展望神经影像潜力

罗哲霖 编译

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本文编译自发表在www.rsna.org上的《Look Ahead: The Vast Potential of Neuroimaging》。文章的主笔作者是斯坦福医学中心神经影像科主任 Max Wintermark，Prof. Wintermark从一个资深业内人员的视角出发，总结出了神经影像领域的四大发展趋势，分别是：

1. 定量神经影像

2. 人脑映像 Human Brain Mapping

3. 结果研究（outcome research）和有效性对比(Comparative effectiveness)

4. 大脑研究的新方法

原文旁征博引，时效性很强，非常建议阅读。在此只是简要编译，还请同道们不吝赐教。可点击“原文链接”阅读英文原文。

        之前的一片推文中我们曾提到，神经影像是目前医学影像界的热门领域（从应用最多的百篇影像文献中我们能看到什么？）。最近发表在RSNA.ORG网站上的一篇文章中，斯坦福医学中心的神经影像科主任Prof. Wintermark针对该领域的创新和发展趋势给出了自己的见解。本文的内容和图片均来自rsna.org，请勿随意转载。

        在过去十年中，医学影像界见证了在结构、功能神经影响上的技术革新，也让人们更了解我们的大脑，不再局限于简单的解剖结构。实际上，神经影像领域也看到更多大数据技术应用的潜力，和其他数据密集方法类似，神经影像在数据分析、信息提取、跨领域数据融合（基因组学、蛋白组学等）方面有巨大的潜在需求。这些技术也急需实现“临床化”——从实验室走向科室，从而让这些前沿科技真正的造福患者。对于这些临床转化而言，一个必不可少的部分就是通过效性对比（comparative effectiveness）、结果研究（outcome research）来在现代医疗系统中获得更大的接受程度。

本文章希望能够简单介绍目前在解剖结构和功能成像方面的神经影像进展，以及他们作为临床工具的潜力。

定量神经影像是趋势

1

        无需置疑，定量分析的到来将神经影像推向了大脑研究、诊断、临床实践的前言。

        相比于传统定性的图像解读，对于中枢组织和功能的定量评估为不偏倚、可复制的评估提供了可能。由于以疾病为切入点的合作机制，定量的神经影像已经开始渗透到临床实践中。举个例子，阿兹海默疾病神经影像学会就收集了MRI，PET，基因组学，意识检测，CBF和血液标记物数据来进一步的研究该疾病。

        定量的神经影像进入临床实践之前必须要经过长期和横断面研究，从而明确能够帮助制定治疗方案和跟踪随访的神经影像生物标记物。此类的例子包括卒中、脑肿瘤治疗的相关影像临床实践，最终的梗死大小、出现的的白质病变数目、出现的增强/非增强肿瘤灶大小等，可以用作评估病程和治疗效果的指标。这些进展为未来大规模的临床实践奠定了基础。

图像说明：神经影像领域大数据的研究方法使得神经影像的定量化特征可以被提取并加以利用。

人脑图谱 Human Brain Mapping 

2

        神经连接组学 connectomics正在为脑部成像和脑部研究打开新的领域。神经连接组学旨在研究大脑连接网络的结构性连接，以物理性连接为主，比如神经纤维素。结构性MRI，诸如DTI，DSI技术可以提供相关信息。功能性MRI，诸如BOLD可以提供功能连接信息。与基因组学类似，神经连接组学的初衷也是为了使用结构和功能上的链接作为明确疾病身无标记物的临床工具，从而将个体病人根据诊断和病例进行分组，从而预测相关的治疗效果。

        目前研究所发现的神经连接组学上的差异还不足以进行个体患者层面的疾病诊断。因此，在实现临床化之前，必须研发出能够有效进行个体分组的分析工具，并且该工具需要具备较高的灵敏性和特异性。也是出于此目的，神经连接组学领域中开始逐渐出现一些大型的数据库，诸如由Human Connectome project 和 1000 Functional Connectomes Project建立的大型数据库。这些数据库使得大规模研究成为可能，这些研究有可能帮助进一步明确人类神经连接方面的正常和异常范围。

        PET-MRI扫描技术也为更好的理解大脑的正常/异常工作起了推动作用。其他涉及到精神状态改变的疾病，诸如抑郁、精神分裂症等，结合了解剖、功能、生化测量的新方法可以为研究者们创造更多的研究机会。

图片说明：上图的PET-MRI扫描来自一位73岁的男性患者，载脂蛋白-E4纯合子（APO-E4 homozygous）。虽然该病人意识清醒，淀粉样蛋白扫描阳性加上APO-E4的扫描结果提示该患者有较高的风险患有阿兹海默疾病。

结果研究(outcome research)和有效性对比(comparative effectiveness)

3

        在目前的卫生环境下，仅仅将前沿的神经影像方法临床化是不够的，还需要在临床结果中展现出成本效益方面的提升——神经影像也需要高效利用结果研究和有效性对比

        结果研究是实践领域的临床人群研究，它是优化医疗结果在患者和社会层面的最大效益。这些研究致力于明确实践中可能遇到的瓶颈，并且制定相应的改善策略。

        传统的临床实践关注与治疗效率和安全性，但是结果研究还需要考虑其他变量，诸如成本、时效性、便捷性、地理可及性、患者偏好等等。正因为如此，在结果研究领域，跨学科合作会更加普遍，甚至会涉及到卫生经济学、社会学、公共卫生、医疗设备生产商等。

研究大脑的新方法

4

        

        作为本次分析的最后一部分，我们想要强调，医学影像学在大脑研究中的角色将愈发重要。实际上，医生们评选出了过去25年中最重要的五大医疗创新，其中有三项都和影像相关：MR，CT球囊成形术，以及乳腺钼靶。这些技术目前已经成为临床实践不可或缺的一部分，而且影像诊断作为一个学科在其中发挥了巨大的作用。

        神经影像未来的发展趋势已经大致可见，无需多言，这些趋可以帮助我们更加透彻的理解我们的大脑。同样的，这些发展也会为神经疾病、神经外科、精神障碍方面的治疗带来新的进展，从而造福更多的患者

原文链接：http://www.rsna.org/News.aspx?id=20756

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