扩散MRI沿血管周围空间指数研究中ROI方向、大小和形状的影响

编辑推荐：针对ALPS方法中ROI定义不一致影响研究可比性的问题，德国吕贝克大学团队通过比较11种ROI配置的DTI/DWI数据，发现方形ROI(v4s/v9s)能显著提高ALPS指数计算的一致性(ICC=0.83)，为神经退行性疾病中glymphatic系统评估提供了标准化方案。

　　大脑如何清除代谢废物一直是神经科学的重要课题。glymphatic系统假说提出脑脊液(CSF)通过血管周围间隙(PVS)的定向流动可能是关键机制。扩散张量成像沿血管周围空间(ALPS)指数作为非侵入性评估工具，在阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病研究中展现出潜力。然而这个新兴领域正面临严峻不同研究间ALPS指数结果差异显著，严重阻碍了临床转化和跨中心研究。问题的核心被指向区域兴趣(ROI)定义缺乏标准化：有的研究使用球形ROI，有的采用单个体素，还有的覆盖多个切片，甚至放置位置(单侧/双侧)也不统一。

德国吕贝克大学的Patricia Ulloa团队敏锐捕捉到这一方法学瓶颈。他们在《Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine》发表的研究中，创新性地系统评估了ROI特征对ALPS指数的影响。研究招募13名健康志愿者(8女5男，平均22.8±1.4岁)，采用3T MRI获取DTI(64个扩散方向)和DWI(3个正交方向)数据。通过DSI Studio和ImageJ软件分析，比较了11种ROI配置(包括单个体素v1、平行/垂直排列的2-6个体素v2p-v6o、方形排列的4/9个体素v4s/v9s等)，使用Wilcoxon符号秩检验和组内相关系数(ICC)评估差异性与一致性。

关键技术包括：1)基于AC-PC平面对齐的DTI/DWI同步采集；2)使用FA图和SWI精确定位PVS区域；多尺度ROI设计(8-72 mm³)；4)双半球独立分析策略。结果部分揭示三个重要发现：首先，在"ROI配置比较"中，v4s和v9s表现出最优稳定性，与其它配置差异显著(p<0.05)，而平行/垂直排列ROI易受CSF污染。其次，"方法学比较"显示DTI与DWI的ALPS指数无显著差异(p>0.05)，但ICC分析表明v9s配置具有最佳跨方法可靠性(ICC=0.80)。最后"可靠性分析"通过Bland-Altman图证实，方形ROI的测量偏差最小(0.03)，95%一致性界限为-0.36至0.43。

讨论部分深入阐释了标准化方案的科学价值：1)证实ROI体积比形状更具影响力，推荐使用32-72 mm³的方形ROI；2)揭示DWI可替代耗时更长的DTI，但需严格保持受试者体位；3)提出双半球分别分析策略，为脑卒中、肿瘤等单侧病变研究奠定基础。作者特别指出，虽然ALPS指数可能仅反映局部PVS扩散而非整体glymphatic功能，但作为潜在生物标志物，其标准化将极大促进神经退行性疾病的早期诊断。这项研究为ALPS方法建立了首个ROI选择规范，其"最小化CSF污染"和"最大化白质覆盖"的原则，对推动多中心研究具有里程碑意义。