一、神經影像平台
目前神經影像技術面臨之挑戰包含對大腦結構及活動變化之圖像分析、背景雜訊干擾、神經影像顯影的輻射量暴露及侵入式的檢驗方式、結合臨床意義的神經影像分析等。目前核磁共振顯影 (Magnetic Resonance Imaging, MRI) 及電腦斷層顯影 (Computed Tomography
, CT) 為臨床上最常見的兩種神經顯影技術。兩種技術皆以非侵入式方式分析大腦結構及活性變化，可解決侵入式檢驗之問題。其中，核磁共振顯影適用於分析軟組織成像，如大腦白質結構等，電腦斷層則較適合用於分析結構排列較緊密之組織，如分析創傷性腦損傷的顱骨骨折狀況等。

二、新興核磁共振技術介紹
新興核磁共振技術包含磁振指紋顯影技術、磁性粒子造影技術、正電子核磁共振造影及靜音核磁共振顯影技術等。
(一) 磁振指紋顯影技術 (Magnetic Resonance Fingerprinting, MRF)
磁振指紋顯影技術是利用核磁共振方式搜集身體各組織之磁性特質變化，如不同組織達能量動態平衡所需的弛豫時間(relaxation time) 及質子密度等，主要可應用在組織辨識、癌症診斷、神經及心血管疾病診斷。相較於傳統核磁共振顯影，其優點是可同時提供多種組織之清晰顯影，缺點則是掃瞄所需時間較長。

(二) 磁性粒子造影技術 (Magnetic Particle Imaging, MPI)
磁性粒子造影技術為非侵入性神經成像技術，主要以磁性奈米粒子為追蹤劑，分析受測者體內由奈米磁性粒子建構的磁場空間分佈及時間變化，可用於癌症檢驗、細胞追蹤等。磁性粒子造影技術具高靈敏度及專一性可提昇神經成像在時間變化下之解析度、成像速度快、無離子輻射等優點，缺點則是檢驗時使用的磁性粒子將增加成本，且可能對人體造成毒性。

(三) 正電子核磁共振造影 (Positron Emission Tomography-MRI, PET-MRI)
正電子核磁共振造影為使用核磁共振技術偵測正電子輻射訊號，受測者會被注射正電子追蹤劑，藉以建構高解析度的組織掃描顯影。此技術主要可用於癌症檢測、神經性退化等相關疾病。其優點在於正電子核磁共振造影可建構高對比的造影結果，藉以提升診斷品質及影像解析度。缺點則是可能使受測者暴露於輻射下。

(四) 靜音核磁共振顯影技術 (Silent Zero Echo-time imaging, Silence ZTE imaging)
傳統核磁共振掃描儀器會因磁場快速切換而產生噪音，可能使受測者不舒服，靜音核磁共振顯影技術結合特殊輻射脈衝頻率和磁場梯度以解決核磁共振顯影時的噪音問題，主要可應用於無需使用鎮靜劑或麻醉劑的腦部顯影分析。優點為可為患者提供更舒適的檢驗體驗，並可獲得較高質量的顯影結果。缺點則僅適用於密度較高之腦部組織。

三、新興電腦斷層掃描技術介紹
(一) 光子計數電腦斷層掃描 (Photon-counting CT, PCCT)
傳統電腦斷層掃描主要以技術分析受測組織穿透的 X 光量進行顯影，其輻射量可能對人體健康造成危害，光子計數電腦斷層掃描 (Photon-counting CT, PCCT) 則主要分析的是受測者身體組織吸收的光子數量，相較下可提供在組織類型的判斷可提供的資訊更多，多應用在不同時期癌症的診斷與中風、腫瘤及動脈瘤之神經顯影。優點是相較傳統 X 光顯影減少了輻射量的問題，缺點則是操作技術亦較困難。

(二) 正電子電腦斷層掃描 (PET-CT)
目前臨床上已經可藉由正電子掃描造影技術判斷有代謝異常的組織，正電子電腦斷層掃描 T) 結合正電子掃描技術及電腦斷層掃描，可幫助醫療人員更準確判斷具有異常外表型的組織及其具體位置，目前臨床上主要可以正電子電腦斷層掃描技術辨別不同階段的神經系統癌症等，其優點是可準確提供身體組織有代謝異常的部位，缺點為其實際應用在可臨床上的範圍仍然有限。

(二) 雙能量電腦斷層掃描 (Dual energy CT, DECT)
雙能量電腦斷層掃描以兩種高低能量之 X 光穿透受測者待測組織，藉以分析待測身體組織之成像，主要可應用在診斷各種出血狀況，如顱內出血及腦瘤。其優點是可更細部判斷受測部位裡的不同組織，且成像快速有利於幫助不易保持靜止的受測者進行檢測，缺點則為雙能量電腦斷層掃描儀器較昂貴，較難快速普及應用於各醫療機構。

四、人工智慧於神經影像的作用
現有之神經影像技術已可為受測者提供大腦構造切片及相關之神經活性分析，但在判斷大腦特定組織及神經活性細微變化時，僅依靠現有神經影像技術可做到的仍然有限。若將現有顯影技術結合人工智慧演算法分析將可幫助醫療人員更快速、精準幫助病患進行病情診斷及預測，從而提供更好的治療方案。如，電腦輔助偵測系統 (Computer-aided Detection, CADe) 藉由人工智慧演算法分析幫助醫療人員提升對核磁共振顯影結果判斷之準確性及效率、CycleGAN 可針對組織分辨率較差之核磁共振影像結果進行重建以獲得高分辨率之核磁共振成像。此外，人工智慧演算法亦可應用於改善電腦斷層掃描模式的設定，在減少可移動式電腦斷層掃描儀器所需處理掃描影像、輸出影像所需處理時間的同時亦能提供足夠的影像訊息作為醫療人員判斷病情所用。

五、創新案例介紹
(一) 可移動式電腦斷層掃描儀 SOMATOM
開發廠商：Siemens Healthineers
Siemens Healthineers 為核磁共振顯影及電腦斷層技術研發之相關公司，未來將著力於將人工智慧技術應用於醫療。其出不同型號之可移動式電腦斷層掃描儀 SOMATOM 可根據不同現場狀況選用合適的儀器型號。如，SOMATOM go.All 因為其掃描時間快速等優點，適用於急診室、重症監護病房和手術室等業務緊湊之場域、SOMATOM go.Up 因為儀器體積小、掃描成像所需時間較短，因此可用於小型醫療單位，如醫生辦公室、門診診所。

(二) 光子計數電腦斷層掃描及人工智慧核磁共振掃描技術
開發廠商： GE Healthcare
GE Healthcare 亦為同時具有核磁共振顯影及電腦斷層技術研發之公司，包含光子計數電腦斷層掃描及人工智慧核磁共振掃描技術。其研發之 AIRxTM 人工智慧核磁共振掃描技術使用機器學習法分析各受測者腦部核磁共振影像結果，並可提供最佳掃描切片之方向與深度設定，藉此幫助醫療人員獲得最佳腦部切面造影結果。此外，其研發之以深矽探測器為偵測材料之光子計數電腦斷層掃描可精準測量每個光子的能量，並生成高分辨率之電腦斷層結果。

(三) 結合矽光電倍增器正電子技術 (SiPM PET)的MRI
開發廠商： Bruker Corporation
Bruker Corporation 致力於組織成像、臨床多體學分析、微生物學及分子診斷等技術研發，該公司在神經成像領域同時具有核磁共振顯影及電腦斷層技術研發之技術。BioSpec Maxwell MRI 結合矽光電倍增器正電子技術 (SiPM PET) 為其推出之顯影特有技術，提升了核磁共振顯影靈敏度、分辨率及影像聚焦度，在研究上亦極具應用潛力。Bruker 在電腦斷層掃描技術上也有突破性的研發，其推出的 PET/CT Si78 結合先前 SiPM PET 技術，可建構更高靈敏度、分辨率之立體成像。

(四) 結合人工智慧技術的電腦斷層掃描Philips CT 5100
開發廠商：Philips
Philips 公司主要將其研究能量投資於電腦斷層掃描領域。其推出之產品 Philips CT 5100 結合人工智慧技術可為受測者提供客製化的掃描成像參數設定，並有自動控制系統，可自動調控儀器曝光度及輻射量等狀態，確保受測者處於最低輻射量環境下，亦可快速、自動優化輸出之成像結果。

六、結語
未來神經影像技術之發展方向總共可有以下幾個方向，其一仍將著重於提升造影品質，如提升分辨率、靈敏度及訊噪比，使神經造影結果能更清晰。其二是將人工智慧技術應用於電腦斷層掃瞄，使受測者在進行身體組織掃瞄時即在儀器指定最適合清晰成像的位置上以最佳的參數設定條件下進行掃描也會是未來的發展重點。其三則為神經影像即服務 (Neuroimaging-as-a-Service, NaaS) 平台的建立，藉由遠端訪問，相關研究人員即可了解患者的神經成影與其它生理分析結果，便於各醫療機構醫療人員交換轉診患者之病情資料。最後則為穿戴式神經顯影儀器的研發以便長期連續分析受測者大腦活動狀態，其研發將有望造福許多有睡眠障礙的人找出正常睡眠之解方。