互动科普

红外线能诊断精神疾病吗

撰文  戴维·奇拉诺斯基（David Cyranoski）

翻译  郭凯声

我在日本东京市中心一间坐满精神病学专家的屋子里，准备接受精神健康检查。专家并没有试探着问我一些问题，而是让我戴上游泳帽一样的奇特装置，其上电线纵横交错，还密布着许多红色和蓝色的圆筒状器件。按一下开关，17个红色圆筒便发射出红外线，射入我大脑里有2~3厘米深，被那里的神经元吸收或散射。16个蓝色圆筒中的感光元件负责接收反射回表面的所有光线。研究者说，根据接收到的信号，可以鉴别抑郁症、双相情感障碍、精神分裂症，以及正常的精神状态。

这项名为近红外光谱技术（NIRS）的方法由日本群马大学医院精神病学、神经科学家福田正人（Masato Fukuda）与日立医疗器械公司合作开发，已经有1 000多人接受了试验，其中绝大部分是作为研究对象接受检查的。但自从2009年4月NIRS通过日本厚生省的审批，成为一项辅助精神病学诊断的“先进医学技术”以来，已有300多人自费接受此项技术诊断，费用为13 000日元（约1 000元人民币）。日本现有8所顶级科研医院开设NIRS神经影像诊断检查，由于想要做这项检查的人实在太多，东京大学医院不得不两次停止接受预约，群马大学的预约也已经排到了3月底。“求诊者蜂拥而来，我们招架不住了，”福田说。

NIRS的魅力在于，它有望实现对精神疾病的快速而明晰的诊断，这类疾病由于部分症状相似而容易导致误诊或漏诊。美国的调查发现，约70%的双相情感障碍患者都曾被误诊。至于患者，则如福田所言：“他们希望有某种确凿的证据”，特别是在需要解释请病假的理由时。

NIRS相当可靠和方便，可用于诊所的常规检查，为衡量精神健康状况提供客观指标。福田认为，正如胸部X光检查肺炎，心电图明确显示心脏问题，NIRS亦可帮助医生作出诊断。但除了福田以及日本部分医生以外，几乎没有别的科学家认可这项研究。

抨击者认为至今相关研究太少、规模太小，实验设计根本无法保证此方法能够用于临床。“作为研究课题它颇具魅力，但数据没有足够的说服力，”东京玉川大学神经科学家春野雅彦（Masahiko Haruno）说。美国伊利诺伊大学芝加哥分校的神经科学家约翰·斯威尼（John Sweeney）曾花20年时间探索各种大脑监测技术与精神分裂症等疾病之间的联系，但“到目前为止，令人满意的证据一个也没有”。他还称NIRS是其中最不成熟的一种，它像“薄得不能再薄的冰，一踩即碎。我们现在根本就没有资格告诉患者及家属应该做这样的检查”。

初出茅庐的新人

我戴着帽子，盯住显示屏上的日文音标，大声念出以每个音标开头的单词。这些单词不是随口就能读出来的，尤其是在一群精神病专家和神经科学家面前。他们来自日本各地，每月都要集中讨论NIRS的成果与发展对策。

大约15年前，NIRS才在科研领域崭露头角，与功能性磁共振成像（fMRI）及脑电图（EEG）相比，它算是“新人”了。但它一路高歌猛进，很快便介入临床应用。NIRS技术利用了血红蛋白的一种性质，即它对近红外线的吸收能力强于其他组织中的成分。当神经元处于活跃状态时，流向特定脑区的血流量便增加。因此，监测血红蛋白浓度的变化，便可获得一项有关血流量位置的指标，这项指标也跟神经元活动有关。福田的NIRS装置重点监测前额叶皮层和颞叶皮层，与精神疾病相关的许多征兆都出现在这些脑区。每种精神疾病都对应于一种特定血流模式，因此可用来帮助诊断该病。

NIRS并不具备fMRI的探测精度和深度（后者空间分辨率要高得多，可以准确定位大脑中的任何血流变化）。但NIRS成本较低且移动比较方便。受检者可以坐着接受检查，不用在fMRI那个嗡嗡作响的大隧道里心惊胆战地煎熬。这意味着NIRS可用于检查容易惊恐不安的患者，例如小孩以及患精神疾病或焦虑症的人。这些优点使红外成像越来越受世界各地脑研究者的欢迎。美国最大的生产商——NIRx医疗技术公司推出的装置，目前正用于从自闭症到脑机接口的多个研究领域。日立公司现在推出的简版NIRS 装置，可以对一间房里互动的4个人的大脑进行无线分析。

不过，福田关注的是应用此项技术来诊断疾病。这位身材瘦削、头发灰白的研究人员讲起话来总是深思熟虑，他坚信这项技术必将造福人类。1997年，福田开始使用一台基础型NIRS 装置，当时身为东京大学副教授的他已经在研究脑电图了。从那时起，他就一直在测量各种疾病患者的脑活动，他发现，就一个实验组（约10~20名患者）的平均情况而言，患有抑郁症、双相情感障碍或精神分裂症等疾病的患者，的确具有一种特有的脑激活模式。福田把数据整理成若干曲线图，以描述每项任务开始后60秒内前额叶皮层和颞叶皮层内的活动（见上图）。据他说，仅通过NIRS检测，对患者的分类正确率可达80%。

这些研究并没有说服其他神经科学家。春野认为公开发表的研究报告中患者人数太少，难以归纳出什么模式；即使在把信号对全组取平均值后发现了这样的模式，也并不意味着可以根据某个人的模式而把他划入某一组。“对于单个患者而言它能说明什么呢？这太误导人了，”春野指出。

甚至连福田的合作者、德国图宾根大学的安德烈亚斯·法尔加特（Andreas Fallgatter）也说“NIRS仍是一种研究手段”。法尔加特在14年的时间里运用NIRS技术对约1 000名患者进行了检查，目前他正在德国重复福田的语言测试。不过他说：“显然，福田博士能够成功说服日本的有关部门。”

为了促进生物医学技术的发展，日本卫生部在2005年出台的“先进医疗技术”规划制定了一项加快审批过程的政策，NIRS技术正是得益于这项政策而通过审批的。日本国立神经病学与精神病学研究中心主任、临床专家、抑郁症研究者樋口辉彦（Teruhiko Higuchi）主持了对NIRS技术的评审。他认为这项技术具有安全、高效与快捷等优点，如果与其他诊断手段配合使用，有助于在早期对各种不同精神状态（重性抑郁症、双相情感障碍、精神分裂症等）作出关键鉴别。樋口的研究中心现在提供这项技术。网上发布的评审委员会会议记录显示，他曾对各位评审委员说：“归根到底，它只是起着协助诊断的作用而已。”其他评审委员则提到了参加这项研究的患者人数太少，而且其中某些人正在服用药物，但他们并没有拒绝批准这项技术。

福田将很快公开一项涉及500多名患者的更大规模研究的报告，以回应他受到的批评。他指出，把NIRS装置上的发射/接收器件增加一倍，并采取一些改进措施，将使各种疾病之间呈现出更加显著的区别；而且，安排服药患者与未服药患者进行对照试验后发现，药物并不会干扰NIRS 扫描结果。福田接受了对把组内平均结果用于诊断个体这一做法所提出的批评。但他认为，不单NIRS，其他许多检查方法，如心电图和脑电图检查也都存在这个问题，它们因个体的不同而异，因此需要解释，但在临床上仍然有用。“临床诊断和NIRS检查相辅相成，”他说，“我们对所有患者都强调了这种互补性。”

但对于部分病例，NIRS在诊断方面似乎处于领先地位。在计算成功率时，福田的办法是，凡NIRS检查结果与临床诊断一致就算确诊。而如果两者不符，福田则会“反复”询问患者及其家属是否可能漏掉了什么情况。比如，一位临床诊断为抑郁症的患者，NIRS检查结果却是精神分裂症，福田就会问他是否忘了提及他的幻觉经历。德国海德堡大学的神经影像学与精神卫生专家安德烈亚斯·迈耶-林登贝格（Andreas Meyer-Lindenberg）认为，如果对没有现成诊断结果且未服用精神疾病药物的患者进行研究，将更有说服力。“你应该像给病人瞧病那样，找一组未确诊的患者，鉴定出他们患了哪种疾病，然后通过随访验证你的诊断”。

福田和同事已经着手开展新的NIRS研究，可能有助于诊断一大类包括在恐惧症、注意力缺陷以及创伤后应激障碍中起着关键作用的神经紊乱。

不过，我的NIRS检查结果却不大明确。检查过程加上快速的电脑分析共花了不到15分钟，福田根据扫描图给出了诊断结果：正常。然而，后来我把扫描图与文献上公布的模式进行对比，发现它们似乎介于正常和双相情感障碍之间。

接下来福田宣称我的NIRS扫描图不属于正常的“正常”模式，可能是因为房间里的观察者让我讲话时犹豫不决。他又说有些健康受试者的额叶扫描结果也会出现类似情况，此时我会依据从颞叶测得的数据作出诊断。但不管扫描结果是怎么来的，我想我应该为这样的结果感到庆幸。