扩散 alone 能否解释脑脊液示踪剂在 24 小时内的全脑分布？
数值分析
2019-11-05 v2 数值分析
摘要
最近提出的类淋巴系统认为，整体流动对清除脑内废物十分重要，并可能构成例如阿尔茨海默病发病的基础。类淋巴假说仍有争议，若干微观层面的生物力学建模研究至少部分地否定了该系统的存在及其假设。相反，在宏观层面，有许多实验发现支持整体流动。在此，我们将考察在历时数小时至数天的新型磁共振成像（MRI）研究中观察到的脑脊液示踪剂分布，在多大程度上提示了整体流动或扩散。为纳入大脑的复杂几何结构、脑周异质性的脑脊液流动以及以天为时间尺度的输运，我们采用偏微分约束优化方法，以确定与 MRI 发现最相符的表观扩散系数（ADC）。我们发现灰质和白质中计算得到的 ADC 分别比用 DTI 估计的 ADC 大 23% 和 82%，这表明扩散可能不是唯一主导输运的机制。
引用
@article{arxiv.1811.04699,
title = {Can diffusion alone explain brain-wide distribution of a CSF tracer within 24 hours?},
author = {Lars Magnus Valnes and Sebastian K. Mitusch and Geir Ringstad and Per Kristian Eide and Simon W. Funke and Kent-Andre Mardal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.04699},
year = {2019}
}
备注
20 pages, with 6 pages supplementary, 13 figures