关键词： 小脑；功能梯度；神经影像；功能连接；脑图谱

摘要速览：

类淋巴系统（Glymphatic System）的功能评估对于理解神经退行性疾病至关重要。目前，沿血管周围间隙的扩散张量图像分析（DTI-ALPS）作为一种完全非侵入性的评估方法，受到广泛关注，但其生理学有效性尚未得到充分验证。

本研究对157名接受脑脊液（CSF）疾病临床检查的参与者进行了前瞻性观察研究，直接比较了非侵入性的 DTI-ALPS 指数与作为“金标准”的鞘内造影剂增强 MRI（gMRI）测量的类淋巴功能指标（示踪剂的富集与清除）。

01 研究背景

类淋巴系统是一个宏观的废物清除系统，利用血管周围间隙（PVS）促进脑脊液（CSF）与脑间质液（ISF）的交换，从而清除脑内的代谢废物。

目前评估人类类淋巴功能的参考标准是鞘内注射示踪剂（如钆剂）后的增强 MRI（gMRI）。该方法能直接观察溶质在全脑的流动和清除，但具有侵入性。

DTI-ALPS 指数基于扩散张量成像，旨在量化血管周围间隙内的水分子扩散率。由于其非侵入性且成像时间短，被广泛用于各种神经系统疾病的研究中。

科学问题： DTI-ALPS 指数是否真的能代表类淋巴系统的清除功能？它与金标准 gMRI 测量结果之间是否存在一致性？本研究旨在填补这一验证空白 。

02 研究方法

本研究是一项单中心、前瞻性观察研究的二次分析，研究设计严谨，涵盖了不同类淋巴功能状态的人群。

2.1 参与者

研究共纳入 157名 受试者，分为三组：

• 参考组（Reference, REF）： 27人，无特定脑脊液循环障碍证据。

• iNPH 组： 97人，确诊为特发性正常压力脑积水（已知类淋巴功能受损）。

• 囊肿组（Cyst）： 33人，患有蛛网膜囊肿。

2.2 图像采集与处理流程

所有参与者均在同一时间段内接受了 DTI 和 gMRI 扫描：

基线扫描与 DTI 采集：

在注射造影剂前，采集结构 MRI 和 DTI 数据。

DTI 参数：32个方向，b值为 1000 s/mm²。

ALPS 指数计算： 在侧脑室体部水平的投影纤维（投射）和联络纤维（联合）区域放置感兴趣区（ROI）。计算公式为：

• 通过腰椎穿刺鞘内注射 0.5 mmol 的大环类造影剂（Gadobutrol）。

• 该示踪剂无法穿过血脑屏障，仅通过脑脊液循环进入脑实质。
  

延迟扫描（追踪清除过程）：

• 在注射后 24小时 和 48小时 进行 T1 加权 MRI 扫描。

• 量化指标： 测量脑实质内示踪剂的富集程度（通过信号强度变化率）和清除率（24小时至48小时的信号下降）

图3 各组间DTI-ALPS指数与gMRI指标的比较

03 研究结果

3.1 组间差异：ALPS 能区分疾病，但机制存疑

研究首先比较了不同组别之间的指标差异：

DTI-ALPS 指数： iNPH 组的 ALPS 指数显着低于参考组（P < .001）。

gMRI 清除指标： iNPH 组在 24-48 小时期间的示踪剂清除显著延迟，脑实质内的示踪剂残留量显著高于参考组。

结论：虽然 DTI-ALPS 和 gMRI 都能区分 iNPH 患者和健康对照，但它们捕捉到的病理生理特征可能不同。

图4 各组间DTI-ALPS指数与gMRI指标的比较

这是本研究最核心的发现。研究人员分析了ALPS指数与gMRI测量的类淋巴功能（富集和清除）之间的相关性：

全脑水平：DTI-ALPS 指数与24小时或48小时的脑实质示踪剂富集程度之间没有显著相关性（Spearman ρ 值极低，均 P > .05$）。

清除率：DTI-ALPS 指数与24-48小时的全脑示踪剂清除率之间也没有相关性。

灰质与白质： 无论是单独分析灰质还是白质区域，ALPS指数均未能反映示踪剂的动态变化。

亚组分析： 即使在各疾病亚组内部（如仅看iNPH组或参考组），也未发现两者存在相关性。

这一结果极具颠覆性，意味着 DTI-ALPS 指数的高低并不代表脑内大分子溶质清除的快慢。

图5 DTI-ALPS指数与gMRI衍生指标的相关性散点图

研究结论：

本研究通过严格的多模态对比，对 DTI-ALPS 指数的生理学意义提出了挑战。结果表明，DTI-ALPS 指数与金标准 gMRI 测量的脑实质内溶质清除或类淋巴功能之间缺乏相关性，不能作为评估全脑流体运输功能的替代指标；相反，ALPS 指数更多地是一个反映局部组织扩散特性和微结构完整性（如白质损伤）的静态指标 。

因此，尽管 ALPS 指数在 iNPH 等疾病中具有诊断价值，但在将其解释为“类淋巴系统功能受损”时必须持高度谨慎态度，不应简单将其等同于脑内废物清除能力的下降。

参考文献：