国产高端磁共振助力脑小血管病研究取得新突破

浙江大学医学院附属第二医院张敏鸣教授团队基于联影医疗uMR 790发表多项重要成果

2020年9月，联影医疗联合张江实验室脑与智能科技研究院及上海交通大学、复旦大学附属华山医院、复旦大学附属中山医院、浙江大学医学院附属第二医院等多家顶级医学机构，共同发布“中国人脑图谱研究科创平台”，首次将国产自主研发的高端医疗装备应用于脑科学前沿科研领域。其中，浙江大学医学院附属第二医院张敏鸣教授团队依托联影医疗高端科研型3.0T磁共振uMR 790，在神经疾病领域开展系列研究，连续发表六篇高水平学术论文。本文重点梳理其在脑小血管病多模态影像学方面的核心研究成果。

揭示老年脑白质损伤的新机制

2021年3月，张敏鸣教授团队在国际权威期刊《Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism》（IF=5.68）发表题为《Deep White Matter Hyperintensity is Associated with the Dilation of Perivascular Space》的研究论文，共同第一作者为黄沛钰博士、张睿婷博士、耶尔凡·加尔肯博士。脑白质高信号（WMH）是脑小血管病的重要影像标志，与认知功能下降、运动障碍及痴呆风险显著相关。其发病机制尚未明确，阻碍了有效防控策略的制定。研究纳入135名志愿者，利用联影uMR 790配备32通道头线圈采集高分辨率等体素T2 FLAIR图像，分析WMH与血管周围间隙（PVS）的空间关系。结果显示，约90%的WMH病灶与PVS存在空间连接，小病灶多连接单根PVS，大病灶常连接多根PVS。纵向随访数据进一步表明，PVS局部扩张可导致新发WMH。研究推测，组织间液引流障碍和代谢废物堆积可能是关键机制，并采用“自由水”成像方法验证发现，WMH区域自由水成分显著增加，提示其在PVS扩张与WMH发展之间具有中介作用。该研究提出类淋巴循环障碍可能是WMH发生的重要机制，为未来干预提供了潜在靶点。

白质自由水作为脑小血管变性的复合标志物

同期，团队在《Translational Stroke Research》（IF=5.78）发表另一项研究，题为《White Matter Free Water is a Composite Marker of Cerebral Small Vessel Degeneration》，第一作者为黄沛钰博士。研究回顾性分析社区人群144例（平均年龄60.5岁）与脑小血管病患者84例（平均年龄61.2岁），基于uMR 790进行多模态磁共振扫描，通过dMRI多层激发加速技术结合数学模型计算白质自由水（Free Water, FW）含量。分析显示，脑白质自由水升高与多种小血管损害征象——包括脑白质高信号、扩张的PVS、腔隙灶和微出血——均呈显著关联。影像图示表明，即使WMH轻微，自由水信号也可能明显升高；而广泛WMH或PVS扩张病例中，自由水信号同步增强。机制分析提示，髓鞘空泡化可能导致组织各向异性下降，进而引起自由水升高。研究证实，白质自由水可综合反映多种小血管病理改变，并与临床认知功能损害程度相关，有望成为评估脑小血管病进展和治疗效果的新型影像生物标志物。

血管周围间隙定量与形态特征研究

2021年5月，王淑玥博士作为第一作者、张敏鸣教授与黄沛钰博士为通讯作者的研究《Quantity and Morphology of Perivascular Spaces: Associations With Vascular Risk Factors and Cerebral Small Vessel Disease》发表于《Journal of Magnetic Resonance Imaging》（IF=3.95）。 PVS是大脑类淋巴系统的重要组成部分。传统视觉评分方法敏感性有限，研究团队基于uMR 790获取亚毫米级等体素3D T2加权图像，采用深度学习实现PVS自动分割，对161名社区人群（平均年龄60.4岁）的基底节与白质区域PVS进行定量与形态学分析。研究提取PVS体积、数量、长度、宽度及线性度等参数，构建回归模型分析其与血管风险因素及脑小血管病征象的关系。结果显示： - 白质区PVS定量指标与WMH体积显著相关； - 基底节区PVS定量与腔隙、微出血等相关； - 形态学特征分析显示，白质区PVS形态变化主要与WMH相关，而基底节区还与腔隙和微出血相关。研究表明，基于高分辨率MRI的自动化PVS定量分析较传统视觉评分更敏感，能更精准捕捉不同病理状态下的PVS改变，为脑小血管病早期识别提供新工具。

高端影像平台推动脑科学研究升级

张敏鸣教授团队系列研究充分体现了中国自主高端医学影像设备在前沿脑科学研究中的支撑能力。联影医疗uMR 790凭借优异的系统性能，可实现高分辨率结构与功能成像，支持对脑内微小病灶的精细观察与数据挖掘。这些研究标志着颅脑影像从传统的粗略视觉评价迈向基于深度学习的精准定量分析新阶段，为全面解码大脑结构与功能、推进脑疾病机制研究和个体化诊疗奠定了坚实基础。 参考文献
1. Huang P, Zhang R, Jiaerken Y, et al. Deep white matter hyperintensity is associated with the dilation of perivascular space[J]. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 2021: 0271678X211002279.
2. Huang P, Zhang R, Jiaerken Y, et al. White Matter Free Water is a Composite Marker of Cerebral Small Vessel Degeneration[J]. Translational Stroke Research, 2021: 1-9.
3. Wang S, Huang P, Zhang R, et al. Quantity and Morphology of Perivascular Spaces: Associations With Vascular Risk Factors and Cerebral Small Vessel Disease[J]. Journal of Magnetic Resonance Imaging, 2021.
4. Zhang R, Yu W, Wu X, et al. Disentangling the pathologies linking white matter hyperintensity and geriatric depressive symptoms in subjects with different degrees of vascular impairment[J]. Journal of Affective Disorders, 2021, 282: 1005-1010.
5. Huang P, Zhu Z, Zhang R, et al. Factors associated with the dilation of perivascular space in healthy elderly subjects[J]. Frontiers in Aging Neuroscience, 2021, 13: 125.
6. Xu X, Wu X, Zhu C, et al. Characterization of lenticulostriate arteries and its associations with vascular risk factors in community-dwelling elderly[J]. Frontiers in Aging Neuroscience, 2021, 13: 306.