边缘智能近红外脑成像仪（fNIRS）是一种革命性的非侵入式脑功能成像技术，被誉为"戴在头上的功能核磁"。它通过检测大脑皮层中氧合血红蛋白（HbO₂）和脱氧血红蛋白（HbR）对650-950nm近红外光的吸收差异，实时监测大脑血氧活动，间接反映神经活动状态。这项技术结合了边缘计算和人工智能算法，实现了从数据采集到分析的智能化闭环处理。
在脑科学研究和临床应用中，如何在不限制受试者自然行为的情况下，高质量地获取大脑活动信号，一直是一个核心挑战。传统的脑功能成像设备往往体积庞大，要求受试者保持静止，限制了研究场景的真实性。现在，由英国UCL大学研发、北京津发科技股份有限公司供应的LUMO高密度可穿戴近红外脑成像仪，正以其革命性的设计，为研究者们提供了自由。
一、什么是LUMO？它解决了什么核心痛点？
LUMO是一款高密度、可穿戴、无光纤的近红外脑功能成像（fNIRS）设备。它的核心价值在于突破了传统脑成像的“空间束缚”：
1、痛点：功能性磁共振（fMRI）等设备虽然空间分辨率高，但受试者必须躺卧在狭小的空间内，无法进行自然的活动，如行走、交谈、操作器械等，这使得研究结果与真实世界存在差距。
2、解决方案：LUMO设备重量轻，佩戴舒适，摆脱了光纤的牵绊。受试者可以自由移动，从而在自然环境中——例如教室、工厂、驾驶模拟器甚至户外——进行脑活动数据采集，极大地提升了研究的生态效度。
二、LUMO的核心技术优势：为何它如此出色？
根据产品介绍，LUMO的优异性能源于其独特的技术设计：
1、创新的“瓦片式”传感器设计：
LUMO的核心是其独特的六边形传感器模块（被称为“瓦片”）。每个“瓦片”都集成了光源和探测器，通过巧妙的排布，允许跨传感器的多距离测量。这种设计不仅形成了连续、均匀的高密度脑覆盖范围，还能通过多短距离通道有效剔除浅层组织（如头皮、颅骨）的干扰信号，显著提高了数据质量，可媲美漫射光学层析成像（DOT）的水平。
2、灵活性与可升级性：
这是LUMO的一大亮点。其模块化的“瓦片”可以在不同帽子和通道组合之间灵活调整与升级配置。研究者可以根据具体实验需求（如需要覆盖的脑区大小和密度），像拼搭乐高一样自定义搭建自己的fNIRS阵列。这种灵活性意味着：
- 一机多用：同一套系统可适应从婴幼儿到成人的不同头型。
- 成本可控：未来可以根据研究需求的深化，逐步升级传感器数量，而非更换整套设备。
3、与多模态数据无缝同步：
现代研究越来越强调多维度数据的整合。LUMO可接入ErgoLAB人机环境同步云平台，与眼动追踪、生理记录、动作捕捉、行为分析等数十种数据流进行高精度同步采集。这为理解“大脑-行为-环境”之间的复杂交互提供了强大的技术支持，特别适用于人因工程、运动科学、心理学等领域的研究。
三、LUMO的应用场景：谁需要它？
LUMO的便携性和高数据质量，使其在众多领域具有广阔的应用前景：
1、发展认知神经科学：研究婴幼儿、儿童在自然游戏、社交互动中的脑功能发育，避免了传统设备对儿童造成的恐惧和束缚感。
2、临床康复医学：监测卒中、帕金森病等患者在进行物理康复训练时的脑活动变化，为个性化康复方案提供依据。
3、人因工程与心理学：在模拟驾驶、飞行员操作、用户体验测试等场景下，评估人在真实任务中的认知负荷、注意力分配和精神状态。
4、运动科学：分析运动员在运动技能学习、训练和比赛中的大脑皮层活动。
5、基础脑科学研究：探索人类在自由行走、对话、决策等更复杂自然行为下的神经机制。
边缘智能近红外脑成像仪（LUMO） 不仅仅是一台仪器，更是脑科学研究范式的一次革新。它将高密度脑功能成像从暗室的静默中解放出来，带入了真实世界的动态场景。其高密度、可穿戴、模块化的特点，为科研人员和临床工作者提供了一把强大的钥匙，去解锁那些在传统实验室环境下无法触及的科学问题，真正开启了脑科学研究与临床应用的新纪元。
更新时间：2025-12-31 
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