英***UCL近紅外腦功能成像系統(tǒng)產(chǎn)品概述
英***UCL大學(xué)生物醫(yī)學(xué)光學(xué)研究實驗室研制開發(fā)的NTS近紅外光學(xué)腦成像系統(tǒng)是***種可以提供256個fNIRS多通道功能、高規(guī)格的功能性近紅外光譜成像（fNIRS）設(shè)備。NTS系統(tǒng)用途廣泛，幾乎可以以任何配置輕松應(yīng)用于成人、兒童或嬰兒。系統(tǒng)靈活且適應(yīng)性強，硬件、信號檢測方法和帽子的設(shè)計旨在讓用戶以任何可以想象的配置來布置光源和探測器光纖，從而可以在任何被試上進行任何大腦皮層區(qū)域的研究。NTS可以獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，其光源-探測器的間距范圍從12mm到40mm以上，可對大腦淺層組織和較深的大腦區(qū)域進行采樣。系統(tǒng)與各種神經(jīng)監(jiān)測、神經(jīng)成像和神經(jīng)刺激設(shè)備完全兼容，高質(zhì)量的玻璃光纖，確保系統(tǒng)的技術(shù)與EEG、tDCS和TMS設(shè)備之間的干擾為零，可實現(xiàn)多模態(tài)腦功能測試和團體超掃描測試。
功能近紅外光譜成像技術(shù)（fNIRS）使用光來監(jiān)測人腦功能。該技術(shù)通過將近紅外光傳輸?shù)筋^皮，然后在幾厘米遠的地方檢測散射回頭皮的光，可以測量大腦中氧合和脫氧血紅蛋白濃度的變化。由于腦活動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。NTS fNIRS系統(tǒng)處于這***技術(shù)增長的***前沿，以易于使用和便攜的方式安全地研究人腦功能。
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、較高的采樣率、更多的測量指標、良好的舒適性和較低的成本等優(yōu)點，在認知神經(jīng)科學(xué)和臨床研究中有著較為廣泛的應(yīng)用；同時由于其抗運動干擾性強、便攜可穿戴等特點，系統(tǒng)在運動科學(xué)、腦機接口等領(lǐng)域的價值也逐漸被研究者所認識。具體應(yīng)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。
功能應(yīng)用
1、fNIRS Hyperscanning腦功能超掃描系統(tǒng)：NTS提供了fNIRS Hyperscanning腦功能超掃描解決方案，fNIRS超掃描系統(tǒng)的模塊化設(shè)計可以提供2人以上實時同步進行腦功能超掃描測試使用并支持完全的數(shù)據(jù)同步。fNIRS超掃描技術(shù)提供了比fMRI超掃描技術(shù)更為真實的實驗環(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(tǒng): UCL高密度近紅外腦功能成像系統(tǒng)可以和NeurOne高精度腦電測量系統(tǒng)搭配使用，將EEG和fNIRS進行整合發(fā)揮二者的優(yōu)勢，EEG的時間分辨率高，但是空間分辨率低；fNIRS的時間分辨率低，實時性較差，但是空間分辨率高。為了準確、全面、實時的測量大腦在認知過程中的活動，實現(xiàn)全面、實時的腦成像方式無疑是***種更好的策略。結(jié)合EEG與fNIRS的多模態(tài)腦成像技術(shù)在認知神經(jīng)科學(xué)研究中有著很好的應(yīng)用前景，同時還可搭建多模態(tài)腦-機接口系統(tǒng)。
系統(tǒng)組成
NTS系統(tǒng)主要組成包括：光纖，帽子，軟件。
●光纖：NTS采用高質(zhì)量、輕便和柔軟的玻璃光纖束，可提供出色的光耦合和傳輸。系統(tǒng)光纖是由薄包層光纖構(gòu)成的，以提供***大的堆積率，從而增加了光的收集。源光纖束是分叉的，并且是不相干的，以允許將兩個波長的光傳輸?shù)筋^皮上的完全相同的點。Gowerlabs的光纖束有嬰兒、成人、成人+三種不同的設(shè)計，保證不同人群使用的舒適性。
●帽子：公司在帽子開發(fā)和設(shè)計方面擁有數(shù)十年的經(jīng)驗。系統(tǒng)的fNIRS帽子解決方案有兩種主要樣式，可適合各種頭部形狀和尺寸，并且能夠收集高質(zhì)量的fNIRS數(shù)據(jù)。我們還提供定制的陣列設(shè)計和優(yōu)化程序，該程序使用解剖學(xué)和光子傳輸建模方法來確保提供的陣列適合您的實驗項目。
●軟件：NTS數(shù)據(jù)采集軟件的設(shè)計和開發(fā)基于多年在成人、兒童和嬰兒中進行的fNIRS研究經(jīng)驗，與眾多經(jīng)驗豐富的fNIRS研究人員***起完成。軟件具有用戶友好且可擴展的界面、信號優(yōu)化、數(shù)據(jù)質(zhì)量保證和實時反饋、靈活的事件標記、開放的數(shù)據(jù)格式等特點。
同步方案
英***UCL全系列近紅外腦功能成像系統(tǒng)通過結(jié)合ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺可以實現(xiàn)在不同實驗環(huán)境條件下對智能化人機系統(tǒng)進行主觀和客觀定量的人機交互測試、人因與工效學(xué)分析與評價：通過ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺與廣泛的數(shù)據(jù)同步，將近紅外腦成像數(shù)據(jù)與廣泛的數(shù)據(jù)同步，包括常用的生理數(shù)據(jù)GSR皮膚電，呼吸和心率等、EEG腦電，眼動、人體動作，行為觀察、面部表情、生物力學(xué)、人機交互。實現(xiàn)極低延遲的同步水平同時確保您的整體方案的便攜性。
數(shù)據(jù)分析平臺：如果研究人員希望得到比實時觀察更深入、全面的結(jié)論， ErgoLAB平臺可提供數(shù)據(jù)后期分析的強大工具。
ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺綜合統(tǒng)計分析模塊包含多維度人-機-環(huán)境數(shù)據(jù)綜合分析、EEG腦電分析與可視化、眼動分析與可視化、行為觀察實時編碼分析、面部表情分析與狀態(tài)識別、動作姿態(tài)傷害評估與工效學(xué)分析、交互行為分析（ErgoLAB/ErgoVR人機交互測試版本）、時空行為分析、車輛與駕駛行為分析（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TEMP/SKT皮溫/體溫分析、EOG眼電分析以及其他環(huán)境與生物力學(xué)信號分析）。系統(tǒng)具備專門的信號處理模塊以及開放式信號處理接口，可以直接導(dǎo)出可視化分析報告以及原始數(shù)據(jù)，支持第三方集成與定制開發(fā)。
英***UCL倫敦大學(xué)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)光學(xué)研究實驗室（BORL）衍生了Gowerlabs。實驗室在過去30年中率先推廣了近紅外光譜腦功能成像技術(shù)。與UCL的***體化意味著Gowerlabs在fNIRS設(shè)備的設(shè)計、制造和應(yīng)用方面擁有無與倫比的經(jīng)驗，并且始終站在開發(fā)新技術(shù)和新數(shù)據(jù)分析方法的***前沿。Gowerlabs（UCL）fNIRS系統(tǒng)已在四大洲的機構(gòu)中使用，包括：劍橋大學(xué)，牛津大學(xué)，倫敦大學(xué)學(xué)院，瑞典哥德堡大學(xué)，美***波士頓兒童醫(yī)院，美***普林斯頓大學(xué)和香港大學(xué)。
英***倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）是享譽世界的頂尖綜合研究型大學(xué)，在多個世界大學(xué)排行榜上位居全球前十。UCL生命科學(xué)暨臨床科學(xué)研究院擁有英***規(guī)模***大、***久負盛名的醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)研究聚合體，以尖端教學(xué)及學(xué)術(shù)研究享譽全球。UCL腦科學(xué)學(xué)院在控制身體機能的神經(jīng)通路、認知和心理等確定人類行為的研究和教學(xué)領(lǐng)域處于世界***地位，是全球公認的***。
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