人脑血液动力学的大量研究带动其测量技术的提升,尤其是功能近红外光谱成像系统(fNIRS)的研究,目前已经研制出应用于不同神经科学的设备。然而,国际上已有的fNIRS系统大多由一套大型设备作为信号的驱动控制单元,外加一台主机接收、显示和保存数据,此系统的缺点是设备庞大,成本高。为了实现fNIRS系统的便携式,无需计算机的直接介入,本实验室自主研发了一套8通道fNIRS系统。本系统以ARM为控制中心,代替以前计算机接收、显示和保存数据的功能,串口屏作为用户界面显示参数配置和数据显示。本文主要针对系统的一体化设计和为保证系统的性能所做的验证性实验做主要介绍。一体化设计主要是利用ARM控制串口显示屏,在keil uVision4开发平台进行软件设计,通过ARM控制数据的传输,实现系统5大功能模块的设计。5大功能主要有区域拓扑图显示,通道曲线显示,参数配置,峰值检测,通道连接等,通过串口或USB下载至系统,成功实现预期要求。本文从phantom模型实验和人体实验验证系统的性能,phantom模型有效验证了系统的稳定性,可重复性和可靠性。人体实验包括动手指任务和视觉刺激任务,通过两种任务证明了系统的可行性,动手指任务中,分别从时间和空间维度分析受试者动右手时,相应左脑运动区血氧含量的变化,结果显示左脑运动区氧合血红蛋白变化量增加,还原血红蛋白的变化量减少,实验结果与已有的典型血流动力学结果相一致;视觉刺激任务从左右眼的对比性测试中得出有效的血液动力学结果。从上述可知,本实验室研制的系统具有良好的时间和空间动力学特征,证明了本系统检测脑血氧含量的可行性,具有潜在的临床应用价值。