在2020年国际卒中大会(ISC 2020)上,“探索亚临床脑血管疾病成像生物标志物的知识空白”论坛邀请五位专家,他们对亚临床脑血管疾病成像生物标志物的最新研究分别进行讲解和答疑。
编者按:在2020年国际卒中大会(ISC 2020)上,“探索亚临床脑血管疾病成像生物标志物的知识空白”论坛邀请五位专家,他们对亚临床脑血管疾病成像生物标志物的最新研究分别进行讲解和答疑。《国际循环》筛选其中的精彩部分,以飨读者。
Dr Larry Latour - 克服离体大脑白质病变磁共振成像的挑战:NINDS 经验
Dr Latour的工作组发现急诊室将近一半的脑损伤患者为轻度颅脑损伤(mTBI),由于脑膜血管损伤、破裂,大约两小时后形成蛛网膜下腔出血,导致不良结果或致残;他们还发现一些创伤性微出血,几乎等同于弥漫性轴索损伤 (DAI) ,也可以预测是否致残,海马和胼胝体的创伤性微出血可以预测创伤后失忆持续的时间。有一例急性创伤性颅脑损伤的患者死后7个月时,进行离体病理切片分析,他们试图发现什么原因导致的这些创伤性微出血,希望找到血管损伤的证据,但没有找到。他们在普鲁士蓝染色后发现在巨噬细胞内和血管周围间隙发现大量的铁沉积,在MRI上显示高信号。
Dr Latour介绍大脑标本获得的几种途径和用途,比如通过大脑银行(Brain-bank)获取的标本可能是整个或块状、特定人群死后捐献的大脑比如NFL球员或军人,可以用来做死前和死后影像学检查、用MRI检查神经病变,做检查可以用整个大脑或切片,如果有患者生前的MRI图像,也可以检查相关的区域。整个大脑做影像扫描前需要放置于容器中,文献显示很多脑标本的影像检查是先将标本用盐水浸泡在容器中,抽真空以避免气泡,然后注入全氟聚醚;他们在MRI检查和组织病理数据采集的整个过程中采取很多有针对性的方法,包括固定脑标本的CT、表面模型、3D打印和切割、全脑MRI、大脑局部MRI、大脑分段切块和切片技术、小块的7T影像等。他们先做整个大脑和脑半球的7T影像,但是最好的影像结果是小块的7T影像,小块的影像结果更容易数字化,也更容易利用高通量方法用胶带转移(tape-transfer)技术转到传统的组织玻片上实现组织病理图片的数字保存。他们与Mouse Atlas项目合作,用胶带转移技术把胶带粘贴在脑组织的表面,切成薄片后转移到玻片上,这种技术可以减少脑组织被挤压造成的误差,所有的小块组织切片信息整合后,整个大脑标本的信息会得到最大限度的保存,包括血管周围间隙的细节。
关于影像和组织病理信息注册和应用,如果对比一下MRI影像、手工组织切片和高通量的自动切片形成的图片,结果是显而易见的。组织学图片高清的生物显微影像分辨率包含更多的数据,在应用领域也会有更大的发展空间,比如进行信息注册、用于自动发现象铁沉积这样的病理改变等。合作研究的信息注册仍有一些问题,比如脑标本的固定以及切割技术,研究组仍需要与合作单位进行商议。Dr Latour说目前大脑MRI成像对比占主导地位仍然是水分子扩散,与直接或间接地扩散到复杂的大脑结构中有关,而他们应用的方法可以在组织细胞水平上呈现清晰的图像,想想同一位置的一张脑MRI图像数据可以用200张组织学图片来进行细节解释,这是一个很大的飞跃。
Dr Latour列举一些病例,用MRI成像和高清的组织病理图片相结合,解释脑微出血和微梗死的组织病理学发现。他们发现,患者生前脑微出血的与死后脑标本的微出血MRI影像类似,而脑标本的高清组织图片显示微出血标本的组织、巨噬细胞和血管周围间隙都出现铁沉积;在微梗死的脑标本,临床上大概是亚急性或无症状的脑卒中病例,MRI显示白质高信号,有很多血管周围空白间隙,而高清组织图片显示血管周围间隙有细胞聚集,可能为脑脊液中的炎性细胞。