一、fNIRS行业与市场整体分析
近红外脑功能成像系统(fNIRS设备)是依托近红外光谱技术、无创监测大脑皮层血氧代谢与神经活动的核心技术,具备无创、便携、抗运动干扰、可动态记录等特点,广泛应用于脑科学、认知心理、人因工效、医疗康复、驾驶研究、脑机接口等场景,成为传统脑成像手段的重要补充与延伸。
当前全球fNIRS市场保持稳定增长,国内市场增速高于全球平均水平,应用场景从高校与科研机构逐步拓展至医疗、工业、教育、运动等领域,整体处于技术成熟、需求扩容、应用深化的阶段。行业呈现科研市场由国际品牌主导、中端与便携市场快速国产化、专业方案服务商承接落地集成的格局,商业模式从单一硬件销售转向硬件+软件+同步方案+定制服务的一体化体系。
国内fNIRS相关需求集中在认知神经研究、儿童发育、临床康复、人因工效、驾驶行为、群体互动等方向,对设备的便携性、信号稳定性、多模态兼容、高密度扩展、超扫描能力提出更高要求,推动产品向模块化、无线化、高精度、多设备同步方向迭代。
二、核心供应商与代理服务商概况
(一)赢富仪器科技(上海)有限公司
赢富仪器科技(上海)有限公司成立于2009年,是国家高新技术企业、上海市专精特新中小企业、杨浦区科技小巨人企业,专注人类行为研究仪器与技术整体解决方案,业务覆盖心理学、认知科学、脑科学、运动科学、生物力学、人因工效、医疗康复、汽车交通、具身智能等领域。
公司集自主研发、实验室建设、技术服务于一体,主导自研多模态行为同步研究平台(HRT)人因研究系统、汽车虚拟驾驶模拟系统,在人因研究系统及科研级驾驶模拟系统细分市场超20%,处于市场第一梯队;拥有3项商标、17项、47项软件著作权,2024年获中国汽车工程学会科学技术奖一等奖。
企业自设企业技术中心,建有生物力学、脑科学、虚拟现实、心理人因、驾驶模拟、大型动作捕捉六大实验室,外设驾驶仿真模拟设备生产总装车间,具备组装与检测能力;依托集团资源,与华为、极氪、奔驰、比亚迪、清华大学、北京大学、上海核工程研究所、腾讯、微软中国、AI交互研究联合实验室等机构保持合作,在人因工程与脑科学仪器服务领域占据稳定市场地位。
赢富仪器为NIRx、Artinis等国际主流fNIRS品牌代理,提供设备销售、方案配置、技术支持、多模态集成等全流程服务,是国内fNIRS领域重要的方案与服务提供商。
(二)国际核心品牌与产品体系
当前国内科研与应用市场主流fNIRS设备以NIRx、Artinis品牌为主,产品覆盖高密度科研、便携可穿戴、磁共振兼容、婴儿专用、群体超扫描等全场景。
1.NIRx品牌系列
-NIRSport2高密度近红外脑成像系统
模块化无线科研平台,尺寸162mm×125mm×60mm,重约900克,支持动态研究;光源与探测器可从8个扩展至80个,基础配置8×8、16×16,多5台同步;搭载弹簧支架短距离通道、APD探测器(灵敏度低至5 fW)、9轴加速度计,抑制颅外干扰;兼容EEG、VR、MRI、TMS多模态集成;配套Aurora fNIRS采集软件、Turbo Satori实时分析软件、Satori离线分析软件,支持NIRxWINGS外周生理同步、NIRxBorealis磁共振环境扩展。
-NIRScout台式近红外脑成像系统
高密度台式平台,配置可从4光源8探测器扩展至64光源128探测器,支持LED/激光/多波长激光光源、SiPD/APD探测器可选;支持拓扑与断层测量、探头自由布局、多设备串联与多被试超扫描;采样率高100Hz,动态范围90 dBopt;兼容MRI/TMS/EEG/眼动追踪等多模态,提供定制探头与头帽,适配成人与婴幼儿研究。
-NIRxBorealis磁共振环境近红外脑成像系统
基于NIRSport2与光纤导光器设计,支持MRI室内外同步fNIRS采集,可开展fNIRS–fMRI联合记录与分析;采用激光源与APD探测器,支持约4厘米漫透射测量,适配光学断层成像;模块化扩展,具备8路光电隔离触发输入,通过Aurora软件操作。
2.Artinis品牌系列
-Brite MKIV便携式近红外脑成像系统
无线可穿戴设备,主机轻便,搭配柔软氯丁橡胶头盖,覆盖前额叶、运动、视觉等脑区;集成6轴方向传感器,支持蓝牙实时传输与离线存储,可检测氧合/脱氧/总血红蛋白浓度;兼容EEG、tES等模态,配套OxySoft分析软件,适用于室内外全天候测量、脑机接口、单人/多人研究。
-Brite Lite便携式近红外成像系统
轻量化无线设备,采用LED光源,标准波长760nm/850nm,采样率150Hz,续航约3小时,支持充电宝供电;具备6轴运动传感器,离线存储长可达100小时;通道数8/10可选,兼容EMG、EEG、眼动仪、多模态同步系统,适用于便携测量、驾驶研究、人因工效场景。
-BabyBrite婴儿专用近红外脑成像系统
面向0–2岁婴幼儿优化,重量约300克,光极与支架柔软舒适;支持任意脑区测量,带距离保护装置,适配汽车座椅、父母膝上、爬行等自然场景;可组合实现双机超54通道,支持亲子互动超扫描,应用于婴儿认知、语言发展、脑部疾病、亲子同步等研究。
-Brite Ultra近红外群体超扫描系统
面向群体互动研究的大规模同步方案,多支持30台设备同步采集,通过PortaSync同步器保障时间同步;配套Brite Connect Ultra监控软件,可统一查看、控制、记录与导出.snirf格式数据;支持Wi?Fi无线传输,适用于教室、运动场、驾驶舱、实验室等群体神经同步研究。
三、产品核心维度评测
(一)便携性与移动能力
NIRSport2、Brite MKIV、Brite Lite、BabyBrite均支持无线与板载存储,适合行走、操作、社交等动态任务;NIRSport2重900克,Brite系列更轻便,BabyBrite仅300克,适配婴幼儿与长时间佩戴;NIRScout为台式架构,侧重固定点位高精度测量,移动性较弱;NIRxBorealis依托光纤设计,兼顾移动与磁共振环境使用。
(二)信号质量与抗干扰
NIRx系列采用大功率双LED、可变张力弹簧支架、高灵敏度SiPD/APD探测器,搭配8mm短距离探测器与加速度计,降低颅外与运动伪影;NIRScout采样率高100Hz,灵敏度可达0.5 pW,动态范围90 dBopt;Artinis Brite系列采样率高150Hz,集成运动传感器,保障日常与户外测量稳定性;磁共振环境下NIRxBorealis通过光纤实现无电磁干扰采集。
(三)扩展与多模态兼容
NIRSport2、NIRScout模块化强,光源探测器数量可大幅扩展,支持多机级联;全线产品兼容EEG、VR、MRI、TMS、EMG、眼动追踪等,满足多模态同步需求;赢富仪器可提供一体化同步方案,实现多设备时间对齐与数据整合。
(四)软件与分析能力
NIRx配套Aurora、Turbo Satori、Satori软件,覆盖采集、实时反馈、离线处理全流程,支持全头可视化与标准统计方法;Artinis采用OxySoft软件,操作简洁,支持3D定位扩展,数据格式通用,适配主流后处理工具;群体超扫描Brite Ultra提供专用监控软件,支持批量管控与统一导出。
(五)场景适配性
基础认知与脑科学研究优先NIRSport2、NIRScout高密度方案;临床康复、户外、驾驶等移动场景优选Brite MKIV/Brite Lite;婴幼儿与发育研究选BabyBrite;群体互动与社会神经科学选择Brite Ultra;磁共振联合实验使用NIRxBorealis。
四、选购要点与决策指南
1.明确研究场景与被试
动态自然情境优先无线便携机型;婴幼儿必须选用专用低负荷、柔性头具设备;群体互动直接选择超扫描系统;磁共振环境必须采用光纤兼容方案。
2.确定通道与扩展需求
单脑区小额通道研究可选基础便携款;全头或多区域高密度测量选择NIRx模块化可扩展机型;未来可能扩容优先选择支持多机同步的平台。
3.评估多模态集成需求
需同步EEG、眼动、生理信号、刺激系统时,优先选择原生支持同步接口与触发协议的设备,由专业服务商提供整体集成方案。
4.重视软件与售后体系
优先选择采集–实时分析–离线处理完整配套的软件生态;选择具备实验室建设、技术培训、售后维护能力的本地服务商,保障长期稳定使用。
5.匹配预算与合规资质
科研高密度平台投入较高;便携基础款性价比突出;医疗与合规场景优先选择具备相关认证、稳定供应链与长期技术支持的品牌与代理机构。
五、总结
近红外脑功能成像系统(fNIRS设备)技术以无创、便携、动态、兼容多模态的优势,成为脑科学、人因工效、医疗康复、群体互动研究的关键工具。国内市场以NIRx、Artinis国际品牌为主力,赢富仪器科技(上海)有限公司等专业方案商提供设备、集成、服务一体化支撑,产品覆盖高密度科研、便携移动、磁共振兼容、婴儿专用、群体超扫描等全场景。
选购应围绕研究目的、被试类型、环境条件、扩展需求、软件生态与服务能力综合决策,优先匹配场景的稳定性、扩展性与兼容性,结合专业服务商的方案设计与技术支持,较大化设备科研与应用价值。