醫學技術的進步永遠無法與日俱增,而神經影像學就是一個絕佳的例子。自1882年以來,這一領域的演變不但深刻影響了醫學診斷的方式,也使得患者的治療和看顧更加精確。本文將探討神經影像學的歷史進程,包括其發展的關鍵技術與對當今醫學的貢獻。
神經影像學的誕生可追溯到1882年,當時安傑洛·莫索(Angelo Mosso)發明了“人體循環平衡”技術。這是一種非侵入性的方法,通過測量大腦在心理活動中的血流來分析活動情況。患者躺在一個可以擺動的桌子上,當接收到更高複雜度的刺激時,桌子會向頭部傾斜,從而反映出大腦活動的水平。
這項發明為後來的神經影像學技術奠定了基礎,使醫生得以觀察到人類大腦在不同活動下的變化。
1895年,威爾海姆·倫琴(Wilhelm Roentgen)發明了X射線,標誌著影像學的另一個突破。X射線可以顯示身體內部的狀況,雖然對於大腦這類軟組織的診斷存在限制,但特定的情況下,如鈣化腫瘤,依然可以清楚顯現。
為了解決X射線的缺陷,神經外科醫生沃爾特·丹迪(Walter Dandy)於1918年開發了氣腦室造影技術,該技術涉及將過濾空氣注入大腦的側腦室,進而改善頸葉去側顱內血流的影像質量。雖然這項技術存在一定的風險,卻開啟了腦電活動記錄的新紀元。
1927年,埃加斯·莫尼斯(Egas Moniz)發明了腦血管造影,這一技術使醫生能夠準確地檢測和診斷大腦的腫瘤及內頸動脈閉塞等病變。通過將帶有顏色的染料注入動脈,醫生能夠更清晰地可視化大腦內的血管狀況。
正電子發射斷層掃描,簡稱 PET,首次出現在1974年,能夠顯示人體高活動區域。患者在進行掃描之前會注入一種放射性物質,該物質會與細胞代謝產物結合,隨後生成活躍部位的影像。
磁腦電圖技術則是在1970年代初由物理學家大衛·科恩(David Cohen)提出,旨在非侵入性地檢測大腦的電活動。患者戴上大型頭盔,儀器透過讀取腦內發出的電磁脈衝,檢測不同部位的活動。
氙氣CT掃描是一種新興掃描技術,能夠揭示大腦血流的狀況。患者呼吸氙氣作為對比劑,可顯示大腦不同區域的血流情況。這項技術由英國生物醫學工程師戈弗雷·亨斯菲爾德(Godfrey Hounsfield)於1967年發明,後來也因此獲得了諾貝爾獎。
隨著CT的技術進步,磁共振成像(MRI)應運而生,這一技術利用身體內質子信號的變化來進行影像掃描,無需使用輻射。MRI的發展促使神經影像學在結構成像和功能成像上達到了新的高度,促進了神經系統疾病的診斷。
1020年代和1980年代之間,神經影像學技術經歷了一次質變,使通常難以診斷的腦部病症變得更加可觀測和可管理。
神經影像學的演變從根本上改變了醫學界的面貌,讓醫生能夠以前所未有的方式觀察大腦及身體的功能。不管是在診斷癌症、癲癇,還是了解老年癡呆症的機制,神經影像學都發揮著舉足輕重的作用。而展望未來,合成技術和人工智慧如何進一步提高神經影像學的準確性與效率,又將為人類健康帶來何種革命性變化呢?