肿瘤脑转移中的脑屏障作用 背景介绍 脑转移（Brain Metastases, BMs）是成人中最常见的颅内肿瘤，其发生率是原发性脑肿瘤的3至10倍。尽管采用了包括手术切除、放疗和化疗在内的多种治疗手段，脑转移的预后仍然较差，治疗难度较大。脑转移主要来源于肺癌（20-56%）、乳腺癌（5-20%）和黑色素瘤（7-16%），但也可能来自其他类型的癌症。脑转移的过程涉及多个步骤，包括局部侵袭、进入血液或淋巴系统、外渗到正常组织以及远端部位的定植。到达大脑后，循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells, CTCs）需要突破血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）。 血脑屏障的选择性通透性对治疗药物的渗透构成了重大挑战，限制了脑转移的治疗效果。因此，理解肿瘤细胞...
脑脊液动力学与脑室-蛛网膜下腔压力梯度的非侵入性量化研究 背景介绍 脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）是中枢神经系统的重要组成部分，具有保护脑组织、维持颅内压稳定以及促进代谢废物清除的功能。脑脊液循环异常与多种神经退行性疾病密切相关，例如正常压力脑积水（Normal Pressure Hydrocephalus, NPH）和Chiari畸形等。脑室与蛛网膜下腔之间的压力梯度（transmantle pressure）是理解脑脊液循环机制的关键参数。传统上，这一压力梯度通过侵入性方法（如压力传感器）测量，但这种方法存在感染风险且难以精确量化低幅度的压力变化。 近年来，非侵入性成像技术（如磁共振成像，MRI）的发展为研究脑脊液动力学提供了新的可能性。特别是，通过结合形态学...
改善脑积水患者认知和神经心理结果的研究优先事项 学术背景 脑积水（Hydrocephalus）是一种神经系统疾病，全球发病率约为每10万人中有85例。该疾病与运动和认知功能障碍密切相关。尽管外科手术的进步显著提高了患者的生存率和生活质量，但我们对这种异质性疾病的病因及其在不同生命阶段的具体神经心理和功能挑战的理解仍存在显著差距。为了应对这些局限性，Hydrocephalus Association和Rudi Schulte Research Institute组织了一次研讨会，旨在审查现有证据并提出进一步研究的领域，以改善脑积水患者的认知功能、功能状态和生活质量。 论文来源 这篇论文由Nickolas Dasher、T. Andrew Zabel等作者共同撰写，作者来自多个知名机构，包括华盛...
利用定制化组织概率图和模板提升特发性正常压力脑积水患者的脑部图像分析准确性 学术背景 特发性正常压力脑积水（Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus, iNPH）是一种常见的神经系统疾病，主要表现为步态障碍、认知功能下降和尿失禁。iNPH的神经影像学特征之一是“不成比例扩大的蛛网膜下腔脑积水”（Disproportionately Enlarged Subarachnoid Space Hydrocephalus, DESH），即脑室和外侧裂的显著扩张，同时伴有上凸面脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）空间的狭窄。这些形态学变化使得iNPH患者的脑部图像在统计分析和分割时面临巨大挑战，尤其是在使用传统的统计参数映射软件（如SPM1...
脑脊液流动与脑皮质BOLD信号耦合研究的新方法 学术背景 近年来，脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）在脑内废物清除中的作用引起了广泛关注。传统上，CSF被认为主要起到缓冲和免疫监视的作用，但越来越多的研究表明，CSF通过血管周围空间的流动可能在清除脑内有害物质方面发挥重要作用。然而，CSF流动的驱动机制仍存在争议。一些研究提出，大振幅的血管运动（如神经元活动、自然发生的血管舒缩或呼吸诱导的血管扩张）可能是驱动CSF流动的关键因素。 为了更好地理解CSF流动与脑皮质血氧水平依赖（Blood Oxygen Level Dependent, BOLD）信号之间的耦合关系，研究人员开发了一种新的磁共振成像（MRI）技术，结合了实时相位对比（Phase Contrast, PC...
脉络丛老化与脑脊液动态变化的研究 背景介绍 脉络丛（Choroid Plexus, CHP）是位于脑室内的一个高度血管化的结构，主要负责脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）的产生和代谢废物的清除。它在维持神经流体稳态和认知功能中起着至关重要的作用。随着年龄的增长，脉络丛的体积会增大，这种现象在正常衰老和神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）中尤为明显。尽管脉络丛在血-脑脊液屏障（Blood-CSF Barrier, BCSFB）中扮演着关键角色，但关于其随年龄变化的灌注和微结构的研究仍然有限。 为了更好地理解脉络丛在衰老过程中的变化及其对脑脊液动态的影响，研究人员利用人类连接组计划（Human Connectome Project, HCP）的老化数据集，对641名健康个体进...
脑脊液通过颈淋巴管排出的数值模拟研究 背景介绍 脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）是围绕大脑和脊髓流动的透明液体，其主要功能是为中枢神经系统提供物理保护、营养供应以及代谢废物的清除。近年来，越来越多的研究表明，脑脊液的排出不仅通过传统的蛛网膜颗粒吸收，还通过颅底的筛板进入鼻咽部淋巴管，最终到达颈淋巴管（Cervical Lymphatic Vessels, CLVs）。这一排出途径的异常与多种神经系统疾病（如创伤性脑损伤、神经退行性疾病等）密切相关。然而，由于颈淋巴管的解剖结构和物理特性尚未完全明确，脑脊液通过颈淋巴管排出的机制仍存在许多未解之谜。 为了深入理解这一过程，研究人员开发了一种数值模型，模拟脑脊液从筛板到颈淋巴管的排出过程。这项研究不仅为脑脊液排出的生理机...
自动化体外模型在脑积水研究中的应用 背景介绍 脑积水（Hydrocephalus）是一种由于脑室内脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）积聚引起的神经系统疾病，若不及时治疗，可能导致严重的并发症和永久性脑损伤。据统计，每500名新生儿中就有1人患有脑积水。尽管过去60年中有大量努力改进脑积水的治疗方法，但脑室分流管（shunt）的失败率仍然居高不下，50%的分流管在两年内失效，85%在十年内失效。分流管失效的主要原因是导管阻塞，导致患者需要多次手术修复，这不仅增加了患者的痛苦，还带来了巨大的医疗成本。美国每年因脑积水治疗的费用高达20亿美元。 然而，目前缺乏一个能够模拟临床相关参数的长期体外模型，这限制了基于假设的研究，进而阻碍了对分流管阻塞机制的深入理解。为了解决这一问...
脑脊液流动动力学及其在药物输送中的应用研究 背景介绍 脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）在人类脊髓腔中扮演着至关重要的角色，负责运输溶解的营养物质和废物。由于其脉动性，CSF的流动受到心脏和呼吸周期的影响。近年来，随着对中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）疾病治疗需求的增加，如何优化鞘内（Intrathecal, IT）药物输送成为了研究热点。鞘内注射通过利用CSF的流体动力学特性，能够将治疗分子直接输送到中枢神经系统，从而提高治疗效果。 然而，现有的计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）模型大多基于个体或小群体，由于脊髓腔几何形状的显著变异性，这些研究结果可能无法推广到更广泛的人群。因此...
社区居住老年人中脉络丛体积与认知功能的关系研究 学术背景 随着全球老龄化问题的加剧，痴呆症患者的数量逐年增加。早期识别认知功能下降的老年人并引导他们采取预防和治疗措施变得尤为重要。然而，目前针对老年人认知障碍的预防或疾病修饰疗法仍然有限，因此需要更深入地了解老年人认知障碍的病理生理机制。以往的研究主要集中在脑实质与认知功能的关系上，而对颅内其他结构（如脉络丛）与认知功能的关系研究较少。 脉络丛（Choroid Plexus, CP）是位于脑室系统中的一种富含血管的结构，主要负责脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）的产生、神经发生、代谢废物的清除、神经炎症调节等功能。近年来，越来越多的证据表明，脉络丛与阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）的病理生...