二、血脑屏障破坏与动态对比增强磁共振成像应用基础

血脑屏障作为中枢神经系统的特殊解剖和生理屏障，它的完整性与很多中枢神经系统疾病密切相关^[1]。血脑屏障是指血浆与脑细胞之间的屏障，它由毛细血管壁与神经胶质细胞形成，包括紧密连接的血管内皮细胞、血管基底膜与血管外细胞或非细胞的成分，例如星形胶质细胞、血管周细胞、小胶质细胞，这些是血脑屏障的功能和结构基础（图3-1）。这些结构组成了一个相互作用的复合体，即神经血管单位（neurovascular unit，NVU）。血脑屏障调节着通过血管壁的基本分子，例如葡萄糖，并且能够限制一些潜在有害物质的扩散。

图3-1　内皮细胞、基底膜、胶质细胞等通过紧密连接，环绕在毛细血管周围，形成血脑屏障

许多疾病会引起脑血脑屏障的破坏，它们的发生机制并不相同。脑肿瘤在生长过程可能破坏内皮细胞间的紧密连接，导致血脑屏障渗透性增加；同时，新生血管的血脑屏障也不完整^[2]。缺血性脑卒中时，由于钠钾泵和能量代谢障碍，会造成血管内皮细胞肿胀、紧密结合蛋白减少、基底膜降解，从而导致血脑屏障结构的破坏^[3]。脑膜炎的血脑屏障破坏可能来自感染和自身免疫反应。而其他疾病，包括阿尔兹海默病，可能是继发于神经炎性损伤和其他不明原因的内在机制。

虽然脑脊液与血清中白蛋白的比值是评价血脑屏障渗透改变的最主要方法，但是由于需要进行腰椎穿刺，无法广泛应用。近年来，DCE-MRI的不断发展，为无创性地评价血脑屏障的渗透性改变提供定量手段。当血脑屏障发生破坏时，低分子量的MRI对比剂可以通过血脑屏障进入血管外细胞外间隙（extravascular-extracellular space，EES），导致T₁时间缩短和强化，DCE-MRI主要通过时间信号强度变化和药代动力学模型，计算相关的微循环参数，来评估血脑屏障的改变情况。