应用磁共振成像技术定量测量活体大鼠脑细胞外间隙的扩散参数

目的:应用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术开发一种活体、定量测量脑细胞外间隙扩散参数的新方法。方法:MRI示踪剂钆-二乙三胺五乙酸(gadolinium-diethylenetriaminepentaacetic acid,Gd-DTPA,2μL,10 mmol/L)导入6只SD成年雄性大鼠的尾状核内,在导入前及导入后不同时间点进行MRI扫描。大鼠脑内Gd-DTPA的浓度分布通过减影图像上信号强度增量转换得到,根据信号强度增量-时间变化曲线,利用经典扩散方程得到像素水平的脑细胞外间隙(extracellular space,ECS)内平均扩散参数。结果:示踪剂导入后,以(3.38±1.07)×10-4mm2/s的平均速率向前外方向扩散,在2 h后达到脑皮质边缘,示踪剂在尾状核区的微观清除率为(7.60±4.18)×10-5/s,在3 h开始引流入蛛网膜下腔清除,MRI图像显示12 h时示踪剂被基本清除。采用琼脂糖模拟法测量的自由水扩散系数为参考值,脑ECS迂曲度[λCn(agar)]为1.31±0.31。应用标准MRI扩散成像序列获得的自由水扩散系数为参考值,脑尾状核区ECS的迂曲度[λCn(MRI)]为3.12±0.73。结论:MRI示踪测量可实现对脑ECS生物物理学特征的定量分析与成像显示,脑细胞微环境的研究和阐释将为脑认知和脑病研究提供一种新的研究思路和方法。

联合应用磁共振弥散加权成像和T_2加权成像在老年脑血管病急性发病中的价值

目的探讨老年脑血管病急性发病MRI一站式诊断可行性以及MRI弥散加权成像(DWI)和T_2*WI联合应用对老年脑血管病急性发病的价值。方法选取老年脑血管病急性发病患者337例的CT和MRI影像,对比CT和MRI对脑梗死、脑出血、动脉瘤和脑小血管病(脑微出血、腔隙性脑梗死灶和脱髓鞘变性)显示;对比MRI各扫描序列对病灶的显示,包括常规序列、DWI和T_2*WI。结果 337例脑血管病急性发病患者行CT检查208例,MRI检查314例;急性脑梗死患者236例,CT示颅内出血76例;CT与MRI对于急性脑梗死的显示,差异有统计学意义(17.8%vs 75.2%,P<0.01),CT不能显示脑干的急性梗死灶;CT对于脑小血管病的显示明显低于MRI,差异有统计学意义(P<0.05),CT不能显示脑微出血。MRI常规序列与DWI对于急性脑梗死的显示比较,差异有统计学意义(5.2%vs 100.0%,P<0.01);脑出血灶各序列显示,差异无统计学意义(P>0.05);MRI各序列对脑微出血T_2*WI显示病灶715个(100.0%),DWI显示635个(88.8%),常规序列图像少部分微出血灶信号异常,但是不能定性诊断。结论 MRI在老年脑血管病急性发病危重症患者除外诊断中一站式诊断可行,联合应用DWI和T_2*WI对老年脑血管病急性发病显示良好。

光、磁成像法探测脑胶质瘤微环境脑组织间隙结构及脑组织间液引流的变化

目的探讨脑胶质瘤微环境内组织间隙(extracellular space,ECS)的结构特征以及瘤内脑组织间液(interstitial fluid,ISF)引流的变化。方法48只SD大鼠随机分为丘脑对照组、丘脑肿瘤组、尾状核对照组、尾状核肿瘤组,每组12只,每组又分为光学示踪亚组和磁示踪亚组各6只。应用光、磁示踪法,分别以Alexa Flour 594和钆喷酸葡铵(Gd-DTPA)作为示踪剂,对SD大鼠的丘脑、尾状核区C6胶质瘤内ECS结构及ISF的扩散过程进行示踪分析,并与相应对照组进行比较。应用MRI检测示踪剂在脑ECS中的扩散和分布,计算获取Gd-DTPA在脑ECS内的有效扩散系数(D ECS)、清除速率(k’)、迂曲度(λ)和半衰期(t 1/2)等扩散参数。应用共聚焦显微镜对注射示踪剂2 h后的离体脑切片成像,并分析得到扩散分布的最大面积。对同一脑区对照组与肿瘤组的光、磁示踪结果进行对比分析。结果与丘脑对照组比较,丘脑肿瘤组的k’显著增加[(7.27±1.08)×10-4 mm 2/s vs.(3.69±0.46)×10-4 mm 2/s,t=7.474,P=0.000],t 1/2显著缩短[(21.36±2.67)min vs.(53.86±3.18)min,t=-19.165,P=0.000],D ECS显著减小[(2.27±0.22)×10-4 mm 2/s vs.(3.14±0.41)×10-4 mm 2/s,t=-4.536,P=0.001],λ显著增加[(2.11±0.10)%vs.(1.06±0.01)%,t=25.201,P=0.000]。与尾状核对照组比较,尾状核肿瘤组的k’显著增加[(6.87±1.09)×10-4 mm 2/s vs.(3.25±0.31)×10-4 mm 2/s,t=7.867,P=0.000],t 1/2显著缩短[(23.77±7.31)min vs.(87.20±4.31)min,t=-18.309,P=0.000],D ECS显著减小[(2.38±0.79)×10-4 mm 2/s vs.(3.35±0.12)×10-4 mm 2/s,t=-2.986,P=0.014],λ显著增加[(2.12±0.31)%vs.(1.73±0.03)%,t=3.067,P=0.012]。结论丘脑和尾状核区胶质瘤内ISF的k’、λ显著增加,t 1/2、D ECS显著减少。

脑细胞微环境研究现状及展望

以神经元学说、神经网络为核心假说和理论根基的脑科学,经历了一百多年的发展,尽管各国对脑科学以及脑部疾病诊治研究投入巨大,取得的学术成就斐然,但在临床脑部疾病治疗上的进步相当缓慢,脑卒中、阿尔茨海默病、帕金森病等依然如故的摧残着人类的尊严。面对如此窘境和困局,以第二轮脑科学计划启动为契机,各国纷纷对脑科学发展历史与现状进行了系统的回顾、反思和分析,并对未来的发展进行尽可能务实的规划。

我国医疗装备产业自主创新发展的环境与策略

在医疗改革的背景下，我国医疗装备产业发展面临着前所未有的黄金机遇。如何把握机会，通过自主创新确立我国医疗装备产业的市场地位并持续发展，将是政府职能部门、大学、科研院所、企业共同思考和面对的问题。本文通过研究西方大型医疗装备产业的发展特征和规律，阐明其产品国际市场垄断地位的形成机制，分析我国医疗装备产业的差距和需要的建设内容。通过对我国教育体系下相关学科的基本情况分析，探讨生物医学工程、医学技术、临床医学等学科在医疗装备自主创新体系建设中发挥作用的方式与进一步的建设内容。