2025年06月09日发布 | 915阅读

【风向标|技术】一种脑类淋巴系统功能定量测量的方法、设备及存储介质

脑医汇

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01

专利公布号

CN119867703A

02

专利公布日

2025-04-25

03

专利申请人

中国人民解放军总医院第一医学中心

04

专利发明人

吕晋浩、娄昕、王心宇、段祺、郭啸林、边祥兵

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背景

类淋巴系统(glymphatic system, GS)是中枢神经系统维持正常功能的重要组成部分,被认为是大脑中的主要废物清除系统之一。其始于大脑的动脉周围,在此处,脑脊液沿着动脉的外壁渗入并通过动脉旁间隙,进入脑实质的深部,当脑脊液进入脑组织后,它通过与星形胶质细胞促进脑脊液与间质液的交换,清除后的废物随着脑脊液通过静脉周围间隙排出大脑。其中血管周围间隙在GS中起到了关键作用,是该系统中脑脊液与间质液交换的重要通道,负责废物的转运和清除。在GS功能研究中,影像学技术的应用至关重要。然而现有影像学技术存在诸多局限性,使其在GS功能定量研究中表现出不足。扩散张量成像(DTT)虽然可以初步探索GS的功能,但其分辨率相对有限,难以准确表征复杂的微观结构;动态对比增强MRI(DCE-MRI)和静态对比增强MRI(CE-MRI)能够提供高分辨率的动态和静态图像,但依赖对比剂的使用,这不仅增加了忠者的负担,还可能导致安全性问题;动脉自旋标记成像(ASL)无需使用对比剂,但分辨率仍不理想。此外,尽管磁敏感加权成像(SWI)和扩散光谱成像(DSI)能够在特定条件下可视化GS的功能,但对运动伪影较为敏感,且成像时间较长,使其在临床应用中受限。因此,现有技术在分辨率、成像时间、患者安全性以及运动伪影控制等方面均面临挑战。

06

摘要

本发明公开了一种脑类淋巴系统功能定量测量的方法、设备以及存储介质,接收感兴趣区的扩散加权成像、扩散张量成像、三维T2加权成像、以及血管周围间隙结构掩码;计算配准快速扩散速率图、配准慢速扩散速率图、以及配准水分子灌注图;计算血管周围间隙中水分子的快速扩散平均值、血管周围间隙中水分子的慢速扩散平均值、以及血管周围间隙中小血管结构的灌注水平平均值;计算脑类淋巴系统功能。本发明无需对比剂,降低了患者风险;扫描时间更短,提高了临床可行性;对运动伪影的敏感性较低,适用于复杂脑区的研究;且在计算复杂性上大大优化,特别适合对纤维结构的精准表征。为类淋巴系统GS功能的无创、定量评估提供了更为精确和高效的工具。


本发明相比于现有技术具有以下有益效果:


1、本发明采用的多b值的扩散张量成像DTI具有计算复杂性较低、处理稳健性高、扫描时间较短以及广泛的临床应用场景等优势,特别适合纤维结构的研究和常规临床使用。


2、通过结合三维T2加权成像T2WI,本发明可以对感兴趣区域(ROI)进行更加精准的定量测量。


3、多b值的扩散张量成像DTI能够量化体素内微循环灌注效应、纯水分子扩散运动及灌注相关的扩散运动:这为类淋巴系统GS的功能评估提供了新的工具。


本发明无需对比剂,降低了患者风险;扫描时间更短,提高了临床可行性;对运动伪影的敏感性较低,适用于复杂脑区的研究;且在计算复杂性上大大优化,特别适合对纤维结构的精准表征。因此,这种新型影像技术在弥补现有技术缺陷的同时,为类淋巴系统GS功能的无创、定量评估提供了更为精确和高效的工具,为相关基础研究和临床应用开辟了新的可能性。


图1. 本发明的流程示意图

07

专利文献

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END

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