功能性近红外光谱(functional Near-infrared spectroscopy，fNIRS)是一项非侵入的脑成像，且利用了血红蛋白在近红外光谱的不同光学特征来检测皮质下血流动力学，以此反映伤害性刺激引起的脑内变化^{[1, 2]}。fNIRS主要从多个测量位置同时检测人类皮层光学特性的变化，并且结果可以在特定区域上以图像的形式显示。O₂Hb的升高和相应的血红蛋白的降低反映了局部小动脉血管扩张，从而使局部脑血流量和脑血量增加，这种机制称为神经血管耦合^[3]，输送到该区域增加的氧气通常超过局部神经元对氧气的利用率，导致活动区域中脑血氧过多，将神经元的活动可以与局部脑血流、血氧相关变化联系在一起。当我们大脑的某一区域被激活时，该区域神经元则需要耗能，能量来源于葡萄糖和氧以反映大脑的激活情况。

目前，实际应用的fNIRS系统主要有三个基本类别：连续波、时域和频域系统。由于重量轻、易于携带的优点，连续波fNIRS系统逐渐地应用于临床中,对患者皮层血流动力学波动进行了监测^[4]。相对于其他脑神经功能性成像技术所检测的大脑疼痛标示物而言,脑电图和功能性磁共振成像都已用来评估在急和慢性疼痛情况下的脑部改变。虽然fNIRS和功能性磁共振成像所检测的皮层活动信息相同，但在时间分辨率上fNIRS优于功能性磁共振成像的血氧水平；与脑电图相比，其空间分辨率更高^[5]。