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您现在的位置:首页 > 产品中心 > 近红外脑功能定量成像装置ETG-4000

产品简介

日立 ETG-4000 可用于多领域高级脑功能研究及检查

功能性近红外光谱脑成像技术

Functional Near-infrared Spectroscopy—-fNIRS

无痛、无创伤、实时、连续性检测大脑皮层的血红蛋白,是支持高级脑功能研究和临床检查的理想工具。通过发射近红外光穿透生物体表面检测大脑皮层血红蛋白浓度的变化,探索大脑在各种条件下对外部刺激信息的反应。
通过对大脑额叶、颞叶、顶叶等不同的脑功能区进行多通道的同时检测,可以探索并研究大脑的神经活动,目前被广泛应用于脑神经认知科学、心理学、精神病学、神经外科、康复学、儿童研究等多方面。
■ 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(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。

 

检测篇—Measurement

探头佩戴简便

● 硅胶探头架

硅胶材质,柔软贴合,佩戴舒适。

● L型光纤探头

弹簧构造使光纤探头可上下移动,更好的贴合头皮。同时将光纤集中在一起,提高安装时的稳定性。

● 探头位置任意可调

针对不同脑区可选用布局各异的探头罩规格,探头数量可以任意选择,满足全脑任意部位的检测

“3×3”,24ch(12ch×2)
“3×5”,22ch
“4×4”,24ch
(探头内置弹簧)

 
分频采集,室内照明条件下检测

采用Lockin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不相互串扰,实现所有通道的数据同时相检测。避免不同实相引起的检测误差。
采用雪崩光电二极管对外来光抗干扰性强,实现室内照明条件下检测。

 
采用短波长(695nm/830nm)检测

使用两种不同的波长来检测含氧血红蛋白、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。

 

分析篇——Analysis

数据显示多元化

● 血红蛋白浓度的变化有多种显示方法,可根据实际需求及目的来选择数据的呈现方式。

时间进程波形图、通道部位波形图、头部地形波形图、2D地形图……

● 3D成像

在网络状三维立体头颅上显示出检测区域血红蛋白浓度变化,以动画方式呈现。
通过ID号对采集的大量数据进行有效管理。采集、分析条件可列表显示,便于数据的管理及登录。

 
强大的分析功能

● 主成分分析(PCA)

在多种信号叠加的数据中提取并分析特定信息(如:在噪声掩盖的信号中提取目标成分)PCA是血红蛋白信号分析的重要手段。

● 多数据分析

同等条件下将大量数据进行归类,通过加算平均分别计算每类数据平均后的血氧反应变化,后期再进行差分,t检验等数据处理。

● 波形分析

定义ROI兴趣区,提供多种统计学分析工具(平均值、标准差、最大值、最小值等)。

 
遥控、触发、同步化、实时数据导出

● 遥控、触发、同步化

通过ID号对采集的大量数据进行有效管理。采集、分析条件可列表显示,便于数据的管理及登录。

● 实时数据导出

所有数据均可以便捷的实时导出至外部计算机系统,可供构建例如生物反馈系统,脑机接口系统,或作为快速数据备份之用。

 
视频接口(选购件)

● 可用摄像机监测数据采集

采集数据时可通过视频记录实验全部过程,实时观测实验及被试反应。分析数据时可同时回放录像。

 
3D定位系统(选购件)

● 3D定位单元

根据“大脑形状”和“探头佩戴位置”,在任意视点通过简单的定位操作即可建立大脑3D模型,以3D成像方式呈现血红蛋白浓度的变化。

● 3D融合显示单元

将血红蛋白数据与个体的解剖结构MRI影像整合并融合成像以三维立体的方式显示血红蛋白数据。

 

光纤谈探头篇——Fibers And Probes

探头配置

24通道:包含3×3头罩2个、3×5头罩1个、4×4头罩1个。
48通道:包含3×3头罩2个、3×5头罩2个、4×4头罩2个。

 
3×11探头架(选购件)

“3×11”的探头组合可采集最多52个通道信号同时覆盖更多脑区。

 
3×3/3×5婴幼儿探头架(选购件)

采用温和的超轻硅胶材质的婴幼儿一体化探头,为娇嫩的头部提供足够的舒适度和保护。

 
双倍密度系统(选购件)

使用双倍密度探头架进行测量,可提高空间分辨率至1.5cm。

4×4探头架(双倍密度)
3×5探头架(双倍密度)

 
非磁性M光纤(选购件)

非磁性M光纤实现与MRI同时检测。

 
非磁性T光纤(选购件)

非磁性T光纤实现与TMS同时检测。

 
和EEG同时测量

探头架可以和EEG/ERP佩戴同一片脑区,实现同时检测。
Ps:同时检测的帽子或支架需向第三方公司采购。

 

产品应用

ETG-4000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:

神经系统科学、心理学、认知、精神病学、新生儿科学、康复学、教育学、脑科学。

• 运动区研究
• 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。

 

应用实例

脑功能成像研究例:fNIRS对神经康复的应用研究

近年来,正在进行fNIRS在神经康复领域的应用研究(脑中风后的机 能恢复等)。应用PET和fMRI时需要受试者保持安静,而fNIRS在伴随身体运动的作业环境中 也可以进行脑功能计量,因此可以得到与步行等运动相关的大脑皮质的活化信息。

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