无创脑成像技术有哪些

１.无创脑成像技术有哪些？

答：无创脑成像技术有10种：

（１）X射线断层成像(CAT)

（２）近红外光学成像(DOI)

（３）事件相关光学信号成像(EROS)

（４）光声效应成像

（５）磁共振成像(MRI)

（６）功能磁共振成像(fMRI)

fMRI成像的物理学基础是核磁共振现象：自旋磁矩不为零的原子核（如氢原子核）在外界静磁场中发生磁化，环绕静磁场的纵轴拉莫进动，产生静磁矩，在一定频率（拉莫共振频率）的射频脉冲作用下，吸收能量发生能级的跃迁，而射频脉冲停止后，跃迁的原子核通过弛豫回复到原来的能级状态，同时释放出能够被记录到的能量信号。选择不同的成像周期的重复时间参数和成像的回波时间参数，可以得到不同参数依赖的加权图象，如T1加权像，T2*加权像和质子密度像。

fMRI成像的时间可以短至几十毫秒，空间分辨率可以达到1毫米，能同时提供大脑结构像和功能像获得准确的空间定位，可以无创性地多次重复实验。但fMRI测量的信号不是直接的神经活动信号，其测量的血氧变化信号一般滞后于神经活动(4~8秒)响应延迟，目前能够达到的时间分辨率最多只能在数百毫秒数量级。

（７）脑电图(EEG)

脑电图是通过脑电图描记仪将脑自身微弱的生物电放大记录成为一种曲线图，以帮助诊断疾病的一种现代辅助检查方法.它对被检查者没有任何创伤。

（８）脑磁图(MEG)

脑磁图是一种完全无侵袭，无损伤的脑功能检测技术，可广泛地用于大脑功能的开发研究和临床脑疾病诊断。MEG的检测过程，是对脑内神经电流发出的极其微弱的生物磁场信号的直接测量，同时，测量系统本身不会释放任何对人体有害的射线，能量或机器噪声。在检测过程中，MEG探测仪不需要固定在患者头部，测量前对患者无须作特殊准备，所以准备时间短，检测过程安全、简便，对人体无任何副作用。

（９）正电子发射断层扫描(PET)

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography) 系统是利用正电子同位素衰变产生出的正电子与人体内

负电子发生湮灭效应这一现象，通过向人体内注射带有正电子同位素标记的化合物，采用符合探测的方法，探测湮灭效应所产生的γ光子，得到人体内同位素的分布信息，由计算机进行重建组合运算，从而得到人体内标记化合物分布的三维断层图像。

（１０）单光子发射计算机断层扫描(SPECT)

2. PET和fMRI的优点

3. PET的临床研究

1.脑

PET最早用于研究脑。用PET研究脑的生理及功能变化是任何其它方法所无法比拟的由于葡萄糖是脑的唯一能源用标记葡萄糖及PET探测器在体外观察脑对葡萄糖的消耗，从葡萄糖的代谢速度可以了解脑的代谢情况。如:(1) 研究生理刺激对脑的效应通过听觉触觉视觉等刺激观察脑区代谢率的变化可以得到正常人活体脑功能的定位图；(2) 研究各种病理状态下脑的代谢变化在许多脑病变初期X-CT结构图往往显示正常而实际上脑组织可能已有广泛的生理生化改变PET图像不仅能定出脑病理灶的位置及范围还可以早期判断脑细胞的存活情况。

2.心脏

PET可对心肌的泵血功能、血流及代谢同时进行研究。

3.在其他脏器的应用

a.肝脏肝脏由于体积较厚病变又是阴性显像(病变处的放射性减弱或缺损) 因此普通g 照相机对于较小的肝病变不易发现。PET可以做多方向断层容易发现病变而且还可测量肝脏的体积。

b.胰腺胰腺疾病的诊断在临床上比较困难尤其是癌病人常无症状。临床证明PET 对胰腺病变诊断的准确率高于X-CT。

4.肿瘤

除上述各脏器的诊断外有人用13N，15O观察肿瘤的血流和代谢变化，如：用C15，O2测量局部血流，发现肿瘤组织比正常组织代谢快。而坏死组织的血流量明显低，还有人用18F-DG研究脑胶质瘤的病理分级发现肿瘤分级高的代谢率高而分级低的代谢低，肿瘤周围组织的代谢则受抑制，这种方法可用于研究肿瘤生长的变化，早期诊断肿瘤有无复发。