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脑类淋巴循环系列：回顾DTI

泰然健康网
2025-09-07 02:11

编者按

自从脑类淋巴的发现，学界急切希望一种能够在人脑评估脑类淋巴功能的无创磁共振成像方法。在这种期待下，DTI-ALPS应用而生，并迅速风靡全球，相关文章无数。近年来，DTI-ALPS的争议也不断增加。这篇文章，我们一起回顾DTI-ALPS的首篇文章。

介绍

DTI-ALPS技术是一种基于扩散张量成像的非侵入性方法，通过分析血管周围间隙的水分子扩散特性，揭示类淋巴系统功能状态。该技术为评估阿尔茨海默病等脑部疾病的发病机制提供了全新视角，并为脑部健康研究开辟了重要路径。

文章解读

SCIENCE

研究工具与技术：DTI-ALPS的概念与实现

DTI-ALPS的核心原理：

通过扩散张量成像（DTI）技术，测量水分子在脑白质中的扩散方向性，重点评估沿髓静脉血管周围间隙（PVS）的扩散特性。

图1.DTI-ALPS原理示意图

DTI-ALPS指数的设计：

利用髓静脉周围区域（图1长方形白框范围）Projection fiber（投射纤维）、Association fiber（联络纤维）与髓静脉三者两两垂直的特性，定义

需要注明的是，在DTI-ALPS感兴趣区中，各个结构的走向如下：

·Projection fiber：主要在头足（z轴）方向上延伸，主要邻近于侧脑室。

·Association fiber：纤维的上纵束（SLFs）主要沿前后（y轴）方向延伸，在投射纤维外部。

·髓静脉：主要沿x轴方向分布。

故在公式（1）中，分子表示的是沿髓静脉方向的diffusivity (Dxproj + Dxasso)，而分母则是既垂直于髓静脉又垂直于相应纤维的方向的diffusivity (Dyproj + Dzasso)，那么如果假设此时的髓静脉PVS没有扩散时，那么公式（1）的分子与分母的比值将趋近于1，而如果此时髓静脉PVS沿x方向的水分子发生相应的扩散现象时，那么我们将在两种纤维束上都同时观察到沿x方向的水分子扩散(Dxproj 和 Dxasso)，此时的DTI-ALPS的值将＞1. 且沿髓静脉方向的扩散效应越大，DTI-ALPS指数也应越大。

总的来说，DTI-ALPS表示沿PVS方向水扩散能力，反映个体患者的类淋巴系统活性：而较小的ALPS指数在某种程度上可能反映类淋巴系统的损害。

研究对象与数据获取

参与者：

共31名参与者，包括16名阿尔茨海默病患者（AD）、9名轻度认知障碍患者（MCI）和6名主观认知障碍患者（SCI）。年龄范围51-89岁。

影像数据采集：

使用3T磁共振成像仪获取扩散张量数据（b值为1000和2000s/mm²），并通过软件对DTI图像进行tensor的重建以及扩散参数的计算。

数据指标：

在侧脑室体水平设置projection fiber、association fiber与髓静脉重叠的部分作为感兴趣区（ROI），分别测量projection fiber、association fiber和髓静脉PVS方向的扩散率，并根据公式（1）计算DTI-ALPS。

结果解读：ALPS指数与认知功能的关系

文章设定了b值为1000和2000 s/mm²两种protocol，并在以下几个方面进行了比较。

·ALPS指数与MMSE评分的相关性：

在b=1000 s/mm²数据中，DTI-ALPS指数与MMSE评分显著正相关（r=0.46, p=0.0084），提示类淋巴系统活性与认知功能呈正相关。

在b=2000 s/mm²数据中，相关性不显著，提示在在b=1000 s/mm²的条件下，DTI对类淋巴流出系统评估更敏感。

图2.两种protocol条件下DTI-ALPS和MMSE评分的相关性分析

·方向性扩散的差异：

沿髓静脉PVS方向（x轴）的扩散率与认知功能显著正相关。

Projection fiber（z轴）和Association fiber（y轴）方向的扩散率则与认知功能显著负相关，可能反映白质纤维退化。

图3 两种protocol条件下ADC和MMSE评分的相关性分析

讨论

这篇文章通过DTI-ALPS技术，探索了人类类淋巴系统的功能活动，尤其是在阿尔茨海默病（AD）患者中的表现。基于结果，以下几点值得进一步讨论：

类淋巴系统功能障碍与阿尔茨海默病的关系

文章表明，DTI-ALPS指数与认知能力（MMSE评分）显著相关。AD患者中，ALPS指数降低，反映了类淋巴系统功能障碍与疾病严重程度的关联性。这与动物实验的结果一致，表明类淋巴系统可能在清除与AD相关的淀粉样β蛋白（Aβ）方面发挥关键作用。

ALPS指数的适用性与局限性

· 优势：

非侵入性：与传统的动物模型研究不同，DTI-ALPS技术无需使用对比剂，避免了侵入性操作。

高效性：MRI扫描时间较短（几分钟），为动态监测类淋巴系统功能提供了可能性。

临床适用性：通过量化分析，能够在个体病例中评估类淋巴系统的活性。

这项研究中提出的DTI-ALPS指数是一种非侵入性指标，能够通过MRI量化类淋巴系统的活性。然而，也存在一些局限性：

·局限性：

DTI-ALPS指数的计算依赖于手动选择感兴趣区域（ROI），存在一定的主观性。此外，研究仅关注侧脑室水平，可能未能全面反映整个大脑的类淋巴系统活动。

与其他技术的比较

DTI-ALPS技术作为一项新方法，为类淋巴系统的研究提供了重要补充。但与其他技术相比，也有其独特性和不足：

与动物实验的比较：

动物实验通过荧光示踪剂、同位素或对比剂等方法，直接观测CSF和ISF的流动，结果更具直观性。

DTI-ALPS技术避免了对比剂的使用，但无法直接观测流动动态，更多依赖于水分子的扩散方向作为间接指标。

与传统影像方法的比较：

相较于传统MRI或功能MRI，DTI-ALPS技术专注于血管周围间隙的方向性扩散，能够更直接地反映类淋巴系统的功能。

然而，与全脑动态成像相比，DTI-ALPS仅提供局部区域的功能评估。

读后感

自从2017年Taoka等人发表了这篇文章后，由于DTI-ALPS的数据易得性，使其得到了广泛的应用，这无疑是一种非常便捷又无创的影像学技术，然而确保这一技术能够真正反映与大脑清除能力相关的液体流动变化，而不仅仅是一个缺乏明确临床意义的指标，显得尤为重要。所以DTI-ALPS背后到底表征的是什么生理机制？针对AD患者和对照组之间的DTI-ALPS参数差异，是否是静脉PVS在当中起到了作用？起到了多少作用？DTI-ALPS的protocol是否可以进一步优化？b=1000s/mm2是否就是最优b值了呢？都是非常有趣且重要的议题，我们也在这个领域辛苦耕耘，探索答案。

内容编辑：焦冰洁责任编辑：焦冰洁图文排版：张雨容