第 374 期

學術交流
腦部近紅外線光譜光學檢測訓練之新知分享
NHRI researcher shares on near-infrared spectroscopy training

筆者於今年8月19日赴日本福島醫科大學（Fukushima Medical University）學習腦部之紅外光譜光學檢測（near-infrared spectroscopy, NIRS）技術。眾所周知，波長700nm至2500nm的近紅外光光譜相對於其他波長光區，有比較強的人體穿透性；而波長較長光譜區對人體的穿透性低，並帶有增熱特性。1995年，日立的研究團隊成功地完成世界首次用NIRS多點同時測量腦活動，顯示能在非侵入的狀態下，即可測量到人類腦部活動狀況的動態影像。NIRS利用不同的紅外線短波（如選用640nm和830nm的近紅外光），測量腦內的氧化血紅素（xy-Hb）、去氧化血紅素（deoxy-Hb）及總血紅素（total-Hb）等數據，來建構腦部活動的狀況，以簡單的活動量表示，或經由軟體轉換為立體影像。NIRS有助於分類本研究室之研究個案的疾病表現型。

在福島醫科大學學習期間，筆者觀察了醫師與技術人員實際的NIRS檢測作業、與醫師及技術人員進行個案討論及學習鑑別方法。NIRS有幾項優點：(1)被檢驗者的身體位置或方向不受約制；(2)不會發出像fMRI般的噪音而干擾腦部活動；(3)對人體無害、安全性高，作業時間需10至20分鐘，並可對病患及一般人作重複測量；(4)操作者不需經過嚴格的臨床放射線技師訓練，短時間即可上手；(5)較fMRI便宜。以筆者個人的實際觀察中，NIRS的多點探測器除了在頭髮比較厚重的個案上容易有接觸不良的狀況外，幾乎沒有任何高難度的技術需要克服；如遇接觸不良的狀況時，只需撥開頭髮即可迅速排除。如同fMRI，NIRS腦功能檢測的誘發方法（語言、視覺及局部刺激等）依醫療或研究需求而定。福島醫科大學NIRS檢驗室目前以Verbal Fluency Test來檢測個案在「不思索」與「思索」字彙時的腦部活動；精神分裂症、憂鬱症、躁鬱症與一般正常人，可以很明顯地從時間－腦活動量區別出來。

目前，美國各醫療及研究單位總共有20幾台腦部NIRS檢測儀，日本則有200多台，台灣的醫療及研究單位則沒有此檢測儀。由於華人地區缺乏NIRS學術或常態資料，因此無論在臨床鑑別或腦功能研究工作上，NIRS在我國有很大的發展空間。當然，如同其他的檢測方法，NIRS也有缺點，包括：(1)缺乏定量方法；(2)空間解析度低；(3)由於是測量腦內的血紅素變化，所以不能檢測出快速的神經活動變化；(4)對於老人或帶有腦血管疾病等、腦動脈硬化的對象，其檢查結果可能需要進一步去除雜訊等。

台中榮總教學研究部副主任藍祚鴻醫師也參加本次由神經精神科提供的NIRS訓練。針對本研究室未來計畫部分，筆者與藍祚鴻醫師亦形成共識，即台中榮總負責NIRS之腦功能檢測，本研究室則進一步分析NIRS數據與生化及遺傳實驗數據之關聯。

目前，日本厚生勞動省已認定NIRS為醫療診斷儀器及醫療保險可支付項目，且各教學醫院已經形成NIRS臨床應用與研究的跨院合作機制，向尖端醫療科技前進。期望經由與台中榮總暨福島醫科大學在NIRS相關研究的合作，本研究室將為我國尖端醫療科技帶來良性衝擊，也為本院帶進新穎研究技術。


圖說：筆者以英文字彙思索時的NIRS簡易報告。筆者之顳葉與一般日本正常個案無異，但前腦顯然活動量低落。醫師與技術人員指出，有一些日本正常個案在思索日文字彙時也會出現前腦活動量低落現象；他們通常是日語老師，不需要花太多時間來說出字彙。恰好語言是筆者個人的專長，可以使用三種國際語言及一種漢人方語溝通。不過，NIRS在華人地區的運用還是需要建立起正常人與病患模式，才可以做出有意義的結論。
《文/圖：群健所精神與成癮醫學研究組羅爾維助研究員；編輯中心趙孝茜整理 》