Система спектроскопии с близкими данными к инфракрасным лучам функциональная нейровизуализация NIRS Ultra | NIRS Revo | Actus Pro | Actus Lab | HemoX Pro | HemoX Lab

Обзор продукта
YINGCHI fNIRS (Система функциональной мозговой визуализации в ближнем ИК диапазоне) — портативное оптическое решение нейроизображения, которое оценивает нейронную активность по изменениям церебральной гемодинамики. Предназначено для лабораторных исследований, натуралистичных условий, обследований в стационарных условиях и клинической оценки функций мозга, с акцентом на простоту эксплуатации, экономичность, устойчивость к помехам и широкую совместимость.

Семейства / варианты продуктов

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

Ключевые особенности

• Большое число каналов: поддержка до 224 каналов; конфигурации до 64 источников × 64 детектора для гибкого покрытия всего мозга.
• Спектральный мониторинг в реальном времени: верификация физиологических спектральных паттернов (кардиальный ~1 Гц, дыхательный ~0,25 Гц) для надёжной оценки качества сигнала.
• Каналы короткой дистанции: выделенные короткие каналы для удаления поверхностных помех и восстановления кортикальных сигналов.
• Параллельная мультимодальная физиологическая запись: запись дыхания, пульсовой оксиметрии (PPG), вариабельности сердечного ритма (HRV), сатурации кислорода (SpO₂), температуры, галванической кожной реакции (GSR) и биполярных входов EMG/ECG для интерпретации функционального состояния мозга в физиологическом контексте.
• Детекторы APD (аваланшевые фотодиоды): обеспечивают стабильное обнаружение слабых гемодинамических сигналов из глубоких кортикальных областей и при низкоактивирующих задачах.
• Дизайн оптодов с двойной головкой: каждый оптод имеет два контактных пункта для разделения волос и обеспечения надежного контакта с кожей головы, сокращая время подготовки.
• Адаптивные оптические зонды в три стадии: автоматически подстраиваются под разные условия волос для обеспечения качества сигнала независимо от плотности волос.
• Интегрированная инерционная сенсорика: более 9 осей IMU (3 акселерометра + 3 гироскопа + 3 магнитометра) для захвата движений головы и повышения валидности данных в натуралистичных и клинических популяциях.
• 3D диффузионная оптическая томография (DOT): реконструкция трехмерных гемодинамических изменений по различным кортикальным глубинам.
• Совместимость с Lab Streaming Layer: обеспечивает высокоточную временную синхронизацию для мультимодальной визуализации и BCI‑приложений.
• Программное обеспечение для сбора и анализа: удобная эксплуатация с визуализацией в реальном времени, созданием отчётов в один клик и эффективным управлением данными.
• Научно разработанные парадигмы: включены классические встроенные парадигмы, поддерживаются параллельные тесты и адаптивная сложность задач для гибкой настройки экспериментов.
• Совместимость с open‑source: экспорт данных и прямой доступ для сторонних open‑source платформ анализа.
• Мультимодальная интеграция: синхронизированный сбор fNIRS + EEG и совместимость fNIRS + TMS для исследований стимул‑ответ и замкнутых протоколов.
• Поддержка гиперсканирования: синхронный сбор нескольких устройств для экспериментов с двумя и более участниками для изучения межмозговой синхронизации и социальных взаимодействий.
• Портативная, неинвазивная конструкция, подходящая для педиатрических и клинических групп пациентов.

Технические области применения

• Интерфейс мозг‑компьютер (BCI) и реального времени нейрофидбек (мотивационное воображение, модуляция внимания, регуляция эмоций).
• Когнитивная нейронаука: внимание, рабочая память, обработка языка и исполнительные функции.
• Клинический мониторинг и динамическое отслеживание функционального восстановления.
• Нейроразвитие и поведенческая оценка: оценка внимания, регуляции эмоций и социальной когниции у детей и подростков; поддержка вмешательств при состояниях, таких как ADHD и ASD.
• Поведенческие, тренировочные и скоростно‑ловкие исследования: интеграция психологических и поведенческих измерений для построения полной цепочки доказательств от мозга к поведению.

Что такое fNIRS?
Функциональная ближне‑инфракрасная спектроскопия (fNIRS) — неинвазивная портативная технология нейроизображения, измеряющая церебральные гемодинамические изменения, связанные с нейронной активностью, путём количественной оценки изменений концентраций оксигемоглобина (HbO) и дезоксигемоглобина (HbR) в кортикальной микрососудистой сети с использованием ближнего инфракрасного света (обычно 650–950 нм). Метод обеспечивает пространственное разрешение порядка сантиметра и временное разрешение порядка секунд и подходит для натуралистичных и клинических условий, где другие модальности неприменимы.

Как работает fNIRS

• Излучение и распространение света: оптические источники на коже головы испускают ближне‑инфракрасный свет на двух длинах волны, который проникает через кожу головы, череп и кору.
• Дифференциальное поглощение: HbO и HbR имеют разные спектры поглощения; изменения поглощения отражают изменения концентрации этих хромофоров.
• Детекция света: детекторы (обычно APD) улавливают рассеянный свет, выходящий из головы на известных расстояниях источник‑детектор (например, ~3 см для стандартных каналов, ~1 см для коротких каналов).
• Реконструкция сигнала: модифицированный закон Бэра‑Ламберта преобразует изменения затухания на нескольких длинах волны в относительные изменения концентраций HbO и HbR во времени, которые служат прокси региональной нейронной активации.
• Пространственное отображение: расположение множества пар источник‑детектор позволяет получать 2D‑топографические карты или 3D‑DOT реконструкции кортикальной активации.

Технические характеристики

• Максимум каналов: до 224 каналов (например, поддержка конфигураций до 64 источников × 64 детекторов).
• Геометрия источник‑детектор: стандартные каналы (~3 см), короткие каналы (~1 см) для удаления поверхностного сигнала.
• Детекторы: аваланшевые фотодиоды (APD) для высокой чувствительности.
• Дизайн оптодов: оптоды с двойной головкой для улучшенного контакта с кожей головы и разделения волос.
• Оптические зонды: адаптивные трехступенчатые зонды для разных условий волос.
• Датчик движения: интегрированная >9‑осевая IMU (3 акселерометра + 3 гироскопа + 3 магнитометра).
• Физиологические каналы: дыхание, PPG, HRV, SpO₂, температура, GSR, биполярные входы EMG/ECG.
• Томография: поддержка 3D‑DOT реконструкции по кортикальным глубинам.
• Синхронизация данных: совместимость с Lab Streaming Layer для точной мультимодальной синхронизации.
• Программное обеспечение: визуализация в реальном времени, отчёты одним кликом, встроенные парадигмы и поддержка open‑source инструментов анализа.
• Мультимодальная поддержка: синхронный сбор fNIRS + EEG; совместимость с TMS для мониторинга вызванной стимуляцией гемодинамики.
• Гиперсканирование: поддержка синхронной многоприбортной записи для исследований социальной нейронауки.