颅脑磁共振成像,实现人类类淋巴-淋巴液运输系统的动态显示及评估!

2023-07-07 shaosai MedSci原创 发表于上海

2015年,Aspelund和Louveau等学者首次描述了脑膜淋巴管的存在。他们证明,大脑的淋巴系统对ISF的排泄至关重要,可能是ISF通过类淋巴系统处理后的第二步排泄。

从历史上看,人们普遍认为大脑并不包括处理间质液(ISF)的明确解剖结构。与周边结构相比,免疫细胞和细胞外蛋白通过淋巴系统进入静脉。2013年,Maiken Nedergaard周围的研究小组首次描述了一个潜在的血管旁途径,作为脑间质的清除途径发挥重要作用,该途径被称为 "类淋巴系统"。

此外,2015年,Aspelund和Louveau等学者首次描述了脑膜淋巴管的存在。他们证明,大脑的淋巴系统对ISF的排泄至关重要,可能是ISF通过类淋巴系统处理后的第二步排泄。这一概念最终形成了CSF/ISF排泄的综合模型,目前被称为类淋巴-淋巴液运输系统(GLS)。一种重要的ISF蛋白是淀粉样β蛋白该蛋白参与了阿尔茨海默病(AD)的发展。

之后不久,在大鼠体内注射钆基造影剂(GBCA)后,临床上开始使用动态造影剂增强磁共振成像(CE-MRI)来研究葡萄糖通路的关键要素和功能。同时Naganawa等学者的一系列研究探讨了静脉注射GBCA渗入CSV和血管周围间隙情况,证明了GBCA给药后CSF和血管周围间隙的对比度增强。

近日,发表在Investigative Radiology杂志的一项研究建立了一个简略的3T MRI方案来研究人体的GLS,并通过使用专用的高分辨率MRI序列在3个时间点(TPs:对比前MRI、早期CE-MRI、晚期CE-MRI)对GLS信号强度(SI)曲线进行量化,实现了临床对成熟的大环GBCA在淋巴管中动态流动特征的直观描述。

项研究纳入了20名没有明显的神经/精神病史的志愿者在3个预定的时间点(TPs)进行了连续的MRI扫描TP 1,在使用钆基造影剂(GBCA)之前进行造影;TP 2,在使用GBCA之后立即进行(早期c-MRI);TP 3,在使用GBCA之后60分钟进行(后期c-MRI)。每个核磁共振成像区块包含以下顺序获得的序列:全脑3D T1-MPRAGE、全脑3D T2-FLAIR、聚焦2D T2-FLAIR和全脑3D T1-SPACE。毗邻上矢状窦、灰质(GM)、白质(WM)和脑脊液(CSF)的GLS区段的信号强度(SI)是通过手动放置感兴趣区计算的。通过广义线性混合模型研究了信号强度的时间过程。数据经过了年龄、认知功能(蒙特利尔认知评估测试)和睡眠质量(匹兹堡睡眠质量指数调查问卷)的调整。 

在二维T2-FLAIR和三维T1-SPACE序列中,GLS的可视化效果最好,能够进一步测量SI。在强化前(TP 1),GLS内的SI明显高于CSF,明显低于GM和WM。在GBCA后,GLS的SI值分别有明显的增加(TP 2)和减少(TP 3)(在3D T1-SPACE序列中增加86.3 ± 25.2%,随后减少25.4 ± 9%)。CSF、GM和WM的SI值在3个TP之间没有明显变化。 


图 使用冠状面二维T2-FLAIR(A)对早期CE-MRI(TP2,18分钟GBCA)中的各种颅内结构进行基于兴趣区的SI测量实例。与SSS相邻的GLS的平均SI值为424±106,GM为563±15,WM为477±10,而脑脊液为40±52。GLS的可视部分与淋巴管相对应,假定其在通过咽喉系统后直接收集ISF。GLS测量的放大图显示在(B)

本项研究建立了一个可以显示淋巴管作为人类GLS一部分的临床磁共振成像(MRI)研究方案,并描述了造影剂在这些淋巴管中随时间变化的动态变化,为临床进一步明确GLS的生理及机制提供了技术支持。 


原文出处:

Filipp Maximilian Filippopulos,Thomas D Fischer,Klaus Seelos,et al.Semiquantitative 3T Brain Magnetic Resonance Imaging for Dynamic Visualization of the Glymphatic-Lymphatic Fluid Transport System in Humans: A Pilot Study.DOI:10.1097/RLI.0000000000000870

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