医学影像网(CIN.)＜健康报＞
医学影像网(CIN.)
神经影像学漫漫路
首都医科大学宣武医院放射科李坤成
伦琴在1895年发现X射线后，头颅X线平片即用于中枢神经系统疾
病的诊断。1918年，美国著名神经外科医生Dandy.W发明X线脑室造影
术，次年，他又发明X线气脑造影术。1927年葡萄牙神经内科医生Mon
izE使用碘化钠作为造影剂使颈总动脉显影，发明X线动脉血管造影。
1930年DykeCG医生就职于纽约神经学研究院，成为第一位专职神经影
像医生。1952年TaverasJM医生任纽约神经学研究院神经影像主任，1
962年他邀请北美14位医生创立美国神经放射学会（ASNR），成为神
经影像专业的奠基人。60年代早期，神经影像医生直接穿刺颈总动脉、
椎动脉或头臂动脉，逆血流注射造影剂进行X线脑血管造影。至70年
代初，大多数医院通过穿刺股动脉插入导管，进行选择性脑血管造影。
腰穿向椎管内注入含碘造影剂，以评价椎间盘病变、硬膜外、髓外硬
膜下或髓内病变，以及明确髓内病变造成的脑脊液梗阻的检查方法，
称X线脊髓造影。由于开始应用的碘苯酯是一种油性造影剂，若造影
后在椎管内残留，则引起蛛网膜炎，故检查后必须将其清除。
但在60年代，X线平片仅可显示骨质结构的改变，X线脑室造影、
气脑造影、脑血管造影和脊髓造影均为创伤性检查，而且不能直接显
示脑和脊髓的内部结构，其临床应用受到较大限制。
英国工程师HounsfieldG和Am－broseJ医生于1971年发明计算机
体层摄影（CT），是划时代的进步。CT可直接显示脑灰白质、脑室和
颅骨等结构及颅脑的异常改变，还可用于脊柱骨性病变和椎间盘病变。
CT系无创伤检查方法，有利于病变的随访。与脊髓造影结合应用，称
CT脊髓造影，以检查椎管内病变；使脑池充盈造影剂而显影，称为CT
脑池造影，以评价脑脊液循环通路的阻塞性病变和脑脊液漏。CT的问
世使X线脑室造影和气脑造影检查数量急剧减少，X线脑血管造影显著
减少。
何种手段查何种病
20世纪80年代初磁共振成像（MRI）问世使神经影像专业得到更
迅猛的发展。MRI具有高软组织对比度、可行任意角度成像、无创伤、
无射线和成像参数多等特点，在所有医学影像学技术中显示脑脊髓解
剖结构最清晰，其图像质量可与大体解剖的脑切片相媲美。目前对中
枢神经系统成像而言，除中风、急性蛛网膜下腔出血，采用螺旋扫描
图像进行三维重建显示颅脑动脉瘤，或者患者病情危重躁动不安，需
要迅速完成检查等特殊情况外，MRI对中枢神经系统疾病的诊断效果
都优于CT。MRI扫描还可同时行MR血管造影（MRA）检查，直接显示脑
动、静脉的血流。MRI检查适用于术后评价疗效及并发症（例如：出
血或脑积水等），MRI几乎可用于所有颅脑病变的诊断。此外，MRI扫
描已经几乎完全代替X线脊髓造影，用于脊髓、脊柱和椎间盘病变的
诊断和评价治疗效果。但是装有心脏起搏器或其他金属装置（例如：
动脉瘤夹）者为其禁忌症，MRI对钙化或骨化病灶不敏感为其不足之
处。
近年来MRI新技术层出不穷，使临床应用范围不断扩大。例如：
液体吸收反转恢复（FLAIR）序列明显改善对蛛网膜下腔及其病变的
显示能力。MRI弥散加权像（DWI）可在细胞水平上早期检测水分子运
动受限的疾病。MRI灌注加权像（PWI），可检测局部脑血容量（rCBV
）、局部脑血流量（rCBF）和造影剂平均通过时间（MTT）等生理和
血流动力学资料。对中风患者而言，弥散加权图像与灌注图像所显示
的病灶范围不一致，可用来确定缺血区内仍有存活脑细胞的半暗带，
这对制定治疗方案和改善患者的预后都至关重要。PWI还用于确定高
度恶性肿瘤和治疗后随访，以区分肿瘤与坏死组织。
磁共振功能成像（fMRI）突破了既往研究脑功能“黑箱技术”的
限制，是迄今为止研究认知科学的最佳工具，可研究视觉、听觉、运
动、感觉，以及认知等脑功能。临床主要进行神经中枢的定位，在神
经外科手术前设计手术入路，避免手术对重要脑功能区的损伤，取得
良好效果。
活体定域脑组织的MR波谱（MRS）检查可显示脑组织代谢和生物
化学改变，其中1HMRS能检测脂肪、氨基酸、酮体和乳酸等生物重要
代谢物质，31PMRS用于能量代谢的检查，并可测定组织的pH值。此外，
13CMRS可检测葡萄糖无氧酵解过程，而23Na和39K的MRS则可观察钾、
钠离子动力学变化。作为一种研究工具MRS已经成熟，正进入临床应
用阶段，敏感度较低为其主要缺点。
神经影像学还包括放射性核素显像检查。1923年HevesyG首先把
核素示踪方法用于生物学研究，1934年Curie夫妇第一次用人工方法
获得了放射性30P，开始了人工利用放射性核素的历史，奠定了核医
学的基础。1950年美国CassonB研制成自动闪烁扫描机，并用于甲状
腺、肝、肾、脑、肺、心脏和骨髓等脏器的检查。1957年γ闪烁照相
机问世，可用于脏器动态显像和全身扫描一次成像。1959年BersonSA
和YalowRA创立了体外放射免疫分析法，目前已可测量300多种人体微
量生物活性物质。1975年正电子发射计算机体层（PET）显像仪问世，
1979年第一台单光子发射计算机体层（SPECT）显像仪研制成功。目
前，SPECT主要应用99mTc标记的各类显像剂，成为临床最常用的核医
学手段，而PET因其价格昂贵却晚于SPECT进入临床应用阶段。
在中枢神经系统，20世纪60～70年代，放射性核素检查是颅内占
位病变的诊断方法之一，20世纪80年代以后，其主要用于脑血流、脑
功能、脑受体和脑代谢的分析与评价。采用肿瘤内注射32P－磷酸铬
胶体是治疗Ⅲ－Ⅳ级星形细胞瘤囊性变的一种手段，对控制手术后瘤
体液化和复发具有肯定疗效，此方法还用于治疗垂体瘤和颅咽管瘤。
超声亦可用于中枢神经系统检查。20世纪50年代初期A型超声即
用于颅脑占位性病变的探测。20世纪70年代B型超声问世，可实时显
示人体器官的二维动态图像，后来出现超声多普勒（D）型和彩色显
像技术，可测定血流方向、流速和流量等指标。因脑和脊髓由骨质包
围，超声波难以进入，所以超声在中枢神经系统应用受限，通常仅用
于囟门未闭的新生儿和婴幼儿颅内病变的筛查，可作出颅内出血、缺
血缺氧性脑病、脑积水、颅内囊肿和颅脑感染等疾病的诊断。此外，
超声可用于术中病灶的定位。但是，超声检查在中枢神经系统最重要
的临床应用是经颅多普勒（TCD），应用低频多普勒超声，通过颞、
眼、枕及颈部检测大脑前动脉、中动脉、后动脉和椎动脉等脑血管的
血流方向和速度，评价脑血管机能。TCD可用于脑血管病患者的动态
监护，以及术中和术后脑血流监测，以其无创伤、无射线、价格低廉、
可行床旁检查、便于复查等优点弥补了MRI、CT、以及X线脑血管造影
等医学影像学技术的不足。
随上述影像学技术的不断进步，神经影像学已经形成了普通神经
影像、介入神经影像、头颈部影像、小儿神经影像和脊柱影像学等亚
专业。
成为第三大治疗手段
21世纪各种医学影像学设备将向小型化、专门化、高分辨率和超
快速化方向发展，使脑和脊髓的检查更简单、更准确。例如：DWI、P
WI、MRS和fMRI与MRI和MRA常规结合应用，一次检查可获得脑脊髓解
剖、生理、病理、血流动力学、生化和脑功能等信息。神经核医学将
继续以脑血流、脑功能、脑受体和脑代谢的应用研究为重点而向前发
展，脑PET和SPECT将得到临床普遍应用。内窥镜超声、血管内超声、
术中超声等与微创神经外科结合将发挥更大的作用。计算机技术将神
经影像学由大体水平逐渐深入至细胞、受体、分子和基因水平。有迹
象表明激光成像可能在临床应用，包含两种以上功能上互补的新型影
像学设备（例如：CT与X线血管造影机，CT与PET等）将更受欢迎。
神经影像学已经集诊断和治疗为一体，成为与外科手术、内科化
学药物治疗并列的现代医学第三大治疗手段。伴随医学影像的全数字
化和联网，在线大容量数字化图像存储（最可能以DVD为主流）得到
普及，由于宽频带网络的应用，医学影像学图像的远程传输更快捷，
图像更清楚，使远程放射学达普及和实用阶段。内外科医生在门诊、
病房或手术室、监护室、直接经网络调阅影像学图像，应用计算机仿
真技术设计外科手术方案、并应用影像导航系统直接在手术过程中引
导手术入路、提示确定手术切除范围。提供给临床医生的图像可能以
经过加工处理的图像居多。在新世纪，将有多种新型造影剂问世（包
括组织、器官特异性造影剂，特定基因表达、特定代谢过程、特殊生
理功能造影剂），其毒副作用更小、对比增强效果更佳、诊断的特异
性更强。此外，医学影像学技术将直接应用于药物研制和监测疗效，
促进新药的开发进程。
最后，上述发展将引起医院人员结构和工作模式的转变：工程技
术人员在医院中的比例将越来越高；神经影像专业与神经内、外科可
能组成大神经学科，彼此的工作配合更协调，效率更高。内外科与影
像科之间的工作界限逐渐模糊，可能一位医生兼有两个学科的行医资
格，使目前内外科与影像科医生工作和知识脱节问题得到解决。
