神经活动之间对应关系以及神经的抑制状态如何用fMRI来进行测量的问题。这两个问题最近都有重要进展［3］。另外，Ca和Na离子的浓度和脑神经活动直接有关，用MRI技术开展的直接测量也在发展之中。从目前水平看，即使所有的现代化成像和测量手段结合在一起，距离实验脑科学要解决的问题还相距很远。解决这些问题的技术路线很多，对MRI来说，概括起来分两个方面：第一，提高主磁体的场强，从而提高系统的信噪比；密尼苏达大学的7T系统正在安装时，俄亥俄大学的8T系统已经正式开始工作，密西根大学10T的系统正在设计。第二，通过软件方法或显像增强剂或线圈技术等局部技术的改进达到提高系统信噪比、灵敏度和反差对比度。最近含铁和锰的化合物显像增强的效果不错。提高MRI射频发射和接受线圈(探测器)的灵敏度和信噪比进展明显。经过这些努力之后，现在0.5 T的系统可以做以前1.5 T的系统可以做的事，为MRI降低成本，使得功能成像更加普及创造了条件。最近新的磁共振成像原理，例如非均匀场成像和边沿场成像有可能发生成为一个新的发展热点，在产业方面将会引起广泛的注意。
另外，在功能成像方面，新的成像模式，例如近红外光学成像，已经引起了科学家的高度重视［4］。
2 计算机辅助诊断
计算机辅助诊断(computer aided diagnosis-CAD)是可以提高临床医生诊断水平的一个工具，其核心是对各种影像设备产生的影像进行定量分析，找出医生需要的各种数据，和人的生理参数测量数据一起进行综合分析，再根据医生的需求完成对图像数据的显示、记录、存贮与传输。其中，定量影像学是其核心内容，CAD的发展对影像科学和技术的发展提出了更高的要求。这个系统的实现和完成可以为21世纪的定量诊断开辟新的道路。它的作用是把有限的个人的知识和经验，医生的有限的视力和精力变成计算机扩大了的能力，使诊断变得更为精确，更为科学。统计方法和模糊数学等新的概念将在系统中得到应用。
正是基于这样的认识，北京大学重离子物理研究所于1994年开始酝酿医学物理学科，其中包括核医学和磁共振成像物理和技术。自从1996年，主持召开了北京磁共振成像物理研讨会［5］之后，研究领域进一步扩大，除了脑高级神经功能的计算动力学模型的研究外，我们的研究工作主要集中在对功能成像物理和技术的研究方面：包括快速高分辨率成像方法［6－9］；图像重建(含重建的快速算法)［10－12］和后处理技术方法的研究(图像配准、融合和分割)［13］；高场磁共振超导磁体和线圈的设计［14，15］；图像压缩和网络传输技术等［16］。这些医学和脑功能成像的通用技术，将为定量诊断学的发展打下基础。在此基础上，今后将把主要精力集中在定量数据的测量和分析上，其中灌注和扩散成像是两个可以进行定量分析的成像手段。最后把这些研究成像用软件固定下来，例如目前正在制作的SPECT临床软件包，计划制作的脑功能磁共振成像分析软件包，三维治疗计划和质量控制软件包等。以便使得定量研究方法在医学影像学中得到广泛应用。
3 放射治疗物理中的影像学研究
在射线治疗物理和技术领域，北京大学于1997年成立了“北京大学肿瘤物理诊疗技术研究中心”。该中心和北京大学医院联合成立了一个肿瘤诊疗临床部，有30多个病床，和中日友好医院的辛月龄院士，医科院肿瘤医院的徐家昌教授等建立了密切的合作关系，成为活跃在医疗领域的一支有生气的力量，在肿瘤药物的临床研究和肿瘤的综合治疗方面取得了很好的效果［20］。作为应用基础研究，北京大学肿瘤物理治疗技术研究中心把肿瘤的诊疗作为主攻方向。这是因为癌症是目前影响人类寿命的最重要的疾病之一，由于环境恶化和遗传的双重原因，肿瘤引起死亡的比例还在不断增加。据专家预测，21世纪初出生的人中将有1/3的人在一生中要得癌症，癌症已经成为一种常见病和多发病。癌症的发病机制非常复杂，不可能用一种手段彻底解决所有的问题。包括基因治疗，因为所有致癌基因，都在人的生长和发育中起某种作用。在所有的癌症治疗中，目前仍然以手术治疗为首选方案。但是，手术和放疗都是局部治疗。有资料表明，世界上，大约有1/3的癌肿瘤病人，由于把转移的肿瘤当作局部肿瘤进行治疗，从而导致治疗的失败［14］。更何况，癌细胞并不只是集中在可以看得到的病灶处，当医生把主要肿瘤切除时，不得不割掉周围的大块好组织。即使这样，也不能保 证把须状的大量癌细胞去除掉，还必须辅助于放疗和化疗。这正是功能成像为什么可以在肿瘤诊断中发挥作用的原因。目前，大约有70%的病人在治疗过程中接受放疗。最近发展起来并在临床证明有效的中子俘获治疗(neutron captu
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