血脑屏障与认知功能障碍的功能影像学研究进展
2021-01-10熊晓晓张强
熊晓晓,张强
1 基本概念
血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是将血液与中枢神经系统(central nerve system,CNS)分开的屏障,其通透性会随CNS的生理和病理状态发生改变。BBB 由毛细血管内皮细胞及其细胞间的紧密连接、完整的基膜、周细胞以及星形胶质细胞血管终足构成[1]。BBB阻止有害物质由血液进入脑组织,保护脑组织免受神经毒性成分和病原体的伤害,维持脑组织内环境的稳定,对维持CNS 正常生理状态和功能具有重要的意义[2]。认知障碍(cognitive impairment)指学习和记忆、语言、执行功能、注意力、知觉运动技能和社会认知方面的障碍[3],按严重程度可分为轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)、轻度痴呆、中度痴呆和重度痴呆[4]。最近一些研究表明,BBB的破坏是人类认知功能障碍的早期标志物[5,6]。
2 血脑屏障功能评估影像学技术
BBB 受损时,颅脑CT 或MRI 影像方法显示颅内病变的同时,造影剂可通过不完整的BBB 进入脑实质,结合合适的药代动力学模型及相应的数学曲线,可以计算出相关参数,用来评价BBB 通透性。
2.1 动态对比增强磁共振
动态对比增强磁共振(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)是通过连续快速的MRI成像序列,在静脉注入对比剂的前、中、后阶段,获得反映组织强化的一系列连续的图像,并进一步通过数据后处理获得定量分析数据。具体的原理是对比剂通过受损的BBB 进入到血管外间隙导致局部影像改变,借助于相应的药代动力学参数和数学模型,进一步分析时间-信号强度曲线,从而得到定量评价BBB 通透性的参数,这些参数包括容量转移常数(Ktrans)、速率常数(Kep)、血管外细胞外间隙容积分数(Ve)等。……
