磁共振成像(MRI)領(lǐng)域的一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)有望提高多發(fā)性硬化癥等腦部疾病的診斷率和監(jiān)測效果。研究人員指出，來自英國諾丁漢大學(xué)彼得·曼斯菲爾德爵士磁共振中心的這一研究成果，可能會為醫(yī)學(xué)界的磁共振成像提供一種新工具。

該項(xiàng)研究發(fā)表在日前出版的美國《國家科學(xué)院院刊》上，它揭示了利用新的磁共振成像技術(shù)生成的腦部圖像為何對神經(jīng)纖維走向如此敏感。

微神經(jīng)纖維以微電子信號的形式傳遞信息，腦白質(zhì)就是由數(shù)以十億計的微神經(jīng)纖維所構(gòu)成。研究人員指出，每個神經(jīng)纖維都由一種叫髓磷脂的脂肪物質(zhì)包裹著，從而能夠提高這些電子信號的行進(jìn)速度。

此前的研究已經(jīng)表明，磁共振圖像中的腦白質(zhì)外觀取決于神經(jīng)纖維與磁共振成像掃描儀所用極強(qiáng)磁場的方向之間的角度。

利用髓磷脂分子結(jié)構(gòu)方面的知識，諾丁漢大學(xué)的物理學(xué)家發(fā)明了一種新的模型，其中用又長又細(xì)且?guī)в刑厥?具有各向異性的)磁性的空心管代表神經(jīng)纖維。

此模型解釋了圖像對比取決于腦白質(zhì)中的纖維取向，并且也具有從磁共振圖像中推斷出神經(jīng)纖維的尺寸、方向等信息的潛力。

參與該項(xiàng)研究的Samuel Wharton說：“大多數(shù)基于磁共振成像的研究都集中在以毫米為長度單位而進(jìn)行的人體組織測量上，而我們對健康志愿者進(jìn)行的掃描實(shí)驗(yàn)以及由此制作的髓鞘模型都顯示，利用相當(dāng)簡單的成像技術(shù)即可生成尺寸、方向等更為具體的神經(jīng)纖維微觀信息。”他補(bǔ)充說：“這些結(jié)果將為臨床醫(yī)生提供更多信息，用來識別并確定腦部損傷或異常狀況，也將有助于他們選擇適合某個特殊病人的掃描方法。”

諾丁漢大學(xué)物理學(xué)與天文學(xué)系系主任Richard Bowtell補(bǔ)充說：“對于生物醫(yī)學(xué)成像界而言，這些結(jié)果應(yīng)該能起到重要的推動作用。”

諾丁漢大學(xué)醫(yī)院信托中心專門研究多發(fā)性硬化癥的臨床副教授Nikolaos Evangelou認(rèn)為：“這項(xiàng)研究開辟了觀察大腦神經(jīng)纖維的多條新途徑。我們越是了解神經(jīng)及其周圍的髓磷脂，就越能在研究多發(fā)性硬化癥等腦部疾病方面取得成功。”

Evangelou說：“我們最近在了解和治療多發(fā)性硬化癥上取得的進(jìn)展都是基于可靠的基礎(chǔ)研究，其中有一項(xiàng)就是由Wharton博士和Bowtell教授所提供的。”

研究人員相信，這項(xiàng)研究將使世界各地的科學(xué)家和臨床醫(yī)生更加理解神經(jīng)纖維及其取向差異在磁共振成像中所造成的影響，并且在診斷和監(jiān)測多發(fā)性硬化癥(已知此病與髓磷脂流失有關(guān))等腦部、神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面也有潛在用途。

磁共振成像是利用核磁共振原理，依據(jù)所釋放的能量在物質(zhì)內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)環(huán)境中不同的衰減，通過外加梯度磁場檢測所發(fā)射出的電磁波，即可得知構(gòu)成這一物體原子核的位置和種類，據(jù)此可以繪制成物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像。將這種技術(shù)用于人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成像，就產(chǎn)生出一種革命性的醫(yī)學(xué)診斷工具。快速變化的梯度磁場的應(yīng)用，大大加快了核磁共振成像的速度，使該技術(shù)在臨床診斷、科學(xué)研究的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，極大地推動了醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的迅速發(fā)展。