用7特斯拉快速磁共振成像技术看清活人脑中的细小静脉

大脑的持续血液供应至关重要，血管网络（血管结构）是脑结构、功能和病理的关键方面。无创测量人脑血管结构对理解功能神经影像信号、诊断脑血管疾病及追踪神经退行性病变意义重大。超高场MRI如今已能实现介观（小于0.5毫米）成像，揭示此前在体无法获取的血管细节，但当前方法存在两大障碍：扫描时间常超过40分钟，且传统可视化方法在血管导航方面存在局限。本研究提出一种快速全脑MRI协议，能在7分钟内以0.35毫米分辨率清晰呈现静脉网络。研究还引入了可区分血管类型并更直观导航血管系统的处理和可视化技术。通过优化的多回波三维回波平面成像（3D EPI）序列，该方案无需静脉造影剂即可获得强静脉对比度，结合参与者预选有效减少了头部运动伪影。结果显示，该方法能在体重现亨利·M·杜韦诺伊的经典血管图像，提供人类全脑皮质内介观静脉图谱，清晰呈现软脑膜、软膜和皮质内静脉，并能观察到不同半球和个体间软脑膜静脉的差异，以及皮质内静脉在不同皮质深度的分布。这种血管类型特异性的处理和可视化技术，通过更简单可靠的组织分割替代复杂的血管分割，简化了分析并提高了结果准确性。本研究为深入研究不同个体、脑区和皮质层的血管组织奠定了基础，使介观血管结构成像在广泛的神经科学和临床应用中具有可行性。