借助科学仪器来认识大脑成为现代认知科学的有效途径，其中最先进的是脑功能成像技术。脑功能成像技术的诞生是科学史上的一件大事。通过这种方法，人类第一次直接“看到”大脑的认知活动。这对于人类认识自身，认识大脑和认知的关系乃至精神和物质的关系，其科学意义之重大、对人类社会发展影响之深远，“无论怎样估计都不为过”。
生命医学的发展日新月异，医用磁共振成像技术的发展更是一日千里。近年来，MRI的技术有了新的进展，有些甚至是突破性的。超高强磁共振使组织形态与功能成像完美结合，是未来脑功能成像技术最具研究价值的技术，将有力推动认知科学、神经科学、磁共振物理学、计算机科学和脑系医学等领域的科技进步。超高场磁共振临床应用的时代已经到来。
近年来，超高场MRI系统发展十分迅速。全身3T系统已用于临床。4T系统已得到FDA无明显危险的许可。在7T系统上，己对数百例健康志愿者完成无事故和无明显安全危险纪录的测试。在9.4T系统上，对成年兔及其后代未观察到不良的生物效应。今天，12T的用于人体成像的超高场磁体，其基本技术问题已有解决办法。短腔磁体、并行扫描技术、多通道全景式阵列线圈已基本成为高场系统的标准配置。
磁场梯度是MRI系统的另一关键问题，它在很大程度上决定了系统的性能；对梯度线圈电感进行优化，可实现高速通断、幅度更高的梯度线圈。对全身应用，己能实现幅度在20mT/m～40mT/m，上升时间低至200 μs的梯度线圈，以后还将实现50 mT／m-100mT／m的梯度。随着对梯度线圈更高的性能要求，对梯度线圈的长度、功率损耗、缓解刺激神经末梢及声学噪声等方面提出更高的要求，最近在梯度线圈设计方面已提出一些新的方法，双梯度线圈的设计是一个值得考虑的方向 。
对于超高场MRI系统，高频线圈的发展基本与高场磁体结构的发展同步。多元阵列式全景线圈的发展十分迅速，支持并行扫描的线圈技术发展也很迅速；目前己能支持最优化的4、8、16、32、64个接收通道的配置；支持3－4倍的图像采集加速。1－2年内还将实现128通道，1MHZ带宽／通道的射频系统。
MRI谱仪是MRI系统的核心部件，也是MRI方面最大的技术突破，它集成发射、接收和磁共振信息处理的多个部件，改善了梯度和射频信号的开关技术，支持更短的TR和TE，增加接收线圈的通道数，添加更多的存储空间、更好的数据库，重建速度更快，图像质量更好，更好地支持功能成像和 MRI波谱的应用。
现在的脉冲序列和扫描技术设计都集中于更高采集效率的方法。K空间数据共享技术是其中十分活跃的应用实例。螺旋桨扫描或采集技术，使不合作病人获得优质图像成为可能。在图像重建方面，并行成像技术是一个重大的技术突破，用它能大幅度缩短MRI扫描时间。现在可以做到50层/10-12秒，采集速度达到传统方法的4倍甚至9倍，从而大大缩短扫描时间。
超高强磁共振的临床应用，完成了从形态学到功能学和分子影像学的结合，与最先进的生物制剂结合，可以使医学影像进入到基因分子成像的领域，可以说是医学影像技术的一次重大革命。DWI（弥散加权成像）可以活体描述人体组织内水分子的随机运动，从而早期发现超急性脑梗塞并可检测疾病的进展和评估预后；DTI（弥散张量成像）技术第一次在活体成功描述脑白质纤维走向，评价纤维束的形态改变和定量分析，可直观显示神经传导通路并评价其功能改变与病理生理改变；而BOLD（血氧水平依赖性）成像，可活体标记或描述脑皮层各功能区，将有力推动认知科学、神经精神科学的发展，并为手术避开重要功能区提供了依据。MRI波谱分析则能检测组织与病变区的代谢产物，从而进一步判断病变的性质。不仅如此，超高强MRI还能很好地无创伤性显示冠状动脉，探测心肌活力和评价心功能，特别是无造影剂组织灌注成像（PWI），可反映局部组织的微循坏状况。
总之，超高强磁共振的临床应用还有许多未知的东西等待我们去开发，预料它一定会在将来成为医学影像技术的领头羊。
影像科 高明勇
