注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder，ADHD)是一种儿童时期常见的精神行为障碍性疾病，患病率为3%～5%，临床表现为注意力不集中及多动冲动，影响儿童的社会功能发展，病程可持续至成年。其核心症状的产生归因于认知功能缺陷，与前额叶皮质(PFC)功能密切相关^[1]。目前检测ADHD患儿认知功能的方法以神经心理测验为主，诊断及治疗效果主要依据临床观察及量表评估，易受主观因素影响^[2]。功能近红外脑成像(fNIRS)是近年新兴的一种非侵入式光学脑功能检测技术，作为一种更客观的认知功能检测工具可应用于ADHD、孤独症谱系障碍及癫痫等^[3]。fNIRS通过对脑组织进行近红外光照射，获得光路中组织吸收和散射系数的变化，间接检测脑组织中氧合血红蛋白(Oxy-Hb)、去氧血红蛋白(Deoxy-Hb)和总血红蛋白水平变化，以此反映相应脑区的激活情况及功能变化^[4]。此外，其具有高时间分辨率、无创伤、无噪声及受身体运动影响小等优点，因此特别适合于儿童。现就fNIRS在ADHD患儿认知功能检测及诊治中的应用作一综述，以提高临床ADHD的诊治水平。

研究者通过fNIRS检测患儿PFC在执行不同心理学任务时Oxy-Hb水平变化，评估其认知功能，也有部分研究者从氧耗角度选取Deoxy-Hb作为检测指标^[5]。其中研究较多的是患儿的反应抑制功能、工作记忆功能及注意力等，常用于研究反应抑制功能的心理学任务有Stroop任务^[5,6,7]、反向Stroop任务^[8]及Go-No go任务^[1,7,9]；研究工作记忆功能的任务有WM任务^[10,11]、执行注意力控制任务^[12]及N-back任务^[13,14,15]等。还有与认知功能相关的连线任务；与注意力相关的CPT任务^[16]、oddball任务^[17]；与主动控制功能相关的flanker任务等。

在抑制功能研究中，研究者发现ADHD患儿在执行Go-No go任务时PFC的激活较健康儿童减弱，存在PFC的功能缺陷^[1,7,9,18]，同样在患儿执行Stroop任务的研究中也有相似发现^[6]。其中，部分研究发现激活减弱的现象在右侧更明显^[6,8]，但也有研究显示该现象在左侧更显著^[1]；部分研究将激活减弱的脑区定位在背外侧前额叶(DLPFC)^[5,6]，部分研究未对脑区定位作出详细说明。也有报道称未发现患儿的脑激活水平与健康儿童存在差异^[7]。

工作记忆功能研究的结果不一致。有研究报道ADHD患儿在执行WM任务时DLPFC激活较健康儿童减弱^[13]；在另一项研究中，二者未发现显著差别^[11]；也有研究认为ADHD患儿PFC激活较强^[12]。还有研究者尝试使用fNIRS研究ADHD与发育的关系，发现ADHD患儿PFC的激活水平未随年龄的增长而增强，患儿认知功能的发育也存在问题^[10]。另有研究发现ADHD患儿不易识别出愤怒的面孔和声音，因此更易出现多动与不顺从的行为，从另一个角度解释了ADHD核心症状的成因^[19,20]。以上研究结果间的差异可能与受试者的临床分型及药物治疗状态有关。有研究报道ADHD不同亚型的患儿在执行心理学任务时PFC激活存在差异，患儿的临床分型可能对研究产生影响^[11]。此外，有报道称ADHD患儿药物治疗前后存在脑结构差异，既往药物治疗史及试验前对患儿进行药物洗脱的时间差异均可能造成结果不一致^[21]。由于相关研究较少，具体影响还需要进一步的研究分析。

总体上，fNIRS作为一种新型脑认知功能检测工具，具有很好的研究应用前景，但尚需在改进现有研究方法的基础上完成更多的研究，以提高fNIRS研究结果的可重复性^[21]。

目前ADHD的诊断主要依靠临床症状及评估量表，需专科医师通过病史采集、一般体格检查依据美国精神疾病诊断与统计手册第5版(DSM－5)完成诊断^[2]，因此有研究者尝试通过fNIRS检测为ADHD的诊断及鉴别诊断提供客观依据。同时因该检查操作简单、适用年龄广，为诊断提供了更多的可能。

研究者通过对受试者进行fNIRS监测，使用计算机算法对其脑血流进行分析，根据激活差异区分ADHD患儿及健康儿童。每种计算机算法有其各自的特点，诊断成功率多在80%以上。

敏感通道分析法是指研究者通过fNIRS检测敏感脑区，根据激活水平的不同对ADHD患儿及健康儿童进行区分。研究认为右侧额中回(IFG)及额下回(MFG)为敏感脑区，区分的曲线下面积为0.85，灵敏度为90%^[22]。多通道分析法较敏感通道分析法具有更高的敏感性及特异性，并可提取出更为全面的大脑状态信息。研究中86.0%的受试者被正确分类，其中最具辨别力的脑区包括双侧DLPFC、下内及右后侧PFC和右侧颞叶^[14]。另有研究使用置换熵(PE)对fNIRS数据进行复杂性分析，研究发现fNIRS信号的PE值与皮质激活呈负相关，ADHD患儿右侧DLPFC的PE值大于健康儿童^[15]。还有研究者发现使用神经心理学测试、血脂测试及患儿fNIRS检测中Deoxy-Hb的特征性变化，可使诊断准确率达到81%^[23]。此外，对于诊断结果的可靠性，患儿对试验的配合情况是研究者需要考虑的因素，由于ADHD患儿存在多动及不顺从的行为，不能配合试验者可能未纳入研究^[22]。

fNIRS也可用于鉴别ADHD与孤独症谱系障碍(ASD)。研究者发现ADHD患儿在执行Stroop/反向Stroop任务时右侧PFC激活减弱，但在ASD患儿中未发现这种现象^[8]。还有研究者采用面部识别法，鉴别ADHD及ASD的准确率在84%以上^[24]。

fNIRS可用于检测药物治疗前后ADHD患儿脑激活水平变化，以此评估其认知功能改善情况，探索药物对患儿的影响。目前治疗ADHD的一线药物包括中枢兴奋药物盐酸哌甲酯(MPH)及非中枢兴奋药物盐酸托莫西汀(ATX)^[2,25]。

fNIRS研究ADHD药物治疗的试验大致可分为2类：一类为急性试验，根据药物快速起效所需的时间，研究者在用药前及用药后1.5 h对患儿进行fNIRS检测，可于1 d内评定患儿对某药物是否敏感，对药物不敏感的患儿可及时更换治疗方案^[26]。另一类为慢性试验，即根据药物的半衰期设计服药疗程，于用药前及治疗后数周乃至0.5年再行检测。可在长期的治疗过程中对患儿的脑功能进行监测，评估长期治疗后的脑功能变化，为疗效评估提供客观的证据。

在急性试验中，很多研究者采用了循证等级较高的随机、双盲、安慰剂、对照试验方法^{[17,27,28,29]}，选取的认知学任务包括Go-No go任务^[17,26,27]和oddball任务^[28,29]，研究结果较统一，均发现患儿在ATX/MPH治疗1.5 h后，右侧IFG/MFG出现显著激活增强，脑血流动力学出现显著的正常化趋势，同时未在安慰剂组发现这种趋势。研究者认为右侧IFG/MFG的激活情况变化可用于监测ATX/MPH的临床效果，作为判断ATX/MPH治疗ADHD是否敏感的一个客观神经生物学指标，说明fNIRS是一种检测ATX/MPH治疗ADHD患儿药理作用及脑血流动力学变化的敏感工具^{[17,27,28,29]}。此外，ADHD患儿治疗后右侧PFC的增强与右脑半球功能改善的表现相符，表现为注意控制、视空间加工和社会情感加工等能力得到提高^[30]。

在慢性试验中，研究者多采用自身对照的研究方法，也有研究者加设了空白对照组^[16,31,32]，选取的认知学任务包括连线任务、Stroop任务、CPT任务、WM任务等。部分关于ATX的研究出现了与急性试验相似的结果，表现为治疗后右侧PFC激活增强，同时也有研究发现左侧腹外侧前额叶激活正常化^[16,33]。关于MPH的研究结果差异较大，部分报道称治疗后患儿PFC出现激活减弱^[31,34]，还有研究称患儿在执行WM简单任务时PFC部分脑区激活增强，在执行复杂任务时PFC部分区域出现增强，部分表现减弱^[35]。研究者认为认知任务的内容及难度对试验结果存在影响。由于以上研究的样本量较小，还有部分受试者存在明确的共患病如ASD，药物治疗疗程也存在差别，因此对于fNIRS检测药物治疗ADHD的慢性效果，还需进一步研究。

研究者针对ATX/MPH药理机制的不同，对ATX/MPH引起的脑血流动力学差异展开研究。有研究者发现患儿经ATX治疗后PFC及下顶叶小叶出现激活增强，而MPH仅激活PFC^[28,29]；还有研究发现ATX治疗后患儿出现左侧PFC的激活，而MPH未引起这种改变^[36]。

有研究者使用fNIRS联合生物反馈技术，对ADHD患儿进行神经反馈治疗，其原理与脑电生物反馈相似，即使用fNIRS监测患儿脑血流变化，通过给予不同的认知任务，使之趋向于健康儿童。患儿在治疗4个月及6个月后家长、教师量表评分数减低，ADHD核心症状显著减少，未记录到明显不良反应，获得良好的治疗效果^[37]。因此，研究者认为fNIRS联合生物反馈技术是一种可行的干预措施，扩大了ADHD治疗方法的选择范围，拥有长远的发展前景^[37]。

fNIRS关于ADHD基因研究的报道尚少。有一项研究发现经fNIRS检测，SNAP25基因型不同的ADHD患者在使用MPH治疗后脑血流动力学不同，患儿的神经血管偶联受SNAP25基因多态性的影响，基因型的差异可影响药物疗效^[38]。目前无进一步的研究证明该试验的可重复性，但该研究为科研提供了新的思路。

综上，fNIRS作为一种新兴的认知功能检测工具，在ADHD患儿认知功能检测、辅助诊断、判断药物治疗影响、辅助治疗及基因学研究中均有价值，其中部分领域已取得一定的成果。目前仍存在很多问题值得研究者进一步探讨，如不同临床分型ADHD患儿的脑功能差异、fNIRS监测长期药物治疗对患儿脑功能的影响、fNIRS对ADHD患儿辅助诊断与治疗的效果及与基因学结合的研究等。