20世纪初期,伦琴发现X线后不久，以头颅平片评价颅脑肿瘤即开始了神经放射学实践。1918年X线脑室造影、1919年X线气脑造影问世，1927年出现X线动脉血管造影。1930年纽约神经科学研究院的Dyke 医师成为美国第1位专职神经放射医师，直至60年代初，该院Taveras 医师联合北美14名神经放射医师组成学会，神经放射才真正成为一门专业学科。该学会是现在美国神经放射学会(ASNR)的雏形，其最初目标是进行神经放射学研究，以提高专业水平。由于当时X线检查不能直接显示脑结构，神经放射医师仅能诊断脑血管病、颅脑感染、肿瘤、创伤等少数疾病。70年代CT问世，因其可直接显示脑结构，使神经放射学发生革命性进步。80年代初磁共振成像(MRI)问世，MRI不仅使颅脑的解剖结构显示得更清楚，三维磁共振血管造影(MRA)还可以显示颅脑血管，并进行弥散、灌注和功能磁共振成像(fMRI)，直接显示代谢状况，引起神经放射学的进一步飞跃。目前，神经放射学已经分为普通、脊柱、头颈部、小儿和介入5个亚专业。
展望21世纪神经放射学：各种影像学设备都要向小型化、专门化、高分辨率和超快速化发展。含两种以上功能互补影像学技术的设备受到欢迎，集诊断和治疗技术于一体的影像设备在临床应用，光成像影像设备可能在临床应用；多螺旋CT、平板探测器不断完善，CT脑灌注成像得到普及；MRI的场强和各种分辨率逐渐增高，MRS的多核成像常规应用，MRS与常规MRI、MRA、弥散成像、灌注成像、fMRI相结合，1次检查可以得到解剖、生理、病理、血流动力学、生化和脑功能等信息；神经核医学将继续以脑血流、脑功能、脑受体和脑代谢的应用研究为重点向前发展；超声的3维、4维技术更加成熟；内镜超声、血管内超声和术中超声与微创神经外科技术同步发展；神经介入成为常规有效治疗方法，应用计算机仿真技术设计外科手术方案，影像导航系统真接引导手术入路，确定手术切除范围普及应用；神经影像网络化，远程神经放射学达实用阶段，医学影像学图像处理成为常规方法；各种组织、器官、特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能造影剂不断问世，影像学技术直接用于药物的开发和研制及药效监测。
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