神经影像学
神经影像学（英文：Neuroimaging），是应用多种成像技术，以非侵入或微侵入方式，对活体大脑和神经系统的结构、功能、连接及生化特性进行可视化、测量和分析的交叉学科领域。它既是神经科学研究的核心工具，也是神经精神疾病临床诊断和治疗评估的关键手段。
主要技术分类
神经影像技术主要分为两大类：
1. 结构神经影像学
旨在高分辨率地显示大脑的解剖结构。
计算机断层扫描：
原理： 利用X射线束旋转扫描，通过计算机重建断层图像。
特点： 快速、普及，对出血、钙化、骨结构敏感。
主要应用： 急诊筛查（如脑出血、卒中、颅骨骨折）、大体结构异常。
磁共振成像：
原理： 利用强磁场和射频脉冲，使人体内的氢原子核发生共振，接收信号后重建图像。无电离辐射。
特点： 软组织对比度极高，可多平面、多参数成像。
主要应用：
T1加权像： 显示精细解剖结构（灰质/白质/脑脊液）。
T2加权像/FLAIR： 对水肿、炎症、脱髓鞘病变（如多发性硬化斑块）敏感。
弥散加权成像： 检测急性脑梗死（数分钟内即可显示）。
磁敏感加权成像： 对微小出血、静脉血管、铁沉积敏感。
结构定量分析： 测量脑区体积、皮层厚度、白质完整性。
2. 功能神经影像学
旨在测量与神经活动相关的生理、代谢或血流动力学变化。
功能性磁共振成像：
原理： 基于血氧水平依赖效应。神经活动增加导致局部血流量和氧合血红蛋白增加，引起微弱的磁信号变化。
特点： 高空间分辨率、无创、可重复。时间分辨率相对较低（秒级）。
主要应用：
任务态fMRI： 揭示执行特定认知、感觉或运动任务时的大脑激活模式。
静息态fMRI： 测量大脑在无任务状态下自发、低频的BOLD信号波动，用于研究脑功能网络的内在连接。
弥散张量成像/弥散谱成像： 追踪白质纤维束，研究结构连接。
正电子发射断层扫描：
原理： 注射放射性示踪剂，探测其在脑内聚集时发射的正电子湮灭辐射。
特点： 可进行分子水平成像（如葡萄糖代谢、神经递质受体、淀粉样蛋白沉积），但空间分辨率较低，有辐射。
主要应用：
¹⁸F-FDG PET： 测量脑葡萄糖代谢率，用于癫痫灶定位、痴呆症鉴别诊断（如阿尔茨海默病特征性的颞顶叶代谢减低）、肿瘤分级。
特异性示踪剂PET： 如淀粉样蛋白PET（诊断AD）、tau蛋白PET、多巴胺转运体PET（诊断帕金森病）。
单光子发射计算机断层扫描：
原理： 注射放射性示踪剂，探测其发射的单光子。
特点： 示踪剂种类较少，空间分辨率低于PET，但设备更普及。
主要应用： 脑血流灌注成像、癫痫灶定位、多巴胺能系统成像。
脑磁图：
原理： 测量神经元同步活动产生的极其微弱的颅外磁场。
特点： 毫秒级时间分辨率、空间分辨率中等。对大脑皮层活动，尤其是癫痫样放电和认知过程的时程研究极佳。
主要应用： 癫痫手术术前精准定位致痫灶、研究感知、注意、语言等认知过程的神经振荡。
脑电图：
原理： 在头皮记录神经元电活动产生的电位变化。
特点： 毫秒级时间分辨率、成本低、便携，但空间分辨率差（容积导体效应）。
主要应用： 癫痫诊断与分类、睡眠分期、认知事件相关电位研究、脑机接口。
功能性近红外光谱：
原理： 利用近红外光穿透颅骨，测量皮层血红蛋白浓度变化（类似BOLD原理）。
特点： 便携、允许一定程度的身体运动，适用于婴幼儿、特殊患者及自然情境研究。但探测深度和空间分辨率有限。
主要应用： 发育神经科学、康复医学、自然交互研究。
数据分析与新兴方向
数据分析方法： 包括统计参数映射、独立成分分析、功能连接分析、图论分析、机器学习与模式分类等。
多模态融合： 结合fMRI、EEG/MEG、PET等多种技术，兼顾时空分辨率与功能特异性。
连接组学： 综合结构连接与功能连接，绘制全脑连接图谱。
神经调控与影像结合： 将TMS、tDCS等神经调控技术与神经影像结合，实现“可视化调控”。
人工智能辅助诊断： 利用深度学习自动检测病灶、早期预警疾病、预测治疗反应。
临床应用与意义
神经系统疾病： 定位肿瘤、血管病（卒中、动脉瘤）、感染、脱髓鞘疾病、癫痫灶、退行性疾病（AD， PD）的病理改变。
精神疾病： 用于研究病理机制、寻找生物学标志物、辅助诊断分型和评估疗效（如抑郁症、精神分裂症）。
神经外科术前规划： 精确定位功能区与病变关系，保护重要脑功能。
神经科学发展： 无创地探索人脑在健康与疾病状态下的工作机制，是理解认知、情感、意识的基础工具。
伦理与挑战
偶然发现： 如何处理无症状个体影像中发现的意外异常。
隐私与思想解读： 神经解码技术的伦理边界。
数据共享与标准化。
结果解释的复杂性： 相关性不等于因果性；群体平均结果可能掩盖个体差异。
参考文献
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