临床中经常需要根据个体病况的恢复情况来监测结果,优化处方剂量,促进合理用药。然而精神疾病具有慢性、复发性的特点,再加上需要长期服用药物维持治疗,药物不良反应又常会伴随其中。因此对精神疾病患者长期治疗的评估与监测显得尤为重要。尤其是所服药物剂量较大、年老体弱的患者,应定期监测其疗效。但精神科的疗效评估现状还是以量表和症状问询为主,缺乏客观的评价标准。
近年来随着影像学技术的飞速发展,特别是近红外脑功能成像技术在精神科的应用越来越广泛,为精神疾病的诊断和疗效评估提供了新的思路。
近红外脑功能成像技术(fNIRS)
是一种在脑血氧监测中有着广泛应用的光学技术,能有效地监测大脑代谢变化。它的原理是利用近红外光被大脑皮层血红蛋白吸收与散射的原理,检测大脑皮层血流量的分布变化。当脑皮层神经细胞发生反应时,消耗着氧,带动血红蛋白的浓度的波动表现为:氧合血红蛋白的浓度增加,脱氧血红蛋白的浓度伴随波动。
与其他脑功能影像装置如脑电图(EEG)、脑 磁 图(MEG) 、功能性磁共振(fMRI)、正电子发射断层扫描(PET)相比,fNIRS的优点如下:
①非侵入性,可持续重复测量。
②设置简单,可移动性强。
③时间分辨率更高,采样频率能达到100Hz及以上(如资联虹康的近红外脑功能成像系统)。
④对被试限制较小,可适用于婴幼儿。
⑤与其他神经影像技术兼容性好,如 EEG、fMRI、经颅磁刺激(TMS)等。
基于这些优势,fNIRS特别适用于临床对精神病患者的大脑康复研究与评估。
2、Dresler等人[2]的研究纳入了1名惊恐障碍和共病抑郁症患者,该患者接受了为期3周的左侧前额叶皮质高频rTMS治疗,在rTMS治疗前后,研究通过fNIRS测量患者在执行情绪Stroop任务中大脑皮层的[oxy-Hb]变化。测量结果表明,rTMS可能会调节惊恐患者与惊恐相关的前额叶脑功能障碍。并且它可以作为焦虑障碍的一种可能的治疗选择。
测试前后的神经激活图
3、Monden等人[3]通过fNIRS测量12名注意缺陷多动障碍(ADHD)儿童在服用哌甲酯(MPH)前后1.5小时,被试进行GO/NO-GO任务时的外侧前额叶皮质血流变化。结果发现在MPH摄取前,患者的外侧前额叶皮质(LPFC)没有显著的激活。在MPH摄入后,患者的右外侧前额叶皮质检测到[oxy-Hb]的显著增加。研究结果表明认知能力的改善与右侧LPFC的激活有关,LPFC可作为监测ADHD儿童服用MPH效果的生物标志。
氧合血红蛋白综合曲线图
4、对抑郁症采取电休克治疗(ECT)的疗效和耐受性已被广泛认同,但ECT对大脑功能的直接影响尚不清楚。Hirano等人[4]的一项研究阐明了ECT后皮层功能反应对认知任务的变化。研究使用了fNIRS来检测30例重度抑郁症或双相抑郁患者在ECT治疗前后与108名健康对照者(HC)的变化。结果与HC组相比,发现在ECT之前,患者的双侧额叶皮质在VFT中显示出[oxy-Hb]值明显降低。而在ECT之后,患者组的双侧额叶皮质在VFT中的[oxy-Hb]值明显增加,且与HC组无太明显差异。因此,额叶区功能对认知任务的异常反应可能与ECT治疗抑郁症的疗效有关。
可以看到,fNIRS的出现打破了以往对精神疾病仅停留在对其临床症状描述、心理精神分析和评估的局面,为精神疾病的发病机理、诊断和疗效评估提供了客观、有力的研究证据,同时也为认知神经科学提供了新的研究视角,是一种具有重大应用前景的脑功能研究影像学手段。