原創(chuàng) 羽華 世界頂尖科學家論壇

第三屆世界頂尖科學家論壇（WLF）特別設立了科學前沿話題講堂，邀請12位前沿科技領域的科學家，向公眾介紹最新研究進展，暢談科學為人類帶來的福祉。

進入2021，應對人類面臨的共同挑戰(zhàn)，讓我們再現(xiàn)別開生面的“科學盛宴”，重溫科學家的精彩演說。今天回訪的是韓國總統(tǒng)榮譽勛章獲得者趙長熙。

正電子成像（Positron Emission Tomography，PET）和磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）目前已廣泛應用于醫(yī)療領域，尤其是幫助科學家和醫(yī)生處理中風、帕金森氏病、阿爾茨海默癥等腦部疾病。

趙長熙教授基本資料 圖 | WLF獨家

趙長熙教授回顧了人腦成像技術的發(fā)展史：1972年首先出現(xiàn)了CT；1973年勞特布爾提出了MRI的概念；基于CT和核醫(yī)學，1975年PET出現(xiàn)了，繼而是圓環(huán)式PET；1980年代早期，多個不同的研究機構或企業(yè)開始使用0.1T（特斯拉，磁感應強度單位，簡稱特，符號是T）的MRI系統(tǒng)；1985年，超導MRI啟動，大部分是1.5T；1995年出現(xiàn)了PET-CT；2005年啟動了試驗性的7.0T MRI；2015年，PET和MRI融合系統(tǒng)及新PET系統(tǒng)上線。

趙長熙介紹說，人腦成像是三維的，可以從矢狀面、冠狀面、軸向面等各種角度觀察；隨著系統(tǒng)磁場提升，得到的畫面分辨率也越高。現(xiàn)在廣泛應用的1.5T或3.0T系統(tǒng)，已經(jīng)可以看到大腦的結構，如腦干、丘腦、海馬體等等。

實驗中的7.0T系統(tǒng)，分辨率可達200微米，可以進一步看到精細結構，包括血管系統(tǒng)及周圍的纖維組織等。例如海馬區(qū)，可以看到海馬的毛發(fā)，甚至可以將這些毛發(fā)加以區(qū)分。

人腦成像技術的發(fā)展為腦疾病診療奠定了基礎。以帕金森氏病為例，以前醫(yī)生只能通過解剖患病逝者的遺體，了解大腦病變情況；使用目前常見的1.5T系統(tǒng)，只能看到一點點紅色黑質核，但沒有任何細節(jié)；而使用7.0T系統(tǒng)，可以看到黑質周圍纖維的精細結構。

借助這一清晰圖像，醫(yī)生可以精確定位插入電極，使用深部腦刺激技術（DBS）進行治療（鏈接：）。除了帕金森氏病，該技術還可以廣泛應用于中風、阿爾茨海默癥等其它腦疾病，以及各種腫瘤的診療中。

本納比教授在論壇上談帕金森氏病新療法

圖 | WLF獨家

由于MRI不能做分子成像，科學家采用MRI與PET成像并行的方式，利用計算機進行處理，合成之后獲得高分辨率的分子圖像。“由此，我們第一次看到大腦中縫核的細節(jié)，了解了大腦認知、語言、睡眠等不同活動時的腦部活動。”趙長熙說。

展望未來，趙長熙表示：“目前我們正在研發(fā)分辨率不到一毫米的PET掃描儀，相信我們能構建14.0T的MRI系統(tǒng)。研發(fā)費用會很高，超強磁性材料很難獲取，但只要青年科學家和學生們不忘初心，就能克服重重困難，讓它成為現(xiàn)實。”

排版｜阿曼

責編｜老黃

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