精神科輔助診斷的新醫療技術：功能性近紅外光腦光譜儀（Functional Near Infrared Spectroscopy, fNIRS）

張勳安  科主任

精確的診斷對於精神科疾病的治療相當重要，憂鬱症狀是精神科患者常見的臨床表現，許多精神疾病都可呈現出憂鬱的症狀，例如：嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作、思覺失調症合併憂鬱症狀與雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期等三類病患在臨床表現皆為重度憂鬱發作的時候，臨床樣貌有些相似，除了靠精神專科醫師的診斷性會談外，還可以透過客觀的輔助診斷工具來協助區分，三總的精神醫療導入了接軌國際，前沿的尖端輔助診斷工具「功能性近紅外光腦光譜儀Functional Near Infrared Spectroscopy, fNIRS（圖一）」，這是一個在韓國廣為使用，並獲得日本政府許可，用於輔助診斷區分「憂鬱症、思覺失調症與躁鬱症的憂鬱症狀」的一種非侵入式、無輻射線的腦血氧檢查¹，三總已使用該工具1年，發現不同診斷的病患執行總時間3分鐘的語言流暢度測驗時，大腦前額葉血氧濃度變化的波型不同，可計算出額葉血氧濃度面積中心值，有效區分上述不同診斷，準確率高達8至9成。舉例而言，如圖二所示，嚴重型憂鬱症患者會在測驗的前期活化，血氧濃度上升，而思覺失調症合併憂鬱症狀與雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期等二類病患除了在測驗的前期活化外，在測驗的後期會呈現再活化的現象，因此運用血氧濃度變化波型曲線下面積達到一半時的X軸的時間值(又稱面積中心值centroid，見圖三)，來區分病患是分類為嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作、或者是思覺失調症合併憂鬱症狀與雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期兩者其中之一。多中心研究結果顯示額葉血氧濃度面積中心值(frontal centroid)設定在54秒時為最佳切點（圖四），區分嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作 versus非嚴重型憂鬱症[思覺失調症合併憂鬱症狀或雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期二者之一]的平衡準確率為85.5%，區分「嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作」或者「雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期」的平衡準確率為, 76.9%，區分「嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作」或者「思覺失調症合併憂鬱症狀」的平衡準確率為90.0%（圖五）。病患接受本項檢測可產出報告，由精神專科醫師判讀結果。舉例而言，圖六為一個臨床樣貌為嚴重憂鬱發作的病患fNIRS報告範例，其執行語言流暢度測驗時，額葉血氧濃度面積中心值(frontal centroid)=59.84秒，輔助鑑別診斷的分類為「非」嚴重型憂鬱症，也就是說診斷偏向思覺失調症合併憂鬱症狀或雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期二者之一。

綜合以上，三總的精神醫療透過導入前沿的尖端輔助診斷工具，以期維持高品質的精神醫療照護水準，歡迎患者如有需求可至三總精神科門診洽詢。

附圖

圖一，功能性近紅外光腦光譜儀(Functional Near Infrared Spectroscopy, fNIRS)的外觀。

圖二，嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作、思覺失調症合併憂鬱症狀與雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期等三類病患在執行語言流暢度測驗時「大腦前額葉光學式血氧測量(Prefrontal lobe nearinfrared spectroscopy)」所測量到的大腦前額葉血氧濃度變化的波型不同。

圖三，病患執行語言流暢度測驗時，額葉血氧濃度面積中心值(frontal centroid)示意圖。

圖四，多中心研究結果顯示病患執行語言流暢度測驗時額葉血氧濃度面積中心值(frontal centroid)設定在54秒時為最佳切點. R1, 大腦額葉區(frontal region). 藍色十字：嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作患者的結果，青色十字：雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期患者的結果，紅色十字：、思覺失調症合併憂鬱症狀患者的結果。

圖五，多中心研究結果顯示病患執行語言流暢度測驗時額葉血氧濃度面積中心值(frontal centroid)設定在54秒時為最佳切點時，區分嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作 versus非嚴重型憂鬱症[思覺失調症合併憂鬱症狀或雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期二者之一]的平衡準確率為85.5%，區分嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作 versus雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期的平衡準確率為76.9%，區分嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作 versus思覺失調症合併憂鬱症狀的平衡準確率為90.0%（圖四）。MDD, major depressive disorder(嚴重型憂鬱症，重度憂鬱發作); BP, bipolar disorder (雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期); SZ, schizophrenia (思覺失調症合併憂鬱症狀)。

圖六，一個臨床表現為嚴重憂鬱發作的病患的fNIRS報告範例，其執行語言流暢度測驗時，額葉血氧濃度面積中心值(frontal centroid)=59.84秒，輔助鑑別診斷的分類為「非」嚴重型憂鬱症[思覺失調症合併憂鬱症狀或雙向情感障礙(躁鬱症)，憂鬱期二者之一]。

參考資料：

1. Takizawa R, et al., Neuroimaging-aided differential diagnosis of the depressive state. Neuroimage. 2014 Jan 15;85 Pt 1:498-507.