品丰富的功能、技术优势及高便携操作性。可实现将从实验开始、测量到结果分析、呈现的所有功能全部集合在一起,并可广泛应用于相关科研领域。

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一、产品概述

功能近红外光谱成像技术(fNIRS)使用光来监测人脑功能,功能性近红外光谱技术是近年来新兴的一种非侵入式脑功能成像技术。fNIRS进行脑功能成像的原理与fMRI相似,即大脑神经活动会导致局部的血液动力学变化。其主要利用脑组织中的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白对600-900nm不同波长的近红外光吸收率的差异特性,来实时、直接检测大脑皮层的血液动力学活动。

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。具体应用案例包括驾驶员的认知负荷研究、多模态脑机接口研究、操作人的情绪状态研究等。

二、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(695nm830nm)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,型光纤探头,探头位置任意可调。

三、产品型号

1、日立ETG-7100功能性近红外脑成像系统:可进行487296120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。

ETG-4100-02

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)

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2、日立ETG-4100功能性近红外脑成像系统:可进行24314852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。

ETG-4100-01

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)

SFDA注册证:有

 

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3、日立WOT-1000功能性近红外脑成像系统:可进行16通道同时测量。设备小巧轻便,可放入一个包里。头部光圈和便携控制盒可实现独立检测。内嵌光纤,不受光纤长度的束缚,广范围内可自由活动。探头接触面积大,被试检测时佩戴更舒适。一个笔记本电脑可同时对应四套发射装置,实现四人同时检测,便于相互交流与合作。

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技术参数

同时测量的通道数:16通道

信号检测方式:分时采集

光源波长: 2波长(705nm,830nm)

光源:激光二极管

4、日立ETG-One功能性近红外脑成像系统:可进行24通道同时测量。系统可实时检测并显示脑皮质功能活动,多通道同时检测多处所需部位,无创伤、无束缚感。

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技术参数

同时测量的通道数: 22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)

SFDA注册证:有

四、产品功能

1fNIRS 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。

2EEG-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EEGfNIRS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EEGfNIRS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”“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。

ETG-4100-03

六、同步方案

    日立HITACHI全系列功能性近红外脑成像系统通过结合ErgoLAB人机环境同步云平台可以实现在不同实验环境下对装备及系统进行主观和客观定量的人机交互测试、人因与工效学分析与评价:通过ErgoLAB人机环境同步云平台与广泛的数据同步,将近红外脑成像数据与广泛的数据同步,包括常用的生理数据GSR皮肤电,呼吸和心率等、EEG脑电,眼动、fNIRS近红外脑成像,人体动作,行为观察、面部表情、生物力学、人机交互。实现极低延迟的同步水平同时确保您的整体方案的便携性。

 

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如果研究人员希望得到比实时观察更深入、全面的结论, ErgoLAB可提供数据后期分析的强大工具。ErgoLAB人机环境同步云平台综合统计分析模块包含多维度人-机-环境数据综合分析、EEG脑电分析与可视化、眼动分析与可视化、行为观察分析、面部表情分析、动作姿态伤害评估与工效学分析、交互行为分析、时空行为分析、车辆与驾驶行为分析(ErgoLAB驾驶版本)、HRV心率变异性分析、EDA/GSR皮电分析、RESP呼吸分析、EMG肌电分析、General通用信号分析(如SKT皮温分析、EOG眼电分析以及其他环境与生物力学信号分析)。系统具备专门的信号处理模块以及开放式信号处理接口,可以直接导出可视化分析报告以及原始数据,支持第三方集成与定制开发。

20200218

 

七、厂家介绍

北京津发科技股份有限公司是国家级高新技术企业、科技部认定的科技型中小企业和中关村高新技术企业,具备军工国防武器装备科研生产保密资质,具备自主进出口经营权;自主研发的人因工程与工效学相关技术、产品与服务荣获多项省部级科学技术奖励、国家发明专利、国家软件著作权和省部级新技术新产品(服务)认证;通过了欧洲 CE、美国 FCC、欧盟 RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001 等多项国际认证和国家防爆认证。

津发科技设立人因工程专业的学术科研团队、技术团队及研发团队,并通过多年与科研机构及高校的产学研合作,积累了人因与工效学领域多项核心技术,以及基于机器学习等人工智能算法的状态识别和人机工效评价技术与研究方法等,是国内领先的人因工程技术创新中心!津发科技的实验室规划建设技术团队提供全方位的技术支持及售后服务,从实验室建设的规划与布局,到设备的培训与指导,全方位多角度的进行实验室建设的全生命周期的服务。

 

产品技术规格

测量项目

氧合血红蛋白的浓度的变化

脱氧血红蛋白的浓度的变化

总血红蛋白的浓度的变化

同时测量的通道数

22通道

光源

激光-安全级别1M(IEC60825-1)

激光半导体-2波长(695nm、830nm)

各8

光探测器(雪崩光电二级管)

配备8

探头

光纤发送光8

 接受光8

支架3*5

输出端口

一个网络端口 (Lan)

一个屏幕连接端口(任务呈现系统用)

一个声音输出端口(任务呈现系统用)

采样率

0.1

数据输出

血红蛋白的时间图

文本类型(CSV):被试信息,测量条件

数据,标记等信息

地形图

图片:bmp格式;动画:avi格式

外插记忆卡

SD

附属品

拨头发工具等

使用条件

周围温度 +5 ~ 35。C

相对湿度 30 ~ 85%

电源

单相AC 100V 50/60Hz

消费电力

250 VA以下

设备尺寸

500(W)*385 (D)*475 (H)mm

重量

大约30kg

 

    经颅电刺激仪

    经颅电刺激(Transcranial Electrical Stimulation,tES)是一种神经调控技术,将微弱的电流通过电极作用于大脑头皮刺激特定的脑区, 调节大脑皮质的神经活动或兴奋性。经颅电刺激仪是一种非侵入性和安全的脑功能研究和治疗设备。

    介绍 参数
    英国UCL近红外脑成像系统

    英国UCL大学生物医学光学研究实验室研制开发的NTS近红外光学脑成像系统是一种可以提供256个fNIRS多通道功能、高规格的功能性近红外光谱成像(fNIRS)设备。NTS系统用途广泛,几乎可以以任何配置轻松应用于成人、儿童或婴儿。

    介绍 参数
    英国UCL可穿戴近红外脑成像系统

    LUMO是英国UCL大学最新研制开发的一款高密度可穿戴式近红外脑成像系统。LUMO系统配置包含36个光源,48个探测器(可选18个光源,24个探测器),可同时获得高达1728个通道的数据;特有的扩散光学层析成像技术(DOT)能以接近fMRI功能性核磁共振成像的空间分辨率显示血红蛋白浓度变化结果。

    介绍 参数
    可穿戴脑电测量系统

    世界首创的Semi-Dry EEG水电级脑电系统(半干式电极),能够在脑电电极上通过少量水滴湿润的情况下执行高质量信号采集的技术(半干式电极几乎是干燥的),实际数据质量比干电极脑电系统更精确。

    介绍 参数

 

货号: ETG-One fNIRS system
供应商: 日本HITACHI(日立)


多合一ETG-One系统简介

ETG-One近红外光学脑功能成像检测分析系统简介
      功能性近红外光谱技术是近年来新兴的一种非侵入式脑功能成像技术。fNIRS进行脑功能成像的原理与fMRI相似,即大脑神经活动会导致局部的血液动力学变化。其主要利用脑组织中的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白对600-900nm不同波长的近红外光吸收率的差异特性,来实时、直接检测大脑皮层的血液动力学活动。
      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。

应用领域

日立ETG-One fNIRs近红外脑功能成像系统为以下领域的科研和临床应用带来前所未有的新思路、新方法:
• 人因工程、工效学与神经人因学
• 人工智能与智能人机交互、脑机接口
• 感性工学与神经设计学
• 神经营销学、神经经济学与神经管理学
• 机器人与人机智能系统
• 运动区研究
• 心理学与认知神经科学、语言认知的研究
• 视觉刺激研究
• 老年性痴呆的研究
• 新生儿科学包括新生儿听觉、视觉及语言等成长障碍的早期发现与治疗的研究
• 儿科学ADHD的研究与临床诊断
• 儿科学自闭症的研究与临床意义
• 语言优势半球的研究包括外科术前语言半球的评估
• 癫痫焦点定位检测
• 中风的评估与恢复研究
• 精神病学包括抑郁及精神分裂等的研究
• 精神科临床检测及辅助性诊断:
• 临床检测:VFT语言流畅性课题
• 辅助性诊断:就抑郁症、精神分裂症、双相情感障碍等精神疾病,根据采集数据波形变化的特点,帮助医师进行辅助性诊断、药物检测、治疗评估等。

产品特点

• 实时检测并显示脑皮质功能活动。
时间进程坐标图、二维图像及三维图像(选购)多种方式实时显示脑功能活动, 图像采集速度只有0.1秒。
• 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。
22通道同时进行测定。
• 界面操作简捷、方便。
短波长的使用可获得高信噪比的图像,迅速获得精确的检测结果。观看图像同时可更改参数设置。
• 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

 

多合一 (All in One)功能

多合一的光探头装置

ETG-one是日立fNIRs近红外光谱脑功能成像系列中的新产品,继承了本系列产品丰富的功能及高便携操作性。

“光探头测量”可实现将从实验开始、测量到结果分析、呈现的所有功能全部集合在一起,并可广泛应用于医院及其他相关科研领域。  

易理解的任务呈现系统

内置被试都能很容易理解的任务呈现系统,从准备到检查都可以在一台机器上操作。

例.精神科的检查可以使用的任务

配备常用功能

课题呈现系统除了配备标准的语言流畅性任务(VFT)之外,还配备了常用的抑制任务(Go/Nogo task)、注意任务(Oddball task)的测量和报告。

充实的辅助判断的报告呈现系统

  • 注释输入辅助功能

使用者可在测试开始前输入注释。结束后系统会根据设定的阈值手动或者自动呈现注释结果。

  • 呈现分析比较结果功能

可将新测量的波形与已保存的其他波形进行相关分析,并同时呈现分析结果。

实验环境

根据丰富的经验创建让被试能够很容易的接受实验的环境

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