研究用機器NIRSハードウェア&システム
HOT-2000携帯型脳活動計測装置
様々な用途で脳活動を簡便にリアルタイム計測
・ 2chウェアラブル携帯型脳活動計測装置
・ 脳活動に関連する血流量変化を近赤外光を用いてモニタリング
・ 手軽に計測することを重視した軽量・つけ心地にこだわったデザイン
・ スマートフォンやタブレットでのリアルタイム・ワイヤレス計測
・ リアルタイムに脳血流変化、脈拍、頭部加速度を同時計測
装置の特徴
リアルタイム・ワイヤレス計測
NIRSセンサーによりリアルタイムに脳活動に関連する血流変化をモニタリング(2チャンネル)。
装着してから数秒で脳血流変化、心拍、加速度(6軸)を同時にモニタリングします。
計測データの転送をBluetoothとすることで完全なワイヤレス化を実現。
計測データはCSVファイル形式にて保存することができます。
※ データの計測・保存は別売のデータ計測+計測デザイン表示用アプリ「HOT Measure Ver. 3.0」が必要となります。
軽量でつけ心地にこだわったデザイン
ヘッドセットは約１２９ｇ(USB給電可能な連続計測4時間のバッテリー込み)。長時間の計測であっても被験者への負荷が少なく、アーティファクトの混入も軽量化により低減しています。
ACアダプターあるいは
大容量バッテリーも利用可能
ワンタッチで簡単装着・簡単操作・調整
ヘッドセットの取り付けは非常に簡単で、ユーザー自身で取り付けが可能です。
前髪を上げてHOT-2000を額にあて、片手でひもを引くだけで締められ、装着が簡単。測定後もボタンを押すだけで簡単に外せます。
2つのセンサーブロックは、内側のボタンを押して10段階の位置調整が簡単に行え、左右60mmまで可動できます。
幅広い利用シーン
HOT-2000とスマホやタブレットがあれば、どこでも脳血流変化を計測することができます。
例えば、複数人のコミュニケーション、認知機能チェックなどでも簡単に計測することができます。
計測例
記憶課題（Working memory）による脳活動変化
画像で表示されるパターンや文字を記憶し、約10秒後に記憶した情報と新たに呈示された情報を比較して答える、という課題を遂行中の脳活動の様子をHOT-2000で計測した1名の結果の例です。計測では記憶課題を15回繰り返しており、グラフはその平均結果です。記憶中に血流が増加する様子が見られます。
計測の原理
脳活動と血流変化
脳機能計測では被験者に対し実験タスク（負荷）を与え、実験タスクを処理しているときの脳活動の様子を観測します。そして計測結果に基づき、実験タスクと脳機能との関係を明らかにしようとします。脳活動の変化は脳の血行動態の変化を引き起こします。脳が賦活した領域付近では血流が増加します。
血流変化を光で観測
頭皮上から照射された光は拡散し、ほんの一部が検出器まで戻ってきます。このとき、光の拡散した領域にヘモグロビンが多く存在すると、光は多く吸収されます。HOT-2000では光の照射位置から約3cm離れた位置に検出器があります。光の経路にあたる脳の部位が賦活した場合、血流が増加し、光の吸収が増加、検出器まで戻る光の量は減少します。この検出光量の減衰率から脳の賦活を推定します。これがHOT-2000が脳活動計測する原理です。
参考文献
※前世代機種「HOT-1000」を使用した文献情報となります。
脳活動と血流変化
- 1. A Non-Parametric Approach to the Overall Estimate of Cognitive Load Using NIRS Time Series.
- 掲載誌: Front Hum Neurosci. 2017; 11: 15.
著者: Soheil Keshmiri, et al. - 2. Psychophysical assessment of a driver’s mental state in autonomous vehicles
- 掲載誌: Transportation Research Part A: Policy and Practice Available online 18 May 2018
著者: Toshiya Arakawa, et al. - 3. Differential Entropy Preserves Variational Information of Near-Infrared Spectroscopy Time Series Associated With Working Memory
- 掲載誌: Front Neuroinform. 2018 Jun 5;12:33
著者: Soheil Keshmiri, et al. - 4. Reliability of Wearable Two Channel CW-NIRS in Measurements of Brain Function.
- 掲載誌: Adv Exp Med Biol. 2018;1072:301-305.
著者: Komuro Y, et al. - 5. Interpersonal frontopolar neural synchronization in group communicat-ion: An exploration toward fNIRS hyperscanning of natural interactions
- 掲載誌: Neuroimage. Jun;133:484-97. (2016)
著者: Nozawa T, et al.
学会発表
- 1. 第19回 日本ヒト脳機能マッピング学会発表
- タイトル: 空間性ワーキングメモリ課題による 2チャネル携帯型脳活動計測装置の評価
著者: 沼田崇志，他 - 2. 第55回日本生体医工学会大会
- タイトル: 連続光NIRSと時間分解式NIRSによる脳機能計測の比較
著者: 小室 有輝, 他 - 3. 日本機械学会2016年度 年次大会
- タイトル: 携帯型 NIRS 装置を用いた自動車運転時の眠気評価
著者: 岡部 健太, 他 - 4. 日本機械学会 IIP2016 情報・知能・精密機器部門（IIP 部門）講演会
- タイトル: 近赤外分光法を用いた自動車運転時の眠気評価
著者: 岡部 健太, 他 - 5. 日本心理学会第82回大会
- タイトル: 介護老人保健施設入所者と家族とのビデオ通話の効果 ―ストレス指標，脳血流からの検討―
著者: 鈴木 公洋, 他
仕様
- チャンネル数
- 2（スライドによる位置調整可能）
- 光源
- LED
- 通信方式
- Bluetooth Low Energy 4.1以降
- 出力
- 脳血流変化（2ch:total-Hb）、脈拍数（bpm）、6軸加速度
- 重さ
- 約129g
- 電源
- 内蔵リチウムイオンバッテリー（連続計測 約4時間）、USB給電
- 対応OS
- Windows OS :Windows 10, Windows 11
Android OS : Android Version 7.0以上 - 本体価格
- お問い合わせ
- * 本製品の計測対象部位は前額部です。毛髪のある部位の計測はできません。
- * 本製品は医療機器ではありませんので、医療用に使用することは出来ません。
- * 研究開発用の製品です。商用利用の場合はご相談ください。
専用計測アプリ
「HOT-2000」の計測アプリケーションソフトは、下記をご用意しております。
「HOT-Measure」: データ計測+計測データリアルタイム表示アプリ
【主な仕様】
Android アプリ(Android OS Version 7.0以上に対応)
脳活動、脈拍数、加速度の計測データリアルタイム表示
計測データをCSVファイルで保存
「HOT-MEASURE-PC」：データ計測+動画録画+計測データ表示+データ再生アプリ
【主な仕様】
WindowsPCアプリ（Windows10&11、Home&Proに対応）
脳活動、脈拍数、加速度の計測データリアルタイム表示 計測データをCSVファイルで保存
PC内部カメラor外付けカメラでの動画録画 MP4データで保存
記録データの再生機能
製品サポート
FAQ
購入に関して
- Q1この製品で何ができますか？
- 本製品は研究用に開発された携帯型脳活動計測装置です。日常生活に近い環境で、手軽に脳活動と深く関係するとされる脳血流の変化や脈拍数変化を計測できます。また同時に計測した加速度データから体動のチェック、解析に利用できます。
計測は、別売の「データ計測+計測デザイン表示用アプリ」を用いて行います。計測データ（時系列データ）はスマートフォン、タブレットなどのスマートデバイスに保存されます。ネットワーク環境（Wifi、LTEなど）に接続されている必要はありません。計測した脳活動データは別売の「データ簡易解析+計測デザイン編集用アプリ」にて、簡易解析(ノイズ処理、ブロッキング、ベースライン補正)が可能です。
また「データ簡易解析+計測デザイン編集用アプリ」で、デザインした実験デザインを「データ計測+計測デザイン表示用アプリ」をインストールした計測端末画面で表示ができ、実験中に計測対象者への教示や刺激呈示としてお使いになれます。 - Q2医療用途で使えますか？
- 本製品は研究・開発向け機器であり、医療機器ではありません。
- Q3商品に含まれる内容は？
- HOT-2000本体は、ヘッドセット、取扱説明書となります。
- Q4HOT-2000以外に計測に必要な機材は？
- 別売の「データ計測+計測デザイン表示用アプリ」をインストールしたスマートデバイスをご準備いただければ計測は可能です。
- Q5レンタルは行っておりますでしょうか？
- レンタルは行っておりません。販売のみとなります。
- Q6製品を見てみたい
- 詳しくは弊社ホームページよりお問い合わせください。
- Q7実験方法やデータ解析に関するサポートはありますか？
- 別途有償にて専門的な知識を持つチームがご相談を承ります。
- Q8計測端末の回線契約は必要でしょうか？
- 回線契約は不要です。ヘッドセットと計測端末をBlutooth接続するだけで計測が可能です。
- Q9計測アプリが動作するOSを教えてください。
- 最新版のアプリはAndroid7.0以上での動作実績がございます。
- Q10スマートデバイスの推奨機種を教えてください。
- 次の機種で動作確認済みです
・ Huawei P10 lite
・ Samsung Galaxy SC-04
・ SHARP AQUOS SK-01
・ HTC androidone X2
・ Huawei MediaPad T3 10 - Q11iphoneやipadは計測に使用可能でしょうか？
- Android版のみの対応となっております。
- Q12見積書が欲しい
- メールで下記までご連絡ください。
service@neu-brains.com - Q13購入方法について
- ホームページの「お問い合わせ」からご連絡ください。
技術面に関して
- Q1サンプリングの間隔を教えてください。？
- 100 msecでデータを計測しております。
※Bluetooth通信を使用しているため、通信環境により計測したデータが正しく転送されない場合がございます。 - Q2計測チャンネル数は？？
- 左右の２チャンネルです。計測位置は横方向にスライドさせることも可能です。
- Q3計測対象部位はどこですか？頭頂部などの毛髪部位の計測はできますか？
- 計測対象部位は前額部（髪の毛が生えていない部分）となります。頭頂部など毛髪のある部位での計測は対象外です。毛髪部位（側頭部）計測に対応している上位機種も販売しております。
- Q4計測結果のログは保存されますか？
- スマートデバイス内にCSVファイルで保存されます。保存したデータはPCなどに接続し、取り出すことができます。
※データの計測・保存は別売のデータ計測+計測デザイン表示用アプリ 「HOT Measure Ver. 3.0」が別途必要となります。 - Q5計測結果の内容を教えてください。
- 記録した時刻、脳活動の値、脈拍数、6軸加速度、マーク 等が出力されます。
- Q6ヘッドセットとスマートデバイスのBluetooth接続はどのように行いますか？
- 接続はAndroid端末本体の設定画面から行います。
- Q7Bluetooth接続ができなくなった
- 以下の事項をご確認ください。
・ヘッドセット・スマートデバイスの電源ON/OFF
・ヘッドセットの電池残量の確認（電源供給に電池をご使用の場合）
・ご使用場所の電波環境（Bluetoothや無線LANなどが相互に干渉する場合がございます。）
上記以外でご不明な点がございましたら、スマートデバイスの機種、Android OSのバージョンをお控えの上、お問い合わせください。 - Q8計測データの解釈について
- 別途有償にて専門的な知識を持つチームがご相談を承ります。
- Q9酸素化ヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビン、トータルヘモグロビンの計測はできますか?
- トータルヘモグロビンのみ計測可能です。計測用の光源には1波長のLEDを用いています。
- Q10脳波計など同時計測が可能な機器はございますか？
- クレアクト社 Biosgnal pluxを用い、脳波、筋電と脳血流の同時計測の実績があります。
クレアクト社 Biosgnal plux製品ホームページ
https://www.creact.co.jp/item/measure/bio/biosignalsplux/bsplux-top - Q11複数台同時計測はできますでしょうか?
- HOT-2000とスマートデバイスを1セットとして、複数セットでの同時計測は可能です。
最大11台の同時計測の実績があります。