精神 神経 学 雑 誌

総第 117 巻 第 2 号（2015） 79 93 頁

説

「抑うつ状態の鑑別診断補助」としての光トポグラフィー検査―精神疾患の臨床検査を保険診療として実用化する意義―
福 田

正 人

Masato Fukuda：Optical Topography as an Auxiliary Laboratory Test
for Differential Diagnosis of Depressive State：Clinical Applicationof Near infrared Spectroscopy（NIRS）as the First Trial
for Approved Laboratory Tests in Psychiatry

光トポグラフィー検査は，うつ病を対象とした「抑うつ状態の鑑別診断補助」として，2014 年
より保険適用拡大となった．その原理である近赤外線スペクトロスコピィ（NIRS）は，「自然な状態の被検者の大脳皮質機能を，非侵襲的で簡便に全体として，時間経過に沿って捉える検査」
であり，心理現象・精神現象の脳機能の検討に適した方法論である．NIRS のこうした特徴を生かして，精神疾患における前頭葉機能の特徴を捉える研究が，日本を中心に発表されてきている．
言語流暢性課題における前頭部の賦活反応性の特徴がうつ病・双極性障害・統合失調症で異なることを用いて，うつ病と臨床診断されている場合に真の診断が双極性障害や統合失調症である可能性を示唆する検査として承認されたもので，精神疾患のための臨床検査の第一歩となった．精神疾患の研究において用いられるさまざまなバイオマーカーを実用化することで当事者中心の精神科医療を推進する最初の試みとして，「鑑別診断補助」という位置づけを十分に理解した適正な普及が求められる．
＜索引用語：近赤外線スペクトロスコピィ（NIRS），光トポグラフィー，うつ病，保険適用，
脳機能画像＞

はじめに―光トポグラフィー検査の精神疾患への適用―ての臨床検査を実用化することの意義を当事者と医療職のそれぞれについてまとめた．

光トポグラフィー検査が 2014 年 4 月からうつ病について保険適用となり，いわゆる機能性精神疾

Ⅰ．保険診療としての光トポグラフィー検査

患について臨床検査が診療として初めて認められ

1．うつ病への適用拡大た．本稿では，光トポグラフィー検査の実際と保光トポグラフィー検査は，「抑うつ状態の鑑別

険適用について紹介するとともに，この検査の原診断補助に使用するもの」（D236 2 の 2）として理とそれに基づく限界を概説し，精神疾患につい2014 年 4 月から保険適用になった．従来の「脳外著者所属：群馬大学大学院医学系研究科神経精神医学，Department of Psychiatry and Neuroscience, Gunma University
Graduate School of Medicine
編

注：編集委員会からの依頼による総説論文である．

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科手術の術前検査に使用するもの」（「言語野関連双極性障害が疑われる症状を呈すること等によ病変（側頭葉腫瘍等）又は正中病変における脳外り，うつ病と統合失調症又は双極性障害との鑑別

科手術に当たり言語優位半球を同定する必要があが必要な患者」で，「当該保険医療機関内に配置さる場合」と「難治性てんかんの外科的手術に当たれている神経内科医又は脳神経外科医により器質

りてんかん焦点計測を目的に行われた場合」）
から的疾患が除外されている」場合である．つまり，の適用拡大である．この適用拡大は，2009 年に認認知症を含む脳器質疾患によるものではないことめられた先進医療「光トポグラフィー検査を用いがその医療機関で確認されており，抑うつ状態をたうつ症状の鑑別診断補助」の 5 年間の実績につ呈してうつ病と臨床診断されているが，症状や経いて，先進医療会議と中央社会保険医療協議会

過の特徴から双極性障害や統合失調症の可能性が（中医協）による検討に基づくものである．

あると考えられる場合である．保険診療であるの先進医療については，その名称から「先進的な医療」を意味するとの誤解が多いが，制度上の位で，「抑うつ状態を呈してうつ病と臨床診断されている」ことは必須の要件である．

置づけは治験と同じカテゴリーである．混合診療

なお，保険適用の基準には年齢の規定はない

が原則的に認められていない日本の医療においが，18 歳未満の小児や若年者については経験が十て，例外として保険診療との併用が認められてい分ではなく，また高齢者などで脳萎縮が明らかなるものを保険外療養と呼び，選定療養と評価療養場合にはデータへの影響がありうるので，いずれに分かれる．選定療養は「被保険者の選定による」の場合も慎重な対応が求められる．

もので，差額ベッドが例である．評価療養は「将来的な保険導入のための評価を行う」もので，研3．医療機器究と診療の中間段階の医療に相当する．治験や先検査に使用できるのは，「近赤外光等により，血進医療はこの評価療養に含まれる．

液中のヘモグロビンの相対的な濃度，濃度変化等

先進医療では，1 例ごとの実績を実施施設からを測定するものとして薬事法上の承認又は認証を厚生労働省に毎年報告する．おもにその実績報告得ている医療機器であって，10 チャンネル以上のに基づいて，有効性・安全性・技術的成熟度・社

多チャンネルにより脳血液量変化を計測可能な機会的妥当性・普及性・効率性の 6 項目について先器」である．本稿執筆の時点で，この要件を満た

進医療会議が評価を行い，保険導入についての判

す医療機器は日本の 3 社が市販している．

断を中医協に報告する．治験における薬剤の有用性の判断に相当する手続きである．その報告に基づいて中医協が最終的な判断を行うというのが，先進医療の保険導入を検討する手順である．

4．施設基準医療機関が検査を実施するには，以下の施設基準について地方厚生局への届出が必要である．医

なお，「光トポグラフィー」は近赤外線スペクト

療施設として，「精神科又は心療内科及び神経内

ロスコピィ（near infrared spectroscopy：NIRS）

科又は脳神経外科を標榜する保険医療機関」であを原理とした検査についての保険収載名であり，り，「神経内科又は脳神経外科において，常勤の医「光トポグラフィ」は日立メディコ社の登録商標で師が配置」され，「常勤の臨床検査技師が配置」さあるが，使用は一般公開されている．

れていること．医療内容として，「当該療養に用いる医療機器について，適切に保守管理」がなされ

2．対 象

ており，
「精神科電気痙攣療法（マスク又は気管内対象となるのは，「抑うつ症状を有している場

挿管による閉鎖循環式全身麻酔を行うものに限合であって」「うつ病として治療を行っている患者

る．
）を年間 5 例以上実施」していること．光トポであって，治療抵抗性であること，統合失調症・グラフィー検査に関連して，「当該療法に習熟し福 田：抑うつ状態の鑑別診断補助としての光トポグラフィー

81

た医師の指導の下に，当該療法を 5 例以上実施し＋0.4勤務」しており，「国立精神・神経医療研究センターが実施している所定の研修を終了した常勤の医師が 1 名以上配置」され，「当該療法の実施状況（mM・mm）

た経験を有する常勤の精神保健指定医が 2 名以上＋0.2

0を毎年地方厚生局長等に報告」していることであ
る．

−0.2

0

り認められ，「当該検査が必要な理由を診療報酬

70

健常者

5．保険請求保険請求は上記の条件を満たす場合に 1 回に限

10

うつ病

125
（sec）

統合失調症

双極性障害
図

うつ状態の鑑別診断補助に用いられる言語流暢
性検査における NIRS データの前頭部平均波形33）

明細書の摘要欄に記載する」ことが要件とされている註．病状の変化があり再度の鑑別が必要な場
合には，1 年以上経過している場合に 1 回に限りいると推測できる．

再算定ができる．地域の精神科救急医療体制の確保に協力している精神保健指定医が実施した場合

Ⅱ．うつ病の光トポグラフィー検査の実際10）は 400 点，それ以外の場合は 200 点である．それ

1．検査装置と検査環境（図）に加えて，脳波検査判断料 180 点が算定できる．

検査の実施には，医療器具として薬事承認された 10 チャンネル以上の NIRS 装置が必要である．

6．検査の位置づけ

52 チャンネルの NIRS 装置の場合には，光ファイ

保険収載の名称の「抑うつ状態の鑑別診断補助

バーを 3×11 に配置した測定用プローブを，左右に使用するもの」が明示するように，この検査は対称で最下列が脳波記録国際 10 20 法の T3 Fz『鑑別診断のための補助検査』という位置づけであT4 のラインに一致するように設置している．T3

り，そうした位置づけは先進医療「光トポグラ

T4 および T3 Fz の距離を記録し，NIRS チャンネ

フィー検査を用いたうつ症状の鑑別診断補助」か

ルと標準脳の対応を頭囲により補正する際に利用

ら引き継がれている．抑うつ状態の鑑別診断は従する．

来の精神科医療と同様に進めていくが，その際に測定中にプローブがずれて動くことのないよ参考とする補助資料の 1 つとしてこの検査結果をう，また近赤外光の入射と検出ファイバーが皮膚用いることになる．
「診療の基本は問診と現症とに密着するように，適度の強さで固定する．脳波

病歴で，検査の役割はその補助」であることは，の電極のように記録のためのペーストは不要なの

この検査に限らずまた精神科医療に限らない医療で，プローブの装着は脳波より容易である．ただ，の基本であるが，その点についての誤解がないよ

ファイバーと皮膚の間に頭髪が挟まると光が吸収うにという配慮が「鑑別診断補助」にこめられてされるので，その部分の髪はかき分ける．

〔註〕保険診療についての規則において，検査の詳細な点についてまで定められているわけではない．ここで述べるのは検査法の一例で，先進医療への申請に用いたり，保険適用を検討した中医協での配布資料に収載されているデータを得るために用いた方法である．用いる装置により細かな点は異なる．精神疾患への応用全般についてのこうした状況は，例えば脳波検査などでも同様であり，検査の詳細や標準化は学会などの専門家組織や公的機関がガイドラ
インや研修会などの形で行っている．光トポグラフィーについても将来的にはそうした形へと発展することが望ましい．保険請求のために受講が必要な「国立精神・神経医療研究センターが実施している所定の研修」として行われている「光トポグラフィー検査講習会」は，おおむね本項で述べる検査法に準じた内容となっている．

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検査に用いる部屋は，一般的な昼光で，できるるのは，課題の負荷を高めるためである．20 秒ごだけ防音されていることが望ましい．NIRS 装置との語数を課題成績として記録する．最後に，「止は被検者の後方になるように設置し，検査者は被め，あいうえお」の音声指示により，「あいうえ

検者の体動を視認でき，かつ被検者の視界に入りお」を 70 秒繰り返す．

にくい位置に立つ．検査用の椅子は，体動によるアーティファクト混入を減らすためにヘッドレス

3．データ解析のための前処理

トと肘掛を備えたものとし，また検査を通して疲NIRS データ解析のための前処理として，賦活

れや痛みが生じないようにリクライニング機構が前後のレベルが全体として変動することについてあるとよい．被検者前方のディスプレイに「＋」の補正を行う．60 秒間の言語流暢性課題の開始

マークを呈示して，頭部や眼球の動きをなるべく前−10〜0 秒区間の 10 秒間と終了後 50〜55 秒区

少なくする．

間の 5 秒間をそれぞれ前後のゼロレベルとして直頭部の動きや体動などがあると，記録にアー線で結び，その間のデータを補正する方法を採用

ティファクトが混入するので，被検者に協力を依している（一次補正）．これは，ブロック・デザイ

頼する．また，検査中は被検者を観察して，アーンの測定において，課題により賦活した脳活動がティファクトの原因となる体動の有無を確認す

課題終了後しばらくたつと賦活前のレベルに戻る

る．アーティファクトの混入のために測定をやりとの仮定に対応した方法である．レーザの特性ななおす場合は，再測定までに 10 分程度は間隔をあどにより NIRS 信号の基線が持続的な変化を示す

けることが好ましい．

ことがあるので，それにも対応している．
また，移動平均法を用いて NIRS データを平滑

2．言語流暢性課題

化する．ウインドウ幅 5 秒の NIRS データを平均検査に用いる課題は，前頭葉機能検査として一して，ウインドウ中央の時点における NIRS デー

般に用いられる言語流暢性課題（letter fluency）

タとする．アーティファクトなどに基づく高周波

を NIRS 測定用に修正したものである．この課題

数成分を除去することを目的としている．

では，指定した頭文字で始まる言葉をなるべく数多く言うように求める．課題を自動提示できる装4．データの判断

置もある．

こうして得られたデータを，うつ状態の鑑別診

まず，「始め，あいうえお」という音声指示によ

断補助に用いる方法について，保険適用を検討しり，「あいうえお」の発声を 30 秒間繰り返す．こた中医協での配布資料に収載されている多施設共

れは，ベースラインで無意味音を反復すること

同プロジェクトのデータと解析を例に述べる33）．

で，発声による脳賦活の影響を除いたデータを得

この多施設共同プロジェクトは，全国 7 施設の双るための方法である．

極性障害・うつ病・統合失調症の患者 673 名と健次に，音声指示した頭文字で始まる言葉につい常者 1,007 名を対象に，計測装置・課題・データて口頭でなるべく多く答えることを求めることを解析法を共通にして検討したものである．患者群

20 秒ごとに 3 回繰り返す．言語流暢性課題は 60のうちうつ状態を示している場合について，うつ秒間で行うことが多いが，20 秒ごとに頭文字を変病と双極性障害・統合失調症を判定できる基準を更するのは精神疾患患者でも回答が途切れること

1 施設のデータに基づいて定め，その基準に基づを少なくするためである．回答が途切れると，発いて他の 6 施設のデータをどの程度正しく判別で声がなくなる影響に加えて，被検者が課題の遂行

きるかを検討した．

を放棄したかどうかの判別が難しくなってしま

データの判別に有用であったのは，前頭部平均う．また，頭文字を音声指示し回答を口頭で求め波形の重心値であった．個人ごとに前頭部 11 チャ福 田：抑うつ状態の鑑別診断補助としての光トポグラフィー

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ンネルの平均波形を求め，そのうち酸素化ヘモグがあるが，服薬量を考慮に入れた検討や未服薬患

ロビン濃度（［oxy Hb］）の平均波形について重心者にしぼった検討は付録における予備的な解析結値を算出した．重心値とは，課題開始前〜課題終果にとどめている．また，光トポグラフィー検査了後の区間における［oxy Hb］増加の時間軸上のにおける測定の技術的問題としての光路長の個人中心位置である．この重心値が言語流暢性課題 60

差・部位差，および皮膚血流を代表とする脳以外

秒区間のうちの 44 秒より前にあればうつ病，44の寄与の影響の検討は行わなかった．

秒より後ろにあれば双極性障害・統合失調症という基準に基づくと，うつ病の 74.6％，双極性障

6．視察によるデータ判定の補完

害・統合失調症の 85.5％のデータを正しく分類で上記した，前頭部チャンネルから得られた波形を平均してその重心値を求めるという方法は，多きた．
なお，こうして得られるデータの再現性についくのデータのさまざまな特徴を 1 つの数字のみでては，健常者を対象にした同一課題14），条件が一代表させるという，簡便さを優先させる方法であ部異なる課題，類似の課題 について確認さる．脳波において複数のチャンネルを加算平均れている．また，日本語以外でも前頭部においてし，その平均波形をもとに棘波を同定しようとすは同様のデータが得られると報告されている ．

る解析にたとえられる．背景脳波を目立たなくす

30,38）

20）

4）

ることで棘波を捉えやすくするという意義がある
5．判定における前提

いっぽうで，チャンネルごとの棘波の出現の有無

この結果については，いくつか前提がある．

や波形の違いという情報を，失ってしまう処理に第一は，対象となった患者についての前提であなる．そもそもチャンネルごとの個別の波形の特る．対象となった患者は DSM Ⅳの基準に基づい

徴を重心値という 1 つの数値で代表させることにて臨床診断されておりその意味で診断が確実な精も，同じ側面がある．

神疾患についての結果である．臨床場面でしばししたがってこの 2 点については，視察に基づく

ば問題となる，診断そのものが難しい患者は含ま判断でそれを補う必要がある．重心値が平均波形れていない．また，一定の年齢の範囲である程度の特徴を表しているか（波形が平坦であったり複のうつ状態にある患者を対象としたので，高齢者数のピークが存在する場合は該当しない），平均や症状がごく軽い方は除外した．さらに測定がう波形は各チャンネルの波形の特徴を表しているか

まくできなかったデータも除外したので，最終的（チャンネルにより異なる波形パターンは該当しな結果は 185 名（うつ病 74 名，双極性障害 45 名，

ない）を，視察的に検討することになる．その際統合失調症 66 名）について得られたものである．

に注目する点は，①全体的な賦活の大きさ，②課

第二は，比較の仕方についての前提である．比

題全体を通じた賦活のタイミング，③課題初期の

較はうつ状態にある「うつ病」と「双極性障害ま賦活のスムーズさ，の 3 点である．疾患ごとの特たは統合失調症」を中心に行い，双極性障害と統徴をまとめると，うつ病では課題初期に賦活を認

合失調症，あるいは精神疾患と健常者という比較

めるが全体の賦活が小さい，双極性障害では課題

は，付加的なものにとどめた．したがって，臨床初期の賦活が遅れてピークが後ろにずれる，統合的な意義としては，うつ病と臨床診断されている失調症では課題中の賦活が小さいのに比して課題

中から双極性障害や統合失調症の可能性を示唆す

後の賦活が大きくタイミングが不良である，となるという役割が最も大きいことになる．

る10,11）．

第三は，結果に影響を与える可能性のある要因についての前提である．多くの対象者が向精神薬を服用していたので，服薬の影響を考慮する必要精 神 経 誌（2015）117 巻 2 号

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7．精神疾患の病態における NIRS データの意味

Hb］低下の効果量（effect size）は非寛解群 87 名

1）精神疾患のバイオマーカーが反映する病態（−0.74）と寛解群 24 名（−0.75）とで差を認めな

光トポグラフィー検査をはじめとする精神疾患

かった39）．

についてのバイオマーカーは，その病態におけるこれらを総合すると，（特に右半球の）側頭部の意義という点からは概念的に，精神疾患への素因

データは state marker としての側面が強く，前頭を反映する「素因指標」，精神疾患の発症や罹患を部のデータは trait marker としての側面が強いと反映する「発症指標」，発症後の症状の程度を示す

まとめられる．

「状態指標」，疾患としての病状の重症度を反映する「病状指標」に分けることができる．1 つのバ

3）双極性障害と統合失調症における光トポグ
ラフィー検査データの意味

イオマーカーが複数の指標の意義をもつことがあ

これに対して，鑑別診断の対象である双極性障

り，一般的には，素因指標と発症指標，状態指標

害については，側頭部では軽躁状態と抑うつ状態と病状指標はおおむね類似の病態を反映するといのいずれでも健常者より賦活が小さく，前頭部でう仮定のもとに，それぞれ trait marker と stateは抑うつ状態では健常者より賦活が小さいが軽躁

marker の用語を対応させることが多い．しかし，状態では差はなく，さらに同一患者の軽躁状態と素因指標と発症指標を不用意に同等に取り扱うこ非躁状態を比較すると前頭部の賦活は非躁状態でとは，非発症者を発症者と混同することに結びつ小さいとする報告がある23）．この結果は，双極性

くおそれがあり，また状態指標と病状指標を区別

障害では前頭部のデータが state marker としてしないことは，治療による改善可能性についてのの側面をもつことを示すもので，うつ病とはその判断に影響する可能性があるため，いずれも注意

意味が異なる可能性を示唆する．
もう 1 つの鑑別診断の対象である統合失調症にを要する．
2）うつ病における光トポグラフィー検査デー

ついては，加齢による変化には健常者と差を認めないが1），臨床病期の進行とともに賦活低下が進タの意味
保険適用となった光トポグラフィー検査のデー

行する18），前頭部のデータが GAF 得点と正の相タの意味をこれまでの報告に基づいてまとめる

関を示す16,32）との報告がある．これらの結果は，と，以下のようになる．

前頭部のデータには病状指標としての意味がある

うつ病について臨床指標との関係を横断的に検討した結果からは，ハミルトンうつ病評価尺度得点と前頭部では相関は認めず右側頭部では負の相可能性を示唆しており，治療反応性やその予測の指標としての意義について考察がある19）．
4）向精神薬の影響

関を認める ，臨床症状が寛解していても前頭部

これまで発表された論文における被検者の多くの賦活低下を認める13），GAF 得点との正の相関

は，向精神薬による治療中であるので，光トポグは前頭部より側頭部で強い16），負の自動思考が強ラフィー検査データへの向精神薬の影響を考慮すい症例では右側頭部の賦活が小さい ，DSM Ⅳる必要がある．論文の多くで光トポグラフィー検におけるメランコリー型の特徴を伴わないうつ病

査データと抗うつ薬や抗精神病薬の服用量の相関と比較してメランコリー型の特徴を伴ううつ病でを検討しているが，ほとんどで有意な関連を認めは右側頭部の賦活が小さい などの報告がある．

ていない．また，うつ病と双極性障害・統合失調また，同一患者を縦断的に検討したところ寛解群症の判別を少数の未服薬群で検討した結果は，服と非寛解群のいずれでも前頭部の賦活に変化を認

薬群と類似するとされている33）．さらに，trazo-

めなかったとする予備的な報告がある34）．さらdone 25 mg と mirtazapine 15 mg を健常者に 8 日に，6 論文のうつ病患者 111 名と健常者 561 名を連続投与すると，光トポグラフィー検査データはメタ解析した報告では，前頭部における［oxytrazodone で変化なく mirtazapine で有意な増加

24）

21）

36）

福 田：抑うつ状態の鑑別診断補助としての光トポグラフィー

85という，うつ病とは反対の方向への変化が報告さに対して，NIRS のデータはおもに毛細血管のヘれている ．これらの結果から，向精神薬が光ト

モグロビンを反映するとされる．

17）

ポグラフィー検査データへおよぼす影響は，抑うつ状態の鑑別診断補助としての利用に大きな影響

2．NIRS 検査の特徴を与えるほどのものではない可能性が示唆される．

NIRS で得られるデータの特徴を，fMRI などの他の脳機能画像法と比較すると，測定の対象が大Ⅲ．NIRS の原理と得られるデータの特徴

脳皮質のみで深部脳構造のデータが得られない，

1．NIRS の原理

空間分解能がおよそ 2 cm で脳回程度である，Near infrared spectroscopy（NIRS）とは，近データは 3 次元ではなく頭皮に 2 次元に投影した

赤外光を用いて生体のヘモグロビン濃度を計測

形でしか得られない，という短所がある．これら

し，それにより局所の血液量を推定し，測定部位

は近赤外光の散乱光を用いているという測定原理の機能を検討する方法論である．日本語では，「近に基づく限界である．したがって NIRS は，心臓

赤外（線）スペクトロスコピィ」「近赤外分光法」

についての心電図や超音波検査のように，機能のなどとされることが多い．その原理と応用は，書全体的な状態を表わす指標と位置づけるのが適切

籍にまとめられている．

である．なお，頭皮上の計測点と脳構造の対応に

近赤外光は生体をある程度は通過し，ヘモグロ

ついては，簡便な推測の方法が提唱されている37）．

ビンにより吸収されやすい特徴がある．頭部についっぽう NIRS の利点としては，①座位など自9,28）

いて入射ファイバーと検出ファイバーの間隔を 3

然な状況で検査ができるので，日常生活に近い状

cm 程度とすると，検出されるのは両者を結ぶバ

態の脳機能を明らかにできる，②発話や運動を行

ナナ形状の領域を通過してきた散乱光なので，頭いながら検査ができるので，刺激処理（入力）だ

表から 2〜3 cm の範囲の血液量（近似的には血流けでなく反応行動（出力）にともなう脳機能を検量）の平均値の変化が測定できる．頭皮や頭蓋骨討しやすい，③時間分解能が高いので，脳機能のの血液量が一定の場合には，大脳皮質活動の変化

時間的な変化を捉えることができる，④光を用いを捉えられることになる．

て無侵襲であるので，検査を複数回繰り返すこと

NIRS で得られるデータは，近赤外光が生体内による変化を検討しやすい，⑤（MRI などと比較を通過した距離（光路長）と通過部位におけるヘすると）装置が小型で安価である，という点を挙

モグロビン濃度の積である（光路長濃度積）．光路

げることができる．

長には個人間や同一個体の部位間で 25％程度まこのように，NIRS は「自然な状態の被検者のでの差がありうるが，それをほぼ一定と仮定して大脳皮質機能の賦活反応性を，非侵襲的で簡便に簡便にヘモグロビン濃度と略称することが多く，全体として，しかも時間経過に沿って捉えること

酸素化ヘモグロビン濃度（［oxy Hb］）と脱酸素化ができる検査」とまとめることができ，データのヘモグロビン濃度（［deoxy Hb］），および両者を

厳密性や定量性についての限界を踏まえたうえで合計した総ヘモグロビン濃度（［total Hb］）が測の利用や結果の解釈が望ましい．なお，NIRS 測定できる．最も敏感なパラメータとして［oxy定に用いられているレーザあるいは発光ダイオー

Hb］を用いることが多い．

ドによる近赤外光は，曇天時の太陽光の 1/3 程度

ヘモグロビン濃度の変化は，その部位の脳血液量（cerebral blood volume：CBV）変化の指標でのエネルギーであり，長時間や反復しての検査でも安全性に問題はない．

あり，脳血流量（cerebral blood flow：CBF）変化の近似となる．fMRI の BOLD 信号がおもに細3．精神疾患における意義

静脈の［deoxy Hb］を反映するとされているの心理現象や精神症状は，脳機能により担われて精 神 経 誌（2015）117 巻 2 号

86いる．その解明に用いられる脳機能画像検査法のⅣ．研究成果を実用化することの意義

fMRI などは大規模な装置で，被検者はガント

1．当事者にとっての臨床検査の役割

リーに仰臥位となり検査を受ける．したがって得現状の精神科医療において，多くの精神疾患のられる結果には，検査室という特殊な環境，騒音診療のために臨床検査を用いることはできない．

やそれを防ぐ装具の着用，仰臥位という姿勢な診断についても治療についても，問診で得られる

ど，被検者が日常生活とは異なる状況と状態に置症状と経過に基づいて判断を行っている．臨床検

かれた影響が含まれると考えられる．

査は，脳器質性精神疾患や症状精神疾患の除外診

日常経験から類推すると，そうした影響は視覚断のために用いられているにとどまる．

や聴覚などの遠感覚や注意や記憶などの認知機能

問診の内容だけを根拠に重大かもしれない病名については比較的少なく，体性感覚や味覚などのを告げ，仕事をしばらく休むよう勧め，長期間に近感覚や情動や意欲などの情意機能については大わたる服薬を求める，そうした診療を精神科医はきいと予想できる．例えば，情動には闘争/逃走の日々繰り返している．当事者の立場にたってみれ判断という動物にとっての重要な機能があり，そば，検査結果がないなかで病気を認められずに病のため情動と姿勢は密接に関連し相互に影響を与

識をもてないこと，自覚症状がなくなって服薬をえ合う．心理現象や精神症状は情意の機能と関連止めるためにアドヒアランスが悪いことには，無が深いので，その脳機能を検討する際に自然で日理もない面がある．

常 生 活 に 近 い 状 況 と 状 態 で 検 査 が で き れ ば，

高血圧や糖尿病の患者は，みずからの血圧や血fMRI などでは捉えにくい結果が得られる可能性

糖値を知ることで，診断に納得し，運動や食事療がある．

法や服薬に励み，その効果を実感することができ

このようにして，自然な姿勢で検査が行える，る．治療を「受ける」のではなく，能動的に治療

発声や運動を行いながら検査ができるというに取り組む主体としての立場を可能にする手がか

NIRS の特徴は，被検者の苦痛が少ないというだりの 1 つが，血圧や血糖値という検査結果である．

けでなく，脳機能測定にとって本質的な意味があ

臨床検査には，当事者中心の医療を実現する基盤

る．日常生活に近い自然な状況で検査を行うこととしての役割がある．
「当事者にとっての臨床検のできる NIRS は，精神疾患における情意の機能査の役割」である．

や抑うつ気分・不安・幻覚などの自覚症状（体験症状）の背景をなす脳機能の検討に適している

2．症状に基づいて診断することの意味（real world neuroimaging）．このような特徴が，精神疾患は臨床症状に基づいて診断している．

精神疾患の前頭葉機能の特徴を明らかとするうえ

それは「症状が認められるようになってからの診で有用となったと考えられる．

断」を意味する．がんも虚血性心疾患も糖尿病も，精神疾患への臨床応用についての英文原著論文

臨床的な症状が認められるようになってからの診は 150 編以上あり，気分障害・統合失調症・発達断は，望ましいものではない．臨床症状を自覚す障害を対象としたものが多い．前頭葉について検る前に，病気の初期あるいはその前段階を臨床検討を行い，精神疾患でその機能低下を示した報告

査で捉えるよう努め，早期に治療や予防を図るこが多いとで，治療成果と予後の改善を目指している．

．NIRS の多チャンネル装置の商品化で

5,6）

日本の医療機器企業が先行したことを背景にしそれに対して，精神疾患の現状はそもそも予防て，そのうち日本からのものが約 2/3 を占めていを考えることが難しい構造である．精神疾患にはる．

症状が精神機能に現れることによる独自性があることを認めたうえで，同じような取組みで精神疾患の治療成果と予後の改善を実現できないか．そ福 田：抑うつ状態の鑑別診断補助としての光トポグラフィー

87

うした精神疾患を特別視しない普遍的な見方を，点に分けられる．第一は光トポグラフィー検査と精神科医として考えなければならない時代を迎えいう方法論の問題点，第二はエビデンスの蓄積やてきている．研究として患者群を対象に行って得メカニズムの解明が十分でないとする学問的な問られた成果を，個別の患者について診療に役立つ

題点，第三は検査結果が一人歩きする危惧や現在

臨床検査として実用化する可能性を検討する試みの疾患概念が脳画像に対応しうるかという医療のを，脳画像について紹介した ．

視点からの問題点である．

12）

このようにして，精神疾患の医療を今後より発展させていくためには，精神疾患を診断し，重症2．光トポグラフィー検査という方法論の問題点度を測定し，治療法を選択し，治療効果を評価し，

1）NIRS の原理に基づく制約

再発可能性を予測し，さらには発症予防に利用で前述したように，NIRS は脳機能の状態を簡便きるような臨床検査を確立することが重要な課題

で全体的に反映する指標である．神経細胞活動そである．先に述べたように，この精神科医療におのものを捉えているわけではなくそれに引き続くける臨床検査の確立は，医療スタッフが診断や治

脳血流を捉えているに過ぎないという点は fMRI

療を確実に行うために有用なだけではなく，患などと共通しており，脳の表面しか測定できずし者・家族がみずからの医療の中心となっていくた

かも空間分解能が低いことは散乱光を用いる原理

めにも重要と考えられる．

に基づくものなので，この装置を用いる場合の前提となる．

Ⅴ．保険診療としてのこれからの発展

他の脳機能画像と比較した NIRS に独自の特徴

1．保険診療としての実用化における問題点のとして，「頭皮上の入光プローブから出た近赤外指摘

線が再び頭皮上の受光プローブに達するまでの，

光トポグラフィー検査の精神疾患への応用に

生体内の経路（光路）やその距離（光路長）を正は，まだ発展途上という側面がある．さまざまな確に決定できず，その経路間に脳以外の生体の寄批判があり，例えば先進医療の承認については，与がある」という問題がある．このため，①光路

Nature 誌 が ニ ュ ー ス と し て 報 道 し（Feature

長の影響，②赤血球凝集の影響，③皮膚血流の影News 欄） ，臨床への導入は時期尚早とのコメン

響，を考慮する必要がある．

3）

トを掲載した（Editorial 欄）7）．コメントは，先進2）光路長の影響8）

医療の目的や実施法について一定の評価をしたう

通常の NIRS 検査では，光路長を測定すること

えで，多症例での再現性の確認が十分でない点とができず，そのためにヘモグロビン濃度の絶対値

臨床応用についてのコンセンサスが得られていなが決定できない．したがって得られる NIRS デー

い点を批判したものであった．この批判は，先進

タは，光路長の影響を含んだものである．光路長医療（advanced medical technology）という用語

因子（differential pathlength factor：DPF）（光に引きずられて，それが「保険給付の対象とすべ

路長とプローブ間距離の比）には個人間や測定部

きものであるか否かについて適正な医療の効率的位間で 10〜20％の差があり，測定結果はその影響な提供を図る観点から評価を行うことが必要な保を含んでいる．そのため，ヘモグロビンデータの険外併用療養費制度」である評価療養の 1 つで，大きさを個人間や測定部位間で比較したり平均す

治験と同列の位置づけであることを十分に理解しることは，厳密には正しくない．ただ，類似の状ない誤解に基づくもので，この検査が保険診療と況は例えば脳波や誘発電位・事象関連電位においして広く行われているかのように理解しての判断ても生じているが，そこでは個人間や測定部位間であった．

での比較や平均は普通に行われている．これに対保険診療としての実用化への批判は，大きく 3

して，多数の被検者についてデータを群として検精 神 経 誌（2015）117 巻 2 号

88

討する場合には，こうした個人間差が打ち消し合うと考えることができる．

細胞活動を反映する点までが変わるわけではない．
4）皮膚血流の影響

個人ごとのデータで光路長の問題を解決する実

うつ病の鑑別診断補助に用いられる課題で前額

際的な方法としては，同一被検者の 1 チャンネル

部から得られる NIRS データのほとんどが皮膚血から連続的に記録したデータの継時的な特徴を検流の寄与によるとする指摘がある31）．精神疾患で討する方法，性質の異なる 2 つの課題を行って課認められる NIRS データの特徴に，自律神経系の題間を比較する方法がある（例えば，A 群と B 群

変化に基づく皮膚血流の変化が含まれることを示において課題 1 では A 群＞B 群，課題 2 では A 群

す指摘である．この指摘が正しい場合でも，抑う＜B 群）．うつ病についての鑑別診断補助で用い

つ状態の鑑別診断補助としての根拠に変更が生じている重心値は前者に該当するので，光路長の影るわけではないことは，議論の前提である．

響を受けないパラメータである．

これまでの研究報告において，NIRS データと

3）赤血球凝集の影響

臨床症状との相関が測定部位に応じて異なった

生体内で，近赤外光は散乱と吸収を受けるのり，類似の課題でも群間差が得られる部位が異なで，臨床的に得られる NIRS データにはこの両者ることなどは，皮膚血流の寄与のみでは説明しにが影響する．光の散乱回数が少ないの実くい点である．より一般的に，複数の認知課題に

験条件では散乱の効果が大きく（単散乱系），光のついて fMRI と NIRS のデータに良好な相関を認

散乱回数が多い

めることから，NIRS データの一定部分は脳活動の生体内では散乱だけでなく吸収の効果も大きくなる（多重散乱系）．
直線状の細い透明管に赤血球を流すを反映していると考えられている2）．Workingのmemory 課題について fMRI と NIRS を同時測定実験を行うと，血流速度が速い時には赤血球は血した結果からは，前頭部から記録した NIRS デー

液中を分散して流れるが，血流速度が遅い時にはタと灰白質の BOLD 信号の相関がブロック解析

淀んで凝集が生じる．すると，透明管を透過する

でも時系列解析でも 0.6 以上であることから，脳近赤外光の量は，ヘモグロビン濃度が変わらなく活動を一定程度反映するとされている29）．また，ても血流速度が速い時には大きく，血流速度が遅N back 課題について fMRI と NIRS を同時測定しい時には小さくなる．これは，光の散乱回数が少た結果から各チャンネルごとに NIRS データへのないために，赤血球の凝集の程度に応じた散乱の大脳皮質寄与率を検討した報告26）のデータを用い変化の影響が強く出るためである（単散乱系）．こて，うつ病の鑑別診断補助において前頭部平均波の結果に基づいて，NIRS データはヘモグロビン

形のもととなる 11 チャンネルの平均値を仮に計濃度よりも赤血球凝集をより反映するとの考え方

算すると 59.8％となる．これらは上記論文とは異がある35）．

なる結果である．

しかし生体では，血管の周囲を近赤外光を吸収そうした検討で予想外であったのは，脳に由来する物質が取り囲んでおり，光の散乱が多数回生するデータと脳以外に由来するデータの変動が類じる（多重散乱系）．こうした多重散乱系において似することである．事前の予想では，両者が独立

は，散乱の効果は小さく吸収の効果が大きくなる

した変動を示すと想定され，それを利用して両者ことが知られている ．したがって，生体についを分離できると期待されていた．両者の類似は，

27）ての NIRS 測定では，血流速度の変化にともなう

脳と脳以外のいずれの血流動態にも自律神経系が赤血球凝集の寄与は小さく，ヘモグロビン濃度が共通して作用していることによると考えられる．

反映されると考えられる．もし赤血球凝集の寄与

こうした自律神経系の変化の反映は，ある見方かが大きいとしても，その程度は血流速度により決らはノイズであるが，しかしその変化は視床下部まるので，NIRS 信号が脳循環反応を介して神経の機能に由来するので，間接的に脳機能を反映し福 田：抑うつ状態の鑑別診断補助としての光トポグラフィー

89を重視するかという立場の相違を反映している．

ていることになる．
この皮膚血流を簡便に測定して補正し，脳由来

そもそも，散乱光を用いた NIRS には，空間分解のデータの割合を高める装置やアルゴリズムが検能が低く脳深部構造を対象にできないという原理

討されている．それが実現すると，より高い精度的な制約がある．この制約は，病因・病態解明をの検査と判別法の改善が期待できる．

目標とした研究には，NIRS が向いていないことを示している．むしろ，その簡便性や非侵襲性を3．エビデンスとメカニズムについての問題点

生かして，血圧や血糖値や CRP などのようにおお1）エビデンスの蓄積についての問題点

まかにではあるが全体の状態を反映する手軽な指エビデンスの蓄積が不足しているという批判標としての有用性があることを示唆している．

は，先に紹介した Nature の批判が代表である．

言語流暢性課題という容易で特別な準備を必要

Ⅱ．
4．で紹介した多施設論文 は，7 施設の双極性とせず短時間で行える検査を選んだこと，複数回障害・うつ病・統合失調症の患者 673 名と健常者の検査データを加算平均するのではなく 1 回のみ

1,007 名を母集団とし，そのうちうつ病 74 名・双の検査結果を用いていること，認知機能との対応

極性障害 45 名・統合失調症 66 名の合計 185 名のが明確なカテゴリー言語流暢性課題ではなく，遂患者を対象としたもので，この批判にある程度は行のためにさまざまな認知機能の総合が必要であ答えたものである．この論文を含む 6 論文のうつる頭文字を用いた言語流暢性課題を用いることで病患者 111 名と健常者 561 名をメタ解析した報告

脳機能を全体として捉えようとしたことは，そう33）では，［oxy Hb］低下の効果量（effect size）がした考えに基づくものである．カテゴリー言語流−0.74 で，非寛解群 87 名（−0.74）でも寛解群 24

暢性課題と比べて頭文字の言語流暢性課題による名（−0.75）のいずれでも同程度に認められた ．

脳賦活はより広範囲で4），うつ病ではなく統合失

この 6 論文を含めて気分障害についての英文原著

調症についてではあるが健常者との差が大きいと論文は 36 編が発表されており，うち 30 編が日本する報告がある22）．

39）

からのデータである．こうしたことから，エビデンスについて一定程度の蓄積ができてきている．

4．診療場面における利用についての問題点

2）メカニズムについての問題点

1）検査結果が一人歩きする危惧

エビデンスがある程度は蓄積されてきているこ「検査結果が一人歩きする危惧」は，この検査にとを認めた場合でも，うつ病においてこうした所限らずまた精神疾患に限らず，臨床検査一般に共見が得られるメカニズムについての解明が不足し通する危惧である．
『異常値の出るメカニズム』のているという批判がある．とくに本課題で用いる序論「検査値を正しく判断するために」は，医療

言語流暢性課題が，具体的にどのような認知機能

現場において臨床検査がどう位置づけられているを反映しているかが明らかでないため，うつ病のかについてこの危惧も含めてまとめたもので，精脳病態と対応をつけることができないという批判

神科医が改めて振り返る基本となる15）．

である．同じ言語流暢性課題でも，例えば野菜の臨床検査の対象について「臨床検査の対象とな名前を挙げるといったカテゴリーに基づく課題でる生体の変化はファジーなものであり，無生物のあれば，それが反映する認知機能がより明確で，剛体を計測するのとは根本的に異なる」（項目：生

うつ病に想定されている脳病態との関係をより特

体変化はファジーなもの）という特徴を挙げ，そ定できるだろうというものである．

の計測について「生体変化はファジーな性質を

こうした批判は，病因・病態解明を目標としたもっているので，目的によって計測技術を選ばな研究としての NIRS データと，臨床応用を目指しければならない…目的とする生体情報を取り出す

た診療における NIRS データといういずれの側面ためには，計測技術の選択とその精度が重要であ精 神 経 誌（2015）117 巻 2 号

90る」（項目：適切な計測技術が必要である）と対象

おわりに―精神疾患の臨床検査をの特徴に応じた精度選択の必要性を指摘したうえ

保険診療として実用化することの意義―で，得られるデータの利用について「臨床検査結これまで述べてきたように，臨床検査には，当果を判断するにはこうした検査数値をもう一度事者や家族が診断に納得し，治療に励み，その効ファジーな現象に戻して，臨床的に判断すること果を実感することを可能にすることを通じて，能が要求される」（項目：計測値は絶対ではない）と動的に治療に取り組む主体となる手がかり，つま臨床的な判断の意味を強調し，そのうえで「同じり当事者中心の医療を実現する基盤としての役割

検査項目であっても，どのような病期に実施するがある．先進医療としてこの検査を実施した施設

か，ほかにどのような検査が実施されているか，は，「検査を受けて結果を目にすることで初めてによって診断的価値は大きく異なる」（臨床検査の診断に納得できた，治療を頑張ろうという気持ち

役割と検査計画）として診療における価値の視点になることができた」という患者の感想を共通しを紹介している．

て経験している．その背景にあるのは，目に見えこうしたことは精神疾患にも共通することである検査結果がないままで精神疾患の診断や治療がる．そのうえで，精神疾患が他の疾患と異なるの進むことについての，当事者や家族の心許ない気は，現状では診断や治療に有用な臨床検査が皆無持ちである．

であるために，当事者や家族の臨床検査への期待

さらにこうした臨床検査には，診断が正しいかが，他の疾患に比して高いと思われることであどうか，治療が順調に進んでいるかどうかなど，る．その点についての配慮が必要となる．

みずからが提供するサービスを医療職自身で評価

2）現在の疾患概念と臨床検査の対応についての問題点

する際の指標の 1 つとなるという，サービスの質を向上する手がかりとしての役割もある．そうしうつ病に限らず，精神疾患についての現在の疾た指標がないなかでは，質の低いサービスを提供

患概念は心理学的に構築されたものである．ほとしていながらそのことに自分自身で気づくことがんどの精神科医は，その病因や病態とくに脳機能できないということが起こり得る．

についての病因や病態が疾患ごとに単一であると

光トポグラフィー検査の保険適用には，診療には考えていない．そのことを前提として，現在のおいて何も検査がない精神科医療の現状を一歩前疾患概念と脳機能についてのデータが，そもそも進させる側面がある．NIRS は日本が世界をリー対応することがありうるのかという疑問がある．

ドしている分野であり，日本からの情報発信が求

それはもっともな疑問で，そのことは具体的にめられている分野である．したがって光トポグラ

は検査の感度と特異度にどの程度の数値が期待でフィー検査には，精神疾患についてのさまざまなきるかというテーマになる．上記のような精神疾研究の成果が実用化されて簡便な診断法や有用な患の特徴を考えるならば，80％以上という高い数治療法として診療のなかで生かされ，精神疾患を字が得られることは期待しにくいと考える方がむもつ方々の役に立つ時代，その試金石としての役

しろ自然である．NIRS 以外の他のバイオマー

割を求められているといえる25）．

カーで，精神疾患診断の感度や特異度の再現性をこうした現状を精神科医が共通認識し，医学の検討した研究でせいぜい 80％程度の数字しか得専門家としての科学性と医療の専門職としての実られないことは，そうした想定が正しいことを示

用性との 2 つの立場のバランスを保ちながらこの唆している．

課題に向き合い，「鑑別診断補助」という意義を正しく実現すること，そのことを通じて社会におけるこころの健康の増進に貢献することが求められている．それは，これからの精神科医の取組みに

福 田：抑うつ状態の鑑別診断補助としての光トポグラフィー

かかっている．
付記918）福田正人，須田真史，青山義之ほか：NIRS の神
経生理学的基礎．臨床精神医学，37；1283 1294，2008

本稿の内容は，「心の健康に光トポグラフィー

検査を応用する会」をはじめとする多くの共同研究者との取組みに基づくものである．

9）福田正人：精神疾患と NIRS―光トポグラフィー検査による脳機能イメージング．中山書店，東京，200910）福田正人：NIRS 波形の臨床判読―先進医療「うつ症状の光トポグラフィー検査」ガイドブック．中山書店，

利益相反開示日本精神神経学会「臨床研究の利益相反（COI）に関する指針」に基づいて開示すべき利益相反はない．ただし，金額の多少にかかわらず利益相反の可能性があるのは以下のとおりである．〔給与〕群馬大学，群馬県，群馬県教育委
員会，前橋地方裁判所，群馬県こころの健康センター，群馬労働局，恵仁会，三菱商事 〔共同研究費〕日立製作所
日立メディコ 〔奨学寄附金〕アステラス製薬，エーザイ，
MSD，第一三共，ファイザー，大日本住友製薬，日本メジフィジックス，吉富製薬 〔講演料・原稿料・編集料〕医学
書院，医薬ジャーナル社，新興医学出版社，星和書店，中央法規出版，日本評論社，南山堂，群馬県看護協会，高崎市，群馬県こころの健康センター，国立精神・神経医療研究センター，アステラス製薬，エーザイ，大塚製薬，協和東京，201111）福田正人：心理現象・精神症状の脳機能と近赤外
線スペクトロスコピィ（NIRS）．Brain and Nerve，64；
175 183，201212）福田正人：精神疾患の脳画像ケースカンファレン
ス―診断と治療へのアプローチ．中山書店，東京，201413）Ikeda, E., Shiozaki, K., Ikeda, H., et al.：Prefrontal
dysfunction in remitted depression at work reinstatement using near infrared spectroscopy. Psychiatry Res：
Neuroimag, 214；254 259, 201314）Kakimoto, Y., Nishimura, Y., Hara, N., et al.：Intrasubject reproducibility of prefrontal cortex acitivities

発酵キリン，大日本住友製薬，大鵬薬品工業，日本ベーリduring a verbal fluency task over two repeated sessions

ンガーインゲルハイム，ヒューマンサイエンス振興財団，

using multi channel near infrared spectroscopy. Psychia-

ヤンセンファーマ

try Clin Neurosci, 63；491 499, 2009
15）河合
文

献

忠，屋形

稔，伊藤喜久ほか：異常値の出るメカニズム（第 6 版）．医学書院，東京，2013

1）Chou, P H., Koike, S., Nishimura, Y., et al.：Simi-

16）Kinou, M., Takizawa, R., Marumo, K., et al.：Dif-

lar age related decline in cortical activity over frontotem-

ferential spatiotemporal characteristics of the prefrontal

poral regions in schizophrenia：a multichannel nearhemodynamic response and their association with func-

infrared spectroscopy study. Schizophr Bull, 41；268 279,

tional impairment in schizophrenia and major depression.

2015

Schizophr Res, 150；459 467, 20132）Cui, X., Bray, S., Bryant, D. M., et al.：A quantita-17）Kohmura, K., Iwamoto, K., Aleksie, B., et al.：tive comparison of NIRS and fMRI across multiple cogni-

Effects of sedative antidepressants on prefrontal cortex

tive tasks. Neuroimage, 54；2808 2821, 2011activity during verbal fluency task in healthy subjects a3）Cyranoski, D.：Neuroscience：Thought experiment. Nature, 469；148 149, 2011near infrared spectroscopy study. Psychopharmacology,
226；75 81, 20134）Dan, H., Dan, I., Sano, T., et al.：Language specific18）Koike, S., Takizawa, R., Nishimura, Y., et al.：Dif-

cortical activation patterns for verbal fluency tasks inferent hemodynamic response patterns in the prefrontal

Japanese as assessed by multichannel functional nearcortical sub regions according to the clinical stages ofinfrared spectroscopy. Brain Lang, 126；208 216, 2013

psychoses. Schizophr Res, 132；54 61, 20115）Dieler, A. C., Tupak, S. V., Fallgatter, A. J.：Func-

19）Koike, S., Nishimura, Y., Takizawa, R., et al.：tional near infrared spectroscopy for the assessment of

Near infrared spectroscopy in schizophrenia：a possible

speech related tasks. Brain Lang, 121；90 109, 2012

biomarker for predictiong clinical outcome and treatment.

6）Ehlis, A C., Schneider, S., Dresler, T., et al.：Application of functional near infrared spectroscopy in
psychiatry. Neuroimage, 85；478 488, 2014
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Front Psychiatry, 4；145, 201320）Kono, T., Matuso, K., Tsunashima, K., et al.：Multiple time replicability of near infrared spectroscopy
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精 神 経 誌（2015）117 巻 2 号

9231）Takahashi, T., Takikawa, Y., Kawagoe, R., et al.：men. Neurosci Res, 57：504 512, 200721）Koseki, S., Noda, T., Yokoyama, S., et al.：The

Influence of skin blood flow on near infrared spectros-

relationship between positive and negative automatic

copy signals measured on the forehead during a verbal

thought and activity in the prefrontal and temporal corti-

fluency task. Neuroimage, 57；991 1002, 2011

ces：a multi channel near infrared spectroscopy（NIRS）
study. J Affect Disord, 151；352 359, 201332）Takizawa, R., Kasai, K., Kawakubo, Y., et al.：Reduced frontopolar activation during verbal fluency task22）Marumo, K., Takizawa, R., Kinou, M., et al.：Functional abnormalities in the left ventrolateral prefontal

in schizophrenia：a multi channel near infrared spectroscopy study. Schizophr Res, 99；250 262, 2008

cortex during a semantic fluency task and their associa-

33）Takizawa, R., Fukuda, M., Kawasaki, S., et al.：tion with thought disorder in patients with schizophrenia.

Neuroimaging aided differential diagnosis of the depres-Neuroimage, 85；518 526, 2014

sive state. Neuroimage, 85；498 507, 201423）Nishimura, Y., Takahashi, K., Ohtani, T., et al.：34）富岡大，川崎真護，岩波

明ほか：うつ病患者

Dorsolatreal prefrontal hemodynamic responses during aの NIRS による治療反応性と疾患鑑別への有用性―多施設

verbal fluency task in hypomanic bipolar disorder. Bipo-に お け る 2 時 点 検 査 の 結 果 と 診 断 変 更 症 例 の 検 討．

lar Disord, in press

MEDIX，58；4 9，201324）Noda, T., Yoshida, S., Matuda, T., et al.：Frontal35）冨田

稔：近赤外線スペクトロスコピー（NIRS）

and right temporal activations correlate negatively withによる脳の酸素代謝の測定は可能か．認知神経科学，9；depression severity during verbal fluency task：a multi301 311，2007

channel near infrared spectroscopy study. J Psychiatr
25）三國雅彦，福田正人，功刀

浩：精神疾患診断のための脳形態・機能検査法．新興医学出版社，東京，2012
26）守口善也：どの程度脳活動を反映するか？

精神科，25；265 270，201427）岡田英史：NIRS における多重散乱とシミュレー
ション．第 10 回日本脳機能イメージング研究会抄録集，p.1 4，2008
28）酒谷

36）Tsujii, N., Mikawa, W., Akashi, H., et al.：Right
temporal activation differ between melancholia and non-Res, 46；905 912, 2012

melancholic depression：a multichannel near infrared
spectroscopy study. J Psychiatr Res, 55；1 7, 201437）Tsuzuki, D., Dan, I.：Spatial registration for functional near infrared spectroscopy：from channel positionon the scalp to cortical location in individual and group
analysis. Neuroimage, 85；92 103, 201438）Watanabe, A., Matsuo, K., Kato, N., et al.：Cere-

薫：NIRS の基礎と臨床．新興医学出版社，

東京，2012

brovascular response to cognitive tasks and hyperventilation measured by multi channel near infrared spectros-

29）Sato, H., Yahata, N., Funane, T., et al.：A NIRS

copy. J Neuropsychiatry Clin Neurosci, 15；442 449, 2003

fMRI investigation of prefrontal cortex activity during a39）Zhang, H., Dong, W., Dang, W., et al.：Near infra-

working memory task. Neuroimage, 83；158 173, 2013

red spectroscopy for examination of prefrontal activation30）Schecklmann, M., Ehlis, A C., Plichta, M. M., etduring cognitive tasks in patients with major depressiveal.：Functional near infrared spectroscopy：a long term

disorder：a meta analysis of observational study. Psychi-

reliable tool for measuring brain activity during verbal

atry Clin Neurosci, 69；22 33, 2015

fluency. Neuroimage, 43；147 155, 2008

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福 田：抑うつ状態の鑑別診断補助としての光トポグラフィー

93

Optical Topography as an Auxiliary Laboratory Test for Differential Diagnosis
of Depressive State：Clinical Application of Near—infrared Spectroscopy（NIRS）
as the First Trial for Approved Laboratory Tests in Psychiatry

Masato FUKUDA

The lack of clinical laboratory tests is a major obstacle in the reliable diagnosis and quantitative treatment assessment and prevention of psychiatric disorders and in the developmentof patient centric psychiatric practices. Optical topography has been approved as an insurance covered auxiliary laboratory test for differential diagnosis of depressive state by Ministryof Health, Labour and Welfare in Japan since 2014. Near infrared spectroscopy（NIRS）, theoretical basis of optical topography, is one of functional neuroimaging techniques that has been
increasingly employed in psychology and psychiatry. Because NIRS can detect only cerebral
cortex reactivities with low spatial resolution and may suffer from contaminating signals fromskin and skull, its data should be interpreted as a global index of cerebral cortex reactivities.
Within these limitations, the advantages of NIRS over fMRI such as complete non invasiveness, small measurement apparatus, high time resolution, and natural examination setting leadit to one of the preferred methods in studies of brain substrates of psychiatric disorders. Twothirds of the original articles on NIRS application in psychiatry have been published by Japanese researchers. NIRS examination of major depressive disorder, bipolar disorder, and schizophrenia using a verbal fluency task of only three minutes demonstrated diagnosis specificcharacteristics of frontal lobe function. These characteristics have been established as suggesting potential diagnosis of bipolar disorder or schizophrenia in clinically diagnosed major
depressive disorder. In order to establish the application of NIRS as clinically useful laboratory
tests in psychiatry, auxiliary nature of NIRS examination for differential diagnosis should beproperly recognized both by patients and psychiatrists.
＜Authorʼs abstract＞＜Keywords：near infrared spectroscopy, optical topography, depression（major depressive
disorder）, clinical application, functional neuroimaging＞