神经系统疾病是全球最常见的致残原因和第二大死亡原因。这些疾病通常与脑血流的变化和受损有关,因此脑血管成像对于临床诊断和科学研究都至关重要。然而,目前可用的工具(其中最主要的是磁共振成像(MRI))不足以普遍地检查活体大脑:(1)血管本质上是动态的,但现有工具只能捕捉静态快照;(2)脑血管跨越从厘米到微米的尺度,速度从几米每秒到不到一毫米每秒,但 MRI 缺乏捕捉全频谱的分辨率和灵敏度;(3)MRI 扫描仪体积大、幽闭,需要患者保持静止,这无法对患者进行连续成像或自由移动时的成像,也无法扫描患有运动障碍、幽闭恐惧症或肥胖的人。