5-T 磁共振成像：脑血管周围间隙可视化研究的新突破

为评估 5-T 磁共振成像（MRI）对脑血管周围间隙（PVS）的可视化效果，研究发现其比 3-T MRI 效果更佳，意义重大。

　　《脑血管周围间隙（PVS）：大脑中的 “神秘通道” 与 5-T MRI 的探索之旅》

在大脑这个神秘的 “小宇宙” 里，隐藏着许多不为人知的奥秘，脑血管周围间隙（Perivascular spaces，PVS）便是其中之一。PVS，也被称为 Virchow–Robin 间隙，是充满间质液的腔隙，主要分布在基底节区（Basal Ganglia，BG）、半卵圆中心（Semioval Center，SOC）、海马体、中脑和脑桥等特定脑区。别看它们个头小，作用可不小。其中，BG 中的 PVS 常常和心血管疾病 “挂钩”，而 SOC 中的 PVS 则与脑淀粉样血管病（Cerebral Amyloid Angiopathy，CAA）以及阿尔茨海默病关系密切。

然而，想要深入了解 PVS 却困难重重。它们实在是太小了，正常 PVS 的直径通常在 0.13 - 0.96mm 之间，大多数甚至小于 0.5mm。这就导致在体内很难清晰地观察到它们。在传统的 1.5-T MRI 检查中，只有那些扩张到大于 2mm 的 PVS 才能被看到。后来，3-T MRI 的出现让情况有所改善，它能更好地显示正常和扩张的 PVS，7-T MRI 更是凭借高信噪比（Signal-to-Noise Ratio，SNR）和高空间分辨率，能检测到小于 1mm 的 PVS。但即使如此，7-T MRI 想要捕捉大脑皮层中的 PVS 还是力不从心，因为大脑皮层中的 PVS 不仅小，而且现有的空间分辨率还不够。

在这样的背景下，5-T MRI 系统的发展为研究 PVS 带来了新希望。为了探究 5-T MRI 在 PVS 研究中的潜力，复旦大学附属中山医院的研究人员开展了一项前瞻性研究，相关成果发表在《BMC Neuroscience》杂志上。

研究人员在这项研究中主要采用了以下关键技术方法：
首先，招募了 17 名健康志愿者参与研究。其中 12 名志愿者接受了 3-T 和 5-T MRI 的常规扫描序列检查，另外 5 名志愿者则进行了时长较长的高分辨率 5-T MRI 扫描。其次，使用了两种临床常用的全脑成像序列，即全脑 T2 加权三维可变翻转角快速自旋回波（3D - variable flip - angle fast spin - echo，FSE）序列和全脑 T1 加权三维快速扰相梯度回波（3D fast spoiled gradient echo，FSP）序列，对 3-T 和 5-T MRI 进行比较评估。最后，利用高分辨率成像（0.5mm 各向同性分辨率）技术，探索 5-T MRI 对 PVS 详细解剖结构的可视化能力。

下面让我们来看看具体的研究结果：

1. 3-T 与 5-T MRI 图像质量评估：使用临床适用序列时，5-T MRI 上的 PVS 比 3-T MRI 显示出更好的连续性和更清晰的边界，这提高了分割精度。不过，无论是临床适用的 3-T 还是 5-T MRI，都无法描绘出大脑皮层的 PVS。而高分辨率 5-T 图像则展示出 PVS 更清晰的边界。
2. 3-T 与 5-T 序列 PVS 定量比较：研究发现，与 3-T MRI 相比，5-T MRI 在 SOC 和 BG 区域检测到更多的 PVS。在这两个区域，3-T MRI 的 PVS 迂曲度比 5-T 更低，且 SOC 中 5-T MRI 上 PVS 的长度比 3-T 更长。但两台扫描仪检测到的 PVS 体积差异并无统计学意义。
3. 高分辨率 5-T 图像上 PVS 的可视化：在高分辨率 5-T MRI 下，所有受试者的 SOC 都能看到 PVS，它们呈光滑弧线形，从侧脑室壁 3 - 10mm 处开始，穿过 SOC，向额叶和顶叶辐射，部分会穿透白质进入皮层，但与侧脑室无连接。在基底节区，PVS 贯穿整个区域，下部的 PVS 沿着穿通动脉分布，与侧脑室有连接，有时还能看到其中的豆纹动脉。

在研究结论和讨论部分，研究人员指出，5-T MRI 在检测 PVS 方面比 3-T MRI 更具优势，尤其是在大脑皮层。高分辨率 5-T MRI 能够显示出延伸到皮层的 PVS，这是传统 3-T 和 5-T 临床扫描以及之前 7-T 体内研究都未发现的。虽然研究存在样本量较小、未与 7-T 进行比较、成像序列采集时间长、仅评估预定义区域等局限性，但 5-T MRI 增强了对各脑区 PVS 的可见性，这对于检测 PVS 的早期细微病理变化以及分析生理状态下未扩张的 PVS 都至关重要。未来研究应纳入 3-T、5-T 和 7-T MRI 的直接比较，以全面评估各系统在 PVS 成像方面的优缺点。

这项研究不仅扩展了人们对 PVS 的认知，还有助于深入了解人类大脑中 PVS 的神经解剖结构，为后续研究 PVS 的生理作用及其在相关疾病中的影响奠定了重要基础，让我们朝着解开大脑奥秘又迈进了一步。