第四节 颅脑MRI
一、常用脉冲序列和成像技术
中枢神经系统MRI检查常用的脉冲序列是自旋回波(spin echo,SE),用于获取T1加权像(T1 weighted imaging,T1WI);快速自旋回波(fast spin echo,FSE)脉冲序列,用于获取T2加权像(T2 weighted imaging,T2WI)和质子密度加权像(proton density weighted imaging,PDWI);梯度回波(gradient echo,GRE)脉冲序列,主要用于获取T1WI和T2*WI,2D和3D 磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)等;反转恢复(inversion recovery,IR)脉冲序列,主要用于脂肪抑制;液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)脉冲序列,是IR序列的一种特殊类型,主要用于抑制脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)信号而使含结合水的病变显示得更清楚;平面回波成像(echo planar imaging,EPI),是一种快速成像技术,主要用于脑的弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)和灌注加权成像(perfusion weighted imaging,PWI),用于研究和诊断早期缺血性脑卒中等。
常规使用SE或FSE序列获取T1WI、T2WI和PDWI。其中T1WI具有较高信噪比,显示解剖结构效果好;T2WI则更易于显示长T2的水肿和液体,使病变范围清楚显示;PDWI可较好地显示血管结构,主要优点是图像质量高,不足为扫描时间比GRE序列长。
二、MRI基本检查方法
包括平扫和增强检查。患者仰卧,使用头部线圈。常规取轴位、冠状位、矢状位,层厚7~10mm。其中轴位是最基本的方位。常规选用SE、FSE序列,根据需要再选用其他序列。鞍区检查,除应行轴位、矢状位常规扫描外,还应作冠状位薄层(3mm)扫描。
即血管内不注入造影剂的一般扫描。患者均应先行平扫。平扫可获取T1WI、T2WI、FLIAR等多参数图像,对发现病变、全面了解病变情况,有很重要的意义。
即静脉内注入造影剂后的扫描。目前常用顺磁性造影剂钆喷酸葡胺(Gd-DTPA),用量为0.1mmol/kg,检查多发性硬化(multiple sclerosis,MS)、转移瘤时可用至 0.2~0.3mmol/kg,以便发现更多病灶。垂体微腺瘤增强检查时为便于显示小肿瘤,造影剂剂量应为常规的一半,即0.05mmol/kg。增强检查是在平扫发现病变需进一步定性,或虽检查为阴性但不能排除病变时选用的方法,仅获取T1WI或重T1WI。Gd-DTPA较安全,耐受性好,注射前不需做过敏试验,少数患者可出现胃肠道刺激症状和皮肤黏膜反应,多较轻微且持续时间短,一般不需特殊处理。但仍有严重不良反应的个例报道,因此仍需密切观察患者,以便及时采取急救措施。
MRA是一种无须向血管内注入造影剂即可使血管显影的无创性血管成像技术,检查过程简单、安全。MRA有两种基本方法:时间飞跃法(time of flight,TOF)和相位对比法(phase contrast,PC)。TOF主要依赖的是流入相关增强;而PC主要依赖于沿磁场梯度流动的质子相位的改变产生影像对比。
TOF和PC均可采用2D和3D采集方式,首先获取一大组薄层面图像,即源图像,再经后处理,将许多薄层面血管影叠加、压缩并用最大密度投影(MIP)法重建出一幅完整的血管影像,获取类似血管造影的效果(图1-4-1)。MRA最大的优点是无创,便于在一般患者中进行血管评估,在显示颈内动脉粥样硬化所致的血管狭窄或闭塞方面效果近似于DSA,可直接显示Willis环全貌,MIP像结合源图像可诊断大于3mm的动脉瘤、颅内动静脉畸形等。Gd-DTPA增强MRA效果更好,但对小血管的显示不如DSA,此外,也不能进行不同期相(如动脉期、静脉期)血管状态的评估。即使对于较大的血管也受到血流速度、流动状态的影响,有可能产生影像失真。
除上述两种基本方法外,还有通过预饱和技术使图像中流动的血流呈黑色信号,称黑血技术。黑血技术包括双反转恢复快速自旋回波(DIR FSE)序列和三反转恢复快速自旋回波(TIR FSE)序列。DIR FSE 序列是采用两个反转脉冲,在图像采集前先施加一个非层面选择性180°脉冲,使全身组织磁化发生反转,包括血液;紧接着再施加一个层面选择性180°脉冲,使成像层面的血液磁化再次反转而回到平衡状态,而层面外的血液例外,经过一定的反转恢复时间(TI),也就是当成像层面外的血液反转到零点时的时间,原来层面内经过两次反转,预脉冲的血液已经流出了层面而不能成像,管腔内呈无信号。使用快速自旋回波(FSE) 序列,其结果是流入层面内的血液因无横向磁化而无信号呈黑色,故称为“黑血”,而血管壁及其他组织有信号,与无信号的血液对比度明显增强。TIR FSE序列是在DIR FSE序列的FSE采集前再加一个IR,其目的是抑制脂肪信号,类似短时反转恢复(STIR)图像。HR-MRI黑血技术包括2D和3D成像,2D成像无法覆盖所有颅内动脉,当需要评估不同段颅内动脉时,需要扫描多个二维层面,每个层面垂直于局部血管方向,而具有各向同性的3D扫描序列可广泛地覆盖颅内血管,重建出垂直于局部血管方向的图像。
磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)是目前唯一无创伤性检测活体组织器官能量代谢、生化改变和特定化合物并可行定量分析的技术。主要用于脑缺血缺氧、脑肿瘤、感染性疾病、脑变性疾病和脱髓鞘疾病的诊断和研究。目前临床上应用广泛的原子核有1H、31P、13C、19F、23Na、17O 等,以前两者最常用。MRS检测体内含被测原子核的分子基团及其化合物,如1H-MRS波谱主要为体内含CH3—、CH2—基团的化合物。
空间定位技术是将被检测范围局限在一定容量的感兴趣区(region of interest,ROI)内的技术,定位的正确与否直接关系到测量数据的准确性。
梯度磁场法,技术发展较成熟,目前应用最广,常用的有:①深部分辨表面线圈波谱分析法(depth resolved surface coil spectroscopy,DRESS)选择一个梯度脉冲激发与体表间隔一定距离并平行于表面线圈的单一层面,使ROI信号来源于该层面。②单体素选择法(single voxel selection)包括活体图像选择波谱分析法(image selected in-vivo spectroscopy,ISIS)、激励回波采样法(stimulated echo acquisition mode,STEAM)、点分析波谱法(point resolved spectroscopy,PRESS)等。如利用脉冲梯度磁场(B1)激发三个垂直平面(x、y、z)的原子核,可达到三维空间定位,定位准确,可直接与MRI相对应。③化学位移成像(chemical shift imaging,CSI)可进行二维和三维定位,每次检测多个体素。④波谱成像(spectroscopic imaging,SI)是将特殊的化学位移区域内所得的某种化合物共振信号转换为可视图像的方法。
包括相对值和绝对值浓度分析。相对值即对波谱中不同化合物信号强度(积分面积)进行比较。该方法简单、易行,可排除MRI设备因素的干扰,对分析含量的变化有困难,早期多采用该法。绝对值浓度计算方法有两种:①外标准法,同时扫描已知浓度化合物体模和被检查部位,比较二者化合物的绝对浓度,该方法受设备和生物因素影响较大;②内标准法,利用体内已知浓度的化合物(如水、肌酸)作为参照进行化合物浓度计算,该方法受设备和生物因素影响较小,但要求化合物浓度在生理变化过程中保持恒定且必须已知,目前多采用该法。脑1H-MRS分析的主要代谢产物有:①N-乙酰天门冬氨酸(N-acetyl aspartate,NAA),是正常人脑MRS中最高峰,通常位于2.02ppm处。NAA主要存在于神经元及其轴突,其含量多少可反映神经元的功能状态,降低的程度反映了神经元受损的大小。②肌酸(Cr),位于3.03ppm附近,有时在3.94ppm 处可见其附加峰(PCr),是脑内能量代谢的标志物,在脑组织中其浓度相对稳定,一般作为脑组织1H-MRS的内参物,常用其他代谢产物与Cr的比值反映其他代谢产物的变化。③胆碱(choline,Cho),位于3.2ppm附近,是细胞膜磷脂代谢的中间产物,其含量变化反映细胞膜代谢变化,在细胞膜降解或合成旺盛时其含量增加(图1-4-2)。
弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)是建立在人体组织微观流动效应基础之上,利用人体内不同情况下水分子扩散程度的不同所造成的信号改变进行磁共振成像。在SE序列的180°脉冲前后对称加入扩散敏感梯度场(又称为扩散梯度脉冲)即可获得DWI。活体内存在大量水分子的无序运动,这可以通过扩散系数(diffusion coefficient,DC)来反映其运动的情况及是否受限,扩散系数值越大,分子的动量改变越大,所受限制越小。在活体内,DWI 信号除受扩散的影响外,还可能对一些生理活动(如心脏搏动、呼吸、灌注、肢体移动等) 敏感,所测得的扩散系数并不仅仅反映水分子的扩散状况。为了避免这一现象,目前使用表观扩散系数(apparent diffusion coefficients,ADC)来描述活体弥散成像中的弥散状况。指数表观扩散系数(exponential apparent diffusion coefficient,eADC)与ADC比较可消除T2透射效应,保留DWI图像的特点。ADC值增大,代表水分子弥散增加,而弥散加权图像信号降低;反之亦然。目前DWI多用于脑缺血、脑梗死,特别是急性脑梗死的早期诊断,还可用于颅内占位性病变的鉴别诊断(图1-4-3)。DWI信号包含了水分子扩散和微循环灌注两种成分,传统的单指数模型通过ADC反映组织的扩散活动,但ADC受血流灌注的影响,因此并不能真实地反映组织的水分子运动情况。Le Bihan 等在20世纪80年代首先提出了体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM)的概念,它包括体素内水分子扩散和微循环灌注,IVIM 双指数模型可以精确描述DWI信号衰减与b值的关系,分别获取反映组织水分子扩散和微循环灌注的参数。组织内DWI局部信号衰减程度与b间的关系:Sb/S0 = (1-f)×Exp(-bD)+f×Exp[ -b(D+D*)],其中 f 表示灌注分数,其意义是目标区域内局部微循环的灌注效应与总体的扩散效应的容积比率;D*为假性扩散系数,亦称为灌注相关扩散,其意义在于目标区域内微循环的灌注所致扩散效应;D为真性扩散系数,其意义在于目标区域内纯的水分子扩散效应;S为体素内信号强度。b值为扩散敏感梯度因子,其单位为s/mm2,通过b值的变化,水分子在扩散运动时的自由度会相应变化。在自旋平面回波弥散加权序列中,B =γ2·G2·δ2·(Δ-δ/3)。表达式中γ为磁旋比;G为梯度场强度;δ为梯度场持续时间;Δ为两个梯度场间隔时间。B值代表扩散敏感系数,是一个磁共振施加梯度场强大小的量度值。B值与G值成正比,即B越大,G(施加的正反两个梯度的强度)就越大,对弥散探测就越敏感,但图像的信号越低,信噪比越差。反之,B越小,G越小,对弥散探测就越不敏感,但图像的信号越高,信噪比越好。
弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是DWI的发展和深化,是当前唯一一种能有效观察和追踪脑白质纤维束的非侵入性检查方法。主要用于脑部尤其对白质束的观察、追踪(图1-4-4),脑发育和脑认知功能的研究,脑疾病的病理变化以及脑部手术的术前计划和术后评估。DTI通过改变弥散敏感梯度方向测量体素内水分子在各个方向上的弥散程度,在三维空间内定量分析水分子的弥散运动,利用所得多种参数值进行成像。DTI 定量研究常用的评价参数有很多,如:各向同性ADC(isotropic ADC)、平均扩散率(mean diffusivity,MD)、部分各向异性分数(fractional anisotropy,FA)、相对各向异性(relative anisotropy,RA)值、容积比(volume rate,VR)、径向扩散系数(radial diffusivity,RD)、轴向扩散系数(axial diffusivity,AD)等。但临床最常用的是FA 值。FA是水分子各向异性成分占整个弥散张量的比例,范围为0~1。在脑白质中,其值越接近1,表明纤维束细胞膜、髓鞘以及轴索完整性良好。如果接近于0,则表明纤维束被破坏或者发育不成熟,细胞膜、髓鞘以及轴索方向一致性不完整。FA 图的像值取决于FA的值,即体素中水分子弥散各向异性的程度,各向异性程度越高,FA值越大,图像越亮,反之,FA 值越小,图像越暗。DTI中FA值目前在中枢神经系统疾病诊断及疗效评价中,主要运用于脑瘫、阿尔茨海默病、癫痫、肌萎缩侧索硬化、脑卒中等方面的疾病。
扩散峰度成像(dif f usion kurtosis imaging,DKI)是在DWI的基础上延伸的新兴扩散成像技术,可以量化生物组织内非高斯分布的扩散运动,它能够敏感地反映组织微观结构的复杂程度,也可以反映疾病相应的病理生理改变。DKI的成像指标与传统的扩散成像完全分离,最常用的有平均峰度(mean kurtosis,MK),表示沿所有扩散方向的扩散峰度平均值,反映水分子扩散受限的程度,是衡量感兴趣区内组织结构复杂程度的指标。径向峰度(radial kurtosis,RK)是MK的垂直分量,为非零的扩散受限,其扩散受限主要在径向方向;峰度各向异性(kurtosis anisotropy,KA)指测量组织不均匀度的各向异性分数,在某种程度上类似于FA,可由峰度的标准偏差给出。近年来,DKI在神经系统的研究越来越广泛,主要用于脑损伤、脑梗死、脑肿瘤、神经变性疾病、多发性硬化等疾病。虽然DTI对白质微观结构的显示十分敏感,然而由于灰质的扩散分布被认为主要是各向同性的,对其不敏感,DKI则可弥补这个缺陷,尤其是为灰质区域、肿瘤微环境、神经退行性疾病的区域及创伤后组织内异质性的研究提供了更为详尽的微结构的变化信息。
灌注加权成像(perfusion weighted imaging,PWI)是用来反映组织微循环的分布及其血流灌注情况、评估局部组织的活力和功能的磁共振检查技术,根据是否注射外源性造影剂将灌注分为:①外源性示踪剂灌注加权成像:根据其对纵向或横向弛豫的影响又分为T1加权动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast enhanced MRI,DCE-MRI)和T2/T2*加权动态磁敏感对比增强磁共振成像(dynamic susceptibility contrast MRI,DSCMRI);②内源性示踪剂灌注加权成像:动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)。
DSC-MRI又称造影剂追踪技术或造影剂首过灌注加权成像,是临床上最常用的灌注技术,该技术是经静脉推注造影剂,当造影剂首次通过脑组织时,采用快速扫描序列获得一系列动态图像。DSCMRI采用快速平面回波成像(EPI),也可使用2D和3D GRE或SE-EPI序列。其原理为当造影剂在短时间内高浓度通过某一区域的毛细血管网时,它基本上可代表血流通过的情况,由于顺磁性造影剂的磁化率效应,它不但大大缩短了T1时间,也缩短了T2时间,致信号降低,信号降低程度与局部造影剂浓度成正比,根据脑组织信号变化过程可获得时间-信号强度曲线,半定量观察到正常脑实质内的局部脑血流量(rCBF)、局部脑血容量(rCBV)、平均通过时间(MTT)和造影剂达峰时间(TTP),其中CBV是神经肿瘤学最常用的参数,也是评价脑肿瘤最有效的方法。在临床上主要用于脑梗死的预后判断、溶栓治疗计划指导和效果评价,以及脑肿瘤的定性诊断等。
DCE-MRI 是在造影剂注入前、中、后采集T1WI图像,由此产生的时间-信号强度曲线反映了组织灌注、血管通透性和血管外间隙,可从不同角度检测脑微血管,定量评价血-脑屏障和微血管通透性及脑肿瘤的血管。DCE-MRI根据造影剂引起的信号强度变化与时间的关系,绘制时间-信号强度曲线,经工作站处理可得出反映血流动力状态的各种灌注指标,如容量转移常数(volume transfer constant,Ktrans)、速率常数(rate constant,Kep)、血管外细胞外间隙容积分数(extravascular extracellular volume fraction,Ve),其中 Ktrans最常用,取决于血流量和通透性,被广泛应用于神经胶质瘤的检测。
ASL成像是利用选择性射频脉冲磁化标记自体动脉血内氢质子作为内源性示踪剂,采用减影方法分析标记前后信号的差别,根据标记方式的不同分为连续动脉自旋标记(continuous arterial spin labeling,CASL)和脉冲动脉自旋标记(pulse arterial spin labeling,PASL)。CASL是对动脉血进行连续标记直到达到组织磁化稳态,射频脉冲时间长,易产生磁化传递效应,大分子血浆的饱和效应使感兴趣组织的自由水信号衰减,从而对灌注造成过高评估。PASL是运用短射频脉冲标记一段动脉血,延迟一段时间后成像,以便被标记的血液分布到感兴趣组织中。虽然CASL的信噪比相对较高、存在循环时间效应,但标记效率较低、功率沉积大,易对灌注评估过高,进行扫描时需要专用线圈,易受设备的限制,因此目前临床多应用PASL。
与DSC-MRI相比,ASL存在一些优势,如ASL以内源性水分子为示踪剂,不需要造影剂,无过敏反应、无辐射、无肾毒性损害,适用于儿童以及肾功能不良者;ASL不存在累积效应,可在短时间内对脑血流量进行反复测量,有利于疾病随访及观察治疗反应;DSC-MRI无法对CBF进行绝对量化,而ASL却可以准确量化CBF。但ASL仍存在诸多不足,包括ASL图像信噪比较低,时间分辨力较差,受检者运动敏感度较高,易受磁化传递效应、运动伪影等因素影响。
ASL不仅可提供脑组织的血流灌注信息,而且可提供血管闭塞的信息,在短暂性脑缺血发作(TIA)、缺血半暗带及脑梗死后再出血的评估中有很好的应用前景,在脑肿瘤中的应用也日益广泛,包括肿瘤血供、胶质瘤的术前分级及肿瘤放化疗后的疗效评估等(图1-4-5)。更有研究者将ASL应用于抑郁症、癫痫、偏头痛等神经系统疾病并取得了很好的效果。
功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)在这里是指狭义的脑功能成像,即基于神经元功能活动对局部氧耗量和脑血流影响程度不匹配所导致的局部磁场性质变化的原理。血红蛋白包括含氧血红蛋白和去氧血红蛋白,两种血红蛋白对磁场的影响完全不同。氧合血红蛋白是抗磁性物质,对质子弛豫没有影响。去氧血红蛋白属顺磁性物质,可产生横向磁化弛豫时间(T2)缩短效应(perferential T2 proton relaxation effect,PT2PRE)。因此,当去氧血红蛋白含量增加时,T2加权像信号减低。当神经兴奋时,电活动引起脑血流量显著增加,同时氧的消耗量也增加,但增加幅度较低,其综合效应是局部血液氧含量的增加,去氧血红蛋白的含量减低,削弱了PT2PRE,T2加权像信号增强。总之,神经元兴奋能引起局部T2加权像信号增强,反过来就是T2加权像信号能反映局部神经元的活动。这就是血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent,BOLD)效应。早期的fMRI是单纯利用神经元活动的血流增强效应,利用注射顺磁造影剂的方法来实现的,后来随着成像技术的发展,才形成了BOLD。
神经元活动引起局部血流增加是短暂的,普通的MRI成像速度慢,难以用来研究神经电活动引起的这种变化,所以需要快速成像技术。快速成像技术主要包括快速小角度激发(fast low angle shot,FLASH)成像和快速平面回波成像(echo planar imaging,EPI)。但FLASH成像仍需几秒,虽然可通过减少重复扫描来提高时间分辨率,但会明显降低空间分辨率。EPI技术是把经典成像中的多次扫描简化成一次扫描,使成像速度明显提高。EPI技术需要梯度场快速转换,对硬件要求较高,而且梯度场转换产生的噪声也较大。人们对之进行改造,发展出一种新的EPI技术:Spirals。与传统EPI区别在于其数据采集从数据空间中心开始,然后以旋转方式逐渐向外扩展,但它无法实行傅里叶转换,增加了图像重建的复杂性。
fMRI在正常人脑功能区(视觉、听觉、嗅觉、运动、感觉及语言等)的基础研究方面均取得一定的进展,在神经外科、神经内科、药理学和精神病学等领域的临床应用也十分广泛。
磁敏感加权成像(susceptibility-weighted imaging ,SWI)是一种新的磁共振成像方法,与通常的质子密度、T1或T2加权成像不同,它是利用不同组织间的磁敏感性的差异形成图像对比,磁敏感性反映物质在外加磁场作用下的磁化程度,常用磁化率来表示。常见的磁敏感物质有:①顺磁性物质:具有未成对的电子,磁化率为正。血红蛋白的某些降解产物属于超顺磁性物质。②抗磁性物质:无未成对电子,其磁化率为负值,人体内绝大多数物质具有这种特性。③铁磁性物质:拥有强大的正磁化率,去除外磁场后可被永久磁化。总之,无论是顺磁性还是抗磁性物质,只要能改变局部磁场,导致周围空间磁敏感差异的改变,就能产生信号的去相位,造成T2*缩短。这样,磁敏感性不同的组织在SWI上可以被区别出来。
现有的MRI扫描并不能直接得到SWI图像,只能获得幅度图(magnitude image)和相位图(phase image)。幅度图包含了组织之间的对比,而相位图提供了一种增强对比的方法,其本身能够为脑灰白质、组织内铁沉积、静脉血管及其他存在局部磁敏感差异的组织提供良好的对比,可获得大量反映组织内磁敏感性物质的数据信息。要获得SWI图像需对原始图像进行图像的复数重组,在K空间中滤波消除相位图像中的磁场不均一性伪影,相位图经过高通滤波,消除非病变引起的背景T2*信号丢失,生成新相位图像,即相位蒙片,相位蒙片与强度图像加权即得到SWI图像,图像进行最小信号强度投影处理后,可显示连续层面的静脉血管图像(图1-4-6)。
SWI能够比常规梯度回波序列更敏感地显示出血,甚至是微小出血,在诊断脑外伤、脑肿瘤、脑血管畸形、脑血管病及某些神经变性病等方面具有较高的价值及应用前景。
酰胺质子转移(amide proton transfer,APT) 成像是一种从细胞分子水平探测体内蛋白质、多肽浓度及酸碱度的方法,可通过细胞内胞质中游离蛋白质及多肽质子与水中氢质子交换速率的变化,推断内环境酸碱度及蛋白质和多肽的浓度。APT信号强度主要取决于组织内酰胺质子与自由水质子的交换速率,这种交换速率与蛋白质浓度(即组织内可移动蛋白质和多肽的含量)及pH值、温度等因素有关。
APT成像原理是利用特定频率的脉冲来饱和细胞内游离蛋白质和多肽上的酰胺质子,被饱和的酰胺质子与自由水质子之间存在化学交换,交换过程使水不断被饱和,信号降低,这种水质子的饱和不断累积,进而产生水信号的变化。这种信号的变化依赖于酰胺质子与水质子的交换速率,二者的交换速率依赖于体内蛋白质浓度及酸碱度:在一定条件下,蛋白质浓度越高,APT信号越高;组织内pH值降低,APT信号降低,可用APT值来表示APT信号的高低。
APT定量分析的方法是在距离水峰±3.5ppm处进行磁化传递率非对称性分析(MTRasym)以反映酰胺质子化学交换信息。通过采集不同频率脉冲下水的信号,获得一条曲线,称为Z谱,在水共振频率两侧±3.5ppm位置的磁化转移率之差即为APT的信号强度,具体计算公式如下:
MTRasym(3.5ppm)=Ssat(-3.5ppm)/S0-Ssat(+3.5ppm)/ S0
MTRasym为非对称性磁化转移率,MTR为磁化转移率,Ssat为施加饱和脉冲后的信号强度,S0为未施加饱和脉冲的信号强度。
APT成像最先用于脑肿瘤,这是考虑到肿瘤发生时,肿瘤组织细胞大量增殖,这将合成更多蛋白质,而APT成像作为一种对组织内蛋白质及多肽含量敏感的磁共振成像方法,通过对脑肿瘤内蛋白质含量的差别进行分子水平的成像,对脑肿瘤的分级、肿瘤疗效判定、术后是否复发等的判定具有重要价值。除脑肿瘤外,在神经系统其他方面也取得了一定进展,如缺血性脑卒中、脑发育、神经退行性疾病等方面也有不少的研究。