MRI 动态淋巴活动的显示:疾病诊断“被动”到“主动”的一步跨越!

2021-08-24 shaosai MedSci原创

淋巴系统是一个依赖胶质的废物清除途径,是大脑中一个新兴的循环模式。

 淋巴系统是一个依赖胶质的废物清除途径,是大脑中一个新兴的循环模式。淋巴系统的关键组成部分是血管周围间隙。越来越多的证据表明,大脑中的代谢物,如t蛋白、淀粉样蛋白和乳酸,都是通过淋巴系统清除的。一些临床研究使用荧光脑脊液(CSF)示踪剂和钆造影剂(GBCA)证实了该类代谢活动的存在。然而据我们所知,尚未有研究使用GBCA动态MR探讨睡眠对脑组织淋巴活动的影响。

近日,发表在Radiology杂志的一项研究使用GBCA增强T1 mapping来定量评估各脑区动态活动的可行性,并进一步探讨了睡眠对人类这类脑组织活动的影响,为进一步阐明脑组织淋巴活动的病理生理提供了更为直观的参考依据,为进一步的疾病诊断及治疗评估提供了影像学支持。

在本项2019年5月至2020年2月的前瞻性研究中,共有25名健康参与者(平均年龄,25岁±2[标准差];15名男性)接受了白天和夜间两个周期的MRI扫描。对于每个周期,在基线和静脉注射造影剂后0.5、1、1.5、2和12小时获取T1 maps。在夜间周期,需保证每位参与者2至12小时的正常睡眠时间。从大脑灰质(GM)、大脑白质(WM)、小脑GM、小脑WM和壳核的T1值-时间曲线中确定达到最小T1值的时间(tmin)、基线T1和T1min之间的绝对差异(峰值ΔT1),以及2和12小时两次测量之间的斜率(斜率[2h-12h])。采用混合模型方差分析(ANOVA)、Friedman检验和重复测量方差分析来评估睡眠对斜率(2h-12h)的影响,并比较不同区域的tmin和峰值ΔT1。

大脑GM、小脑GM和壳核的斜率(2h-12h)从白天到夜间周期呈现出增加的趋势(几何平均比值[夜间/白天]分别为1.4[95%CI:1.2,1.7]、1.3[95%CI:1.1,1.4]和2.4[95%CI:1.6,3.6];P=0.001,P<0.001,P<0.001)。在两个周期中,小脑和小脑GM以及壳核的中位tmin值为0.5小时。在白天(分别为159毫秒±6、99毫秒±4和62毫秒±5)和夜间(分别为152毫秒±6、104毫秒±6和58毫秒±4)周期中,小脑GM的平均峰值ΔT1最高,其次是大脑GM和壳核

 

图 T1 mapping和 T1值-时间曲线上不同解剖位置的配准解剖掩码示例。 每个解剖位置的感兴趣的总体积是通过对每个切片的配准掩码求和来确定的。每个周期绘制了不同解剖位置的平均 T1 值随时间变化的曲线。虚线表示白天周期的数据,而实线表示夜间周期的数据。

本研究表明,连续的静脉注射造影剂增强T1 mapping序列可用于脑组织中动态糖化活动的定量评估。其中,大脑和小脑灰质以及小脑T1值的变化反映了特定的淋巴活动。此外,T1值的变化在夜间周期中更为明显,这一现象表明人体在睡眠时期肝脏清除功能的增强,该技术为促进各种神经退行性疾病的早期诊断、疾病严重程度评估和治疗反应监测提供了影像学支持。

原文出处:

Sanghyup Lee,Roh-Eul Yoo,Seung Hong Choi,et al.Contrast-enhanced MRI T1 Mapping for Quantitative Evaluation of Putative Dynamic Glymphatic Activity in the Human Brain in Sleep-Wake States.DOI:10.1148/radiol.2021203784



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