近紅外腦功能成像在精神科的應(yīng)用

顧婷婷

（浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院精神衛(wèi)生中心，浙江省精神障礙診療和防治技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室浙江 杭州 310003）

近紅外腦功能成像技術(shù)是近年來(lái)運(yùn)用于臨床的一種新興的腦功能狀況檢測(cè)手段，近紅外腦功能成像技術(shù)是基于近紅外光譜術(shù)基礎(chǔ)上，利用其對(duì)組織的良好穿透性，在組織中低吸收和高散射的特性[1]，通過(guò)對(duì)大腦內(nèi)血液中血紅蛋白濃度變化的血液動(dòng)力學(xué)信息，反映大腦皮層的血氧代謝情況。相比于其它的腦成像技術(shù)，fNIRS 以其安全性高、生態(tài)效度高、空間和時(shí)間精度相對(duì)較高、低成本、易操作、可連續(xù)檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)越來(lái)越多地受到腦科學(xué)家的青睞。文章從近紅外的原理，臨床操作中注意事項(xiàng)等方面來(lái)闡述近紅外腦功能成像技術(shù)在精神科領(lǐng)域的應(yīng)用。

1.近紅外腦功能成像原理

近紅外腦功能成像技術(shù)(fNI R S)為新出現(xiàn)的一種無(wú)痛、無(wú)創(chuàng)的光學(xué)成像技術(shù)，可檢測(cè)腦組織靜脈血液中的氧合血紅蛋(oxy-Hb)和還原血紅蛋白(Deoxy-Hb)的水平變化，用于腦功能評(píng)價(jià)。其原理主要是生物組織對(duì)近紅外光（700～1000nm）具有較高散射、低吸收特性，水和血紅蛋白對(duì)所透的光吸收較少，氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白在近紅外波段區(qū)域有不同的吸收光譜，而血液的主要成分氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白和水，他們吸收光譜也不同，在785nm和850nm波長(zhǎng)時(shí)，脫氧血紅蛋白和氧合血紅蛋白對(duì)光的敏感度不同，兩者之間的吸收有差異。785nm 波長(zhǎng)的光對(duì)脫氧血紅蛋白比較敏感，脫氧血紅蛋白吸收的強(qiáng)度大于氧合血紅蛋白，850nm波長(zhǎng)的光對(duì)氧合血紅蛋白的敏感度較高，因此在850nm波長(zhǎng)時(shí)對(duì)氧合血紅蛋白的吸收大于脫氧血紅蛋白[2]。利用這一原理，在大腦進(jìn)行神經(jīng)活動(dòng)時(shí)，采集皮層組織不同區(qū)域中，主要為前額葉和雙側(cè)顳葉區(qū)域的總血紅蛋白、氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的濃度變化，推測(cè)某一區(qū)域血氧和血容量的變化，從而間接測(cè)量大腦的功能狀態(tài)。

近紅外腦功能技術(shù)具有時(shí)間分辨率高，空間分辨率合理的特點(diǎn)[3-4]，對(duì)被試沒(méi)有太多的限制，適宜于老人、小孩等人群的檢測(cè)。同時(shí)，fNRIS技術(shù)容易與其他技術(shù)聯(lián)合使用，成本低、體積小、方便使用和維護(hù)等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于腦功能研究中，包括聽(tīng)覺(jué)加工、視覺(jué)加工、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)大腦皮層的響應(yīng)等諸多神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域[5]。雖然近紅外腦功能成像技術(shù)適用人群廣泛，在精神科臨床實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中注意對(duì)于處于躁狂狀態(tài)、精神分裂癥有沖動(dòng)行為者、聽(tīng)力下降者不適宜接受該檢測(cè)，以杜絕不必要的醫(yī)療糾紛和麻煩。

2.近紅外腦功能成像技術(shù)臨床操作中的注意事項(xiàng)

2.1 操作前

開(kāi)機(jī)前檢查電源是否接通，按操作流程規(guī)范開(kāi)機(jī)并檢查儀器設(shè)備和軟件運(yùn)行良好，檢查各導(dǎo)聯(lián)光纜線發(fā)射信號(hào)良好，方可投入使用。給被試做測(cè)試前宣教，指導(dǎo)其對(duì)接下來(lái)的檢測(cè)流程有完整詳細(xì)的了解。室內(nèi)保持安靜、座椅舒適、光線良好、空氣流通。

2.2 操作中

引導(dǎo)被試在指定位置就坐，佩戴好檢查帽，檢測(cè)各導(dǎo)聯(lián)紅外線發(fā)射光與頭皮接觸良好，在操作屏幕中顯示各導(dǎo)聯(lián)綠色為佳，如發(fā)現(xiàn)有黃色區(qū)域，檢查是否因頭發(fā)蓋住或接觸距離等原因?qū)е滦盘?hào)傳輸和接收不良，調(diào)整位置后重新檢測(cè)信號(hào)接觸良好程度。點(diǎn)擊開(kāi)始開(kāi)關(guān)后，引導(dǎo)被試完成相關(guān)的測(cè)試任務(wù)，語(yǔ)言表達(dá)流暢等。按操作流程要求被試完成整個(gè)檢查后摘除檢查帽，囑患者在診室外等候取結(jié)果報(bào)告。

2.3 操作后

被試按要求完成檢查后，摘除檢查帽放到指定位置，防止檢查帽因重力作用下滑而損壞。一天檢查結(jié)束后，用酒精棉片擦拭近紅外探頭，去除油脂等物質(zhì)并檢查有無(wú)破損。按規(guī)范操作流程關(guān)機(jī)，并關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)。

近年來(lái)，國(guó)外腦科學(xué)研究者已采用fNRIS檢查輔助診斷精神分裂癥、抑郁癥、雙相情感障礙等精神疾病，國(guó)內(nèi)在這方面研究報(bào)道尚少。目前，我國(guó)在北大六院、上海精神衛(wèi)生中心及浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院精神衛(wèi)生中心也逐步開(kāi)展近紅外腦功能成像技術(shù)在科研及臨床上的應(yīng)用，并取得了初步的研究結(jié)果，期待更多的學(xué)者進(jìn)行深入、廣泛的科研和臨床研究中。