fNIRS数据处理工具的选择

小磁说｜TIPS

近红外脑功能成像技术(fNIRS)的数据的处理和分析具有一定的复杂性，排除数据采集时的信号干扰、个体差异等因素，在数据处理时仍有算法选择、噪声处理；数据分析时有多变量分析、脑网络分析等等需要考虑的复杂因素和环节，每一个环节都决定最终研究的成败。

为了有效地处理和分析采集的数据，研究人员通常会选择使用专门的软件工具。

本篇文章为大家介绍优秀的fNIRS数据分析工具应有的特点以及目前国际通用的几款fNIRS数据分析软件。大家可以根据自己的需求，对比选择使用~

一款理想的fNIRS分析软件至少应具备以下功能和要求，以满足研究者的需求并确保数据分析的准确性和效率：

1.数据兼容性

能够无缝集成多种fNIRS设备的数据采集，支持多种通用数据格式，确保数据的兼容性和灵活性。

2.数据预处理

a.内置多种预处理算法，如滤波、去噪、伪迹去除等，能够自动或手动处理原始数据，提高数据质量。

b.支持用户自定义预处理流程，满足不同研究需求。

3.数据分析

a.提供丰富的数据分析方法，如血红蛋白浓度变化计算、功能连接分析、图论分析等，支持从多个角度解析大脑活动。

b.支持任务态和静息态fNIRS数据的分析，满足不同实验设计的需求。

c.支持多组数据的统计分析，包括组间比较、t检验等，便于发现差异和规律。

4.可视化

a.提供直观的数据可视化工具，如二维和三维图像显示、时间序列图、热力图等，帮助研究者快速理解数据。

b.支持自定义可视化设置，如颜色映射、透明度调整等，提高可视化效果。

5.扩展性与开放性

a.支持与其他软件的集成和扩展，如MATLAB、Python等，便于研究者进行二次开发和定制化分析。

b.提供开放的API接口或插件系统，允许用户添加自定义的算法或功能。

6.用户友好性

拥有简洁明了的用户界面和操作流程，降低学习成本和使用难度。

NIRS-SPM

一个基于Matlab平台的fNIRS数据分析工具包，该软件提供了从数据识别、预处理到统计分析的完整功能，并支持ROI分析和时间序列分析等多种高级功能。由于其开源和基于Matlab平台的特点，NIRS_SPM在fNIRS数据分析领域得到了广泛的应用和认可。

NIRS_SPM (Ye et al., 2009)

Homer2＆Homer3

Homer是用于fNIRS数据分析的开源软件，Homer3是Homer2的更新版。这两款软件都基于MATLAB平台，提供了从数据导入、预处理、信号提取到统计分析的完整功能。Homer3在Homer2的基础上进行了优化和升级，提供了更多的功能和灵活性，以更好地满足复杂的数据分析需求。

Homer 2&3 (Huppert et al., 2009)

NIRS-KIT

NIRSKit是一款基于MATLAB的跨平台工具箱，专门用于任务态和静息态的功能性近红外光谱（fNIRS）数据分析。NIRSKit包含了整个fNIRS数据分析流程，从原始数据格式转换、数据预览和数据质量检查，到预处理、个体水平分析、组水平统计，再到结果的可视化。

该工具箱既可以实现对任务态fNIRS数据的激活区检测，也可以完成对静息态fNIRS数据进行功能连接、图论和低频振幅等指标的分析要求。

NIRS_KIT (Hou et al., 2021)

FC-NIRS

是一款用于近红外光谱数据的功能连通性分析工具，该软件由北京师范大学开发设计。它的功能包括功能连接分析、可视化和网络分析，还具有信号质量控制和批处理功能。

FC-NIRS (Xu et al., 2015)

BrainNet Viewer

BrainNet Viewer一款基于MATLAB的大脑网络可视化工具箱，用于显示大脑表面、节点、边缘的不同组合，为脑连接研究提供一个灵活、快速的可视化平台。用户界面便于操作，易于修改大脑网络图像显示的细节，并且可以导出为常用的图像文件格式或演示视频。

Brainnet Viewer (Xia et al., 2013)

NirMaster

NirMaster是国内目前首个有自主知识产权的全中文fNIRS数据分析软件，该软件采用了符合国人操作习惯的交互界面，全流程引导式操作，无需使用者具备代码编程基础；尤其擅长完成一些大批量复杂数据的处理和统计分析；功能较为全面，从原始数据格式转换、数据预览和数据质量检查，到预处理、个体水平分析、组水平统计，再到复杂的脑网络连接、图论分析以及结果的可视化均可在一个界面一站式快速完成。

同时，该软件兼容主流各大平台和通用数据格式，不受限制，便于科研工作者高效完成研究项目。

NirMaster (2024)

一款好的fNIRS分析软件需要具备全面的功能和要求，并满足高效性、科学性、准确性、灵活性、易用性、稳定性等标准。

NirMaster作为世界首款具备自主知识产权的全中文数据分析软件，凭借卓越的易用性、丰富的功能、广泛的适用性、极高的稳定性、高效的处理能力以及可靠的升级维护服务，成为了众多fNIRS数据分析软件中的佼佼者！

相信这款优秀的软件，可以为fNIRS领域研究提供强大的支持，进一步推动fNIRS技术的广泛应用和深入发展。