功能性近红外光谱技术在孤独症谱系障碍中的应用进展
2021-11-30李昇闿许洪伟
李昇闿 许洪伟
佳木斯大学附属第三医院 佳木斯大学康复医学院,黑龙江省佳木斯市 154000
孤独症谱系障碍(Autism spectrum disorder,ASD)是一组以社会交往障碍、言语和非言语交流障碍、狭隘兴趣、刻板行为为主要特征的神经发育障碍性疾病。2020年美国疾病预防控制中心(CDC)公布的最新ASD患病率为1/54[1]。目前,ASD的病因和发病机制尚不明确,ASD的诊断主要依据DSM-5诊断标准,通过行为观察并结合行为量表进行评估,尚缺乏客观生理指标。此外,ASD婴幼儿早期行为发育特征不甚明显,这为ASD的早期诊断带来很大困难。
功能性近红外光谱技术(functional near-infrared spectroscopy, fNIRS)是通过测量神经元激活后脑组织中的氧合血红蛋白(oxyhemoglobin, oxy-Hb)和脱氧血红蛋白(deoxyhemoglobin, deoxy-Hb)的相对浓度变化,从而反应大脑皮质功能活动的脑成像技术。近年来,应用fNIRS开展ASD的脑功能研究得到了国内外学者的广泛关注。fNIRS的应用揭示了ASD在不同任务状态下的脑功能激活和功能连接异常,为ASD的神经病理机制研究提供了理论依据,并且可能为ASD的诊断提供有效生理指标。本文将围绕fNIRS的基本原理、fNIRS的优势与不足、fNIRS在ASD中的应用进行综述。
1 fNIRS的基本原理
fNIRS主要基于神经血管耦合机制,即大脑神经活动与脑血流(Cerebral blood flow,CBF)之间的动态联系[2]。大脑皮质神经元活动可以引起相应区域脑血流增加和血氧水平升高,从而满足神经组织的能量需要。而血红蛋白是氧运输的载体,因此大脑活动区域血液中会出现oxy-Hb和deoxy-Hb浓度的变化。
600~900nm波长的近红外光对皮肤、组织和骨骼具有良好的穿透性。该波长范围的近红外光进入组织后主要被oxy-Hb和deoxy-Hb吸收,并且两者的吸收峰值存在差异。……
