編者按

自從腦類淋巴的發(fā)現(xiàn)，學(xué)界急切希望一種能夠在人腦評估腦類淋巴功能的無創(chuàng)磁共振成像方法。在這種期待下，DTI-ALPS應(yīng)用而生，并迅速風(fēng)靡全球，相關(guān)文章無數(shù)。近年來，DTI-ALPS的爭議也不斷增加。這篇文章，我們一起回顧DTI-ALPS的首篇文章。

介紹

DTI-ALPS技術(shù)是一種基于擴散張量成像的非侵入性方法，通過分析血管周圍間隙的水分子擴散特性，揭示類淋巴系統(tǒng)功能狀態(tài)。該技術(shù)為評估阿爾茨海默病等腦部疾病的發(fā)病機制提供了全新視角，并為腦部健康研究開辟了重要路徑。

文章解讀

SCIENCE

1.

研究工具與技術(shù)：DTI-ALPS的概念與實現(xiàn)

DTI-ALPS的核心原理：

通過擴散張量成像（DTI）技術(shù)，測量水分子在腦白質(zhì)中的擴散方向性，重點評估沿髓靜脈血管周圍間隙（PVS）的擴散特性。

圖1.DTI-ALPS原理示意圖

DTI-ALPS指數(shù)的設(shè)計：

利用髓靜脈周圍區(qū)域（圖1長方形白框范圍）Projection fiber（投射纖維）、Association fiber（聯(lián)絡(luò)纖維）與髓靜脈三者兩兩垂直的特性，定義

需要注明的是，在DTI-ALPS感興趣區(qū)中，各個結(jié)構(gòu)的走向如下：

·Projection fiber：主要在頭足（z軸）方向上延伸，主要鄰近于側(cè)腦室。

·Association fiber：纖維的上縱束（SLFs）主要沿前后（y軸）方向延伸，在投射纖維外部。

·髓靜脈：主要沿x軸方向分布。

故在公式（1）中，分子表示的是沿髓靜脈方向的diffusivity (Dxproj + Dxasso)，而分母則是既垂直于髓靜脈又垂直于相應(yīng)纖維的方向的diffusivity (Dyproj + Dzasso)，那么如果假設(shè)此時的髓靜脈PVS沒有擴散時，那么公式（1）的分子與分母的比值將趨近于1，而如果此時髓靜脈PVS沿x方向的水分子發(fā)生相應(yīng)的擴散現(xiàn)象時，那么我們將在兩種纖維束上都同時觀察到沿x方向的水分子擴散(Dxproj 和 Dxasso)，此時的DTI-ALPS的值將＞1. 且沿髓靜脈方向的擴散效應(yīng)越大，DTI-ALPS指數(shù)也應(yīng)越大。

總的來說，DTI-ALPS表示沿PVS方向水?dāng)U散能力，反映個體患者的類淋巴系統(tǒng)活性：而較小的ALPS指數(shù)在某種程度上可能反映類淋巴系統(tǒng)的損害。

2.

研究對象與數(shù)據(jù)獲取

參與者：

共31名參與者，包括16名阿爾茨海默病患者（AD）、9名輕度認知障礙患者（MCI）和6名主觀認知障礙患者（SCI）。年齡范圍51-89歲。

影像數(shù)據(jù)采集：

使用3T磁共振成像儀獲取擴散張量數(shù)據(jù)（b值為1000和2000s/mm2），并通過軟件對DTI圖像進行tensor的重建以及擴散參數(shù)的計算。

數(shù)據(jù)指標(biāo)：

在側(cè)腦室體水平設(shè)置projection fiber、association fiber與髓靜脈重疊的部分作為感興趣區(qū)（ROI），分別測量projection fiber、association fiber和髓靜脈PVS方向的擴散率，并根據(jù)公式（1）計算DTI-ALPS。

3.

結(jié)果解讀：ALPS指數(shù)與認知功能的關(guān)系

文章設(shè)定了b值為1000和2000 s/mm2兩種protocol，并在以下幾個方面進行了比較。

·ALPS指數(shù)與MMSE評分的相關(guān)性：

在b=1000 s/mm2數(shù)據(jù)中，DTI-ALPS指數(shù)與MMSE評分顯著正相關(guān)（r=0.46, p=0.0084），提示類淋巴系統(tǒng)活性與認知功能呈正相關(guān)。

在b=2000 s/mm2數(shù)據(jù)中，相關(guān)性不顯著，提示在在b=1000 s/mm2的條件下，DTI對類淋巴流出系統(tǒng)評估更敏感。

圖2.兩種protocol條件下DTI-ALPS和MMSE評分的相關(guān)性分析

·方向性擴散的差異：

沿髓靜脈PVS方向（x軸）的擴散率與認知功能顯著正相關(guān)。

Projection fiber（z軸）和Association fiber（y軸）方向的擴散率則與認知功能顯著負相關(guān)，可能反映白質(zhì)纖維退化。

圖3 兩種protocol條件下ADC和MMSE評分的相關(guān)性分析

討論

這篇文章通過DTI-ALPS技術(shù)，探索了人類類淋巴系統(tǒng)的功能活動，尤其是在阿爾茨海默?。ˋD）患者中的表現(xiàn)。基于結(jié)果，以下幾點值得進一步討論：

1.

類淋巴系統(tǒng)功能障礙與阿爾茨海默病的關(guān)系

文章表明，DTI-ALPS指數(shù)與認知能力（MMSE評分）顯著相關(guān)。AD患者中，ALPS指數(shù)降低，反映了類淋巴系統(tǒng)功能障礙與疾病嚴重程度的關(guān)聯(lián)性。這與動物實驗的結(jié)果一致，表明類淋巴系統(tǒng)可能在清除與AD相關(guān)的淀粉樣β蛋白（Aβ）方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

2.

ALPS指數(shù)的適用性與局限性

· 優(yōu)勢：

非侵入性：與傳統(tǒng)的動物模型研究不同，DTI-ALPS技術(shù)無需使用對比劑，避免了侵入性操作。

高效性：MRI掃描時間較短（幾分鐘），為動態(tài)監(jiān)測類淋巴系統(tǒng)功能提供了可能性。

臨床適用性：通過量化分析，能夠在個體病例中評估類淋巴系統(tǒng)的活性。

這項研究中提出的DTI-ALPS指數(shù)是一種非侵入性指標(biāo)，能夠通過MRI量化類淋巴系統(tǒng)的活性。然而，也存在一些局限性：

·局限性：

3.

與其他技術(shù)的比較

DTI-ALPS技術(shù)作為一項新方法，為類淋巴系統(tǒng)的研究提供了重要補充。但與其他技術(shù)相比，也有其獨特性和不足：

與動物實驗的比較：

動物實驗通過熒光示蹤劑、同位素或?qū)Ρ葎┑确椒?，直接觀測CSF和ISF的流動，結(jié)果更具直觀性。

DTI-ALPS技術(shù)避免了對比劑的使用，但無法直接觀測流動動態(tài)，更多依賴于水分子的擴散方向作為間接指標(biāo)。

與傳統(tǒng)影像方法的比較：

相較于傳統(tǒng)MRI或功能MRI，DTI-ALPS技術(shù)專注于血管周圍間隙的方向性擴散，能夠更直接地反映類淋巴系統(tǒng)的功能。

然而，與全腦動態(tài)成像相比，DTI-ALPS僅提供局部區(qū)域的功能評估。

讀后感

自從2017年Taoka等人發(fā)表了這篇文章后，由于DTI-ALPS的數(shù)據(jù)易得性，使其得到了廣泛的應(yīng)用，這無疑是一種非常便捷又無創(chuàng)的影像學(xué)技術(shù)，然而確保這一技術(shù)能夠真正反映與大腦清除能力相關(guān)的液體流動變化，而不僅僅是一個缺乏明確臨床意義的指標(biāo)，顯得尤為重要。所以DTI-ALPS背后到底表征的是什么生理機制？ 針對AD患者和對照組之間的DTI-ALPS參數(shù)差異，是否是靜脈PVS在當(dāng)中起到了作用？起到了多少作用？DTI-ALPS的protocol是否可以進一步優(yōu)化？b=1000s/mm2是否就是最優(yōu)b值了呢？都是非常有趣且重要的議題，我們也在這個領(lǐng)域辛苦耕耘，探索答案。

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