近红外脑功能成像在精神科的应用

顾婷婷

（浙江大学医学院附属第一医院精神卫生中心，浙江省精神障碍诊疗和防治技术重点实验室浙江 杭州 310003）

近红外脑功能成像技术是近年来运用于临床的一种新兴的脑功能状况检测手段，近红外脑功能成像技术是基于近红外光谱术基础上，利用其对组织的良好穿透性，在组织中低吸收和高散射的特性[1]，通过对大脑内血液中血红蛋白浓度变化的血液动力学信息，反映大脑皮层的血氧代谢情况。相比于其它的脑成像技术，fNIRS 以其安全性高、生态效度高、空间和时间精度相对较高、低成本、易操作、可连续检测等优势越来越多地受到脑科学家的青睐。文章从近红外的原理，临床操作中注意事项等方面来阐述近红外脑功能成像技术在精神科领域的应用。

1.近红外脑功能成像原理

近红外脑功能成像技术(fNI R S)为新出现的一种无痛、无创的光学成像技术，可检测脑组织静脉血液中的氧合血红蛋(oxy-Hb)和还原血红蛋白(Deoxy-Hb)的水平变化，用于脑功能评价。其原理主要是生物组织对近红外光（700～1000nm）具有较高散射、低吸收特性，水和血红蛋白对所透的光吸收较少，氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白在近红外波段区域有不同的吸收光谱，而血液的主要成分氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和水，他们吸收光谱也不同，在785nm和850nm波长时，脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白对光的敏感度不同，两者之间的吸收有差异。785nm 波长的光对脱氧血红蛋白比较敏感，脱氧血红蛋白吸收的强度大于氧合血红蛋白，850nm波长的光对氧合血红蛋白的敏感度较高，因此在850nm波长时对氧合血红蛋白的吸收大于脱氧血红蛋白[2]。利用这一原理，在大脑进行神经活动时，采集皮层组织不同区域中，主要为前额叶和双侧颞叶区域的总血红蛋白、氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化，推测某一区域血氧和血容量的变化，从而间接测量大脑的功能状态。

近红外脑功能技术具有时间分辨率高，空间分辨率合理的特点[3-4]，对被试没有太多的限制，适宜于老人、小孩等人群的检测。同时，fNRIS技术容易与其他技术联合使用，成本低、体积小、方便使用和维护等特点被广泛应用于脑功能研究中，包括听觉加工、视觉加工、运动状态时大脑皮层的响应等诸多神经科学领域[5]。虽然近红外脑功能成像技术适用人群广泛，在精神科临床实际应用过程中注意对于处于躁狂状态、精神分裂症有冲动行为者、听力下降者不适宜接受该检测，以杜绝不必要的医疗纠纷和麻烦。

2.近红外脑功能成像技术临床操作中的注意事项

2.1 操作前

开机前检查电源是否接通，按操作流程规范开机并检查仪器设备和软件运行良好，检查各导联光缆线发射信号良好，方可投入使用。给被试做测试前宣教，指导其对接下来的检测流程有完整详细的了解。室内保持安静、座椅舒适、光线良好、空气流通。

2.2 操作中

引导被试在指定位置就坐，佩戴好检查帽，检测各导联红外线发射光与头皮接触良好，在操作屏幕中显示各导联绿色为佳，如发现有黄色区域，检查是否因头发盖住或接触距离等原因导致信号传输和接收不良，调整位置后重新检测信号接触良好程度。点击开始开关后，引导被试完成相关的测试任务，语言表达流畅等。按操作流程要求被试完成整个检查后摘除检查帽，嘱患者在诊室外等候取结果报告。

2.3 操作后

被试按要求完成检查后，摘除检查帽放到指定位置，防止检查帽因重力作用下滑而损坏。一天检查结束后，用酒精棉片擦拭近红外探头，去除油脂等物质并检查有无破损。按规范操作流程关机，并关闭电源开关。

近年来，国外脑科学研究者已采用fNRIS检查辅助诊断精神分裂症、抑郁症、双相情感障碍等精神疾病，国内在这方面研究报道尚少。目前，我国在北大六院、上海精神卫生中心及浙江大学附属第一医院精神卫生中心也逐步开展近红外脑功能成像技术在科研及临床上的应用，并取得了初步的研究结果，期待更多的学者进行深入、广泛的科研和临床研究中。