3.0T MRI對中腦導(dǎo)水管腦脊液動力學(xué)研究

郭秀玲，劉天立，趙進(jìn)學(xué)內(nèi)蒙古興安盟人民醫(yī)院CT、MRI科，內(nèi)蒙古烏蘭浩特　137499

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3.0T MRI對中腦導(dǎo)水管腦脊液動力學(xué)研究

郭秀玲，劉天立，趙進(jìn)學(xué)
內(nèi)蒙古興安盟人民醫(yī)院CT、MRI科，內(nèi)蒙古烏蘭浩特137499

［摘要］目的應(yīng)用3.0T磁共振對中腦導(dǎo)水管腦脊液動力學(xué)進(jìn)行初步研究.方法選擇2014年9月—2015年9月在該院進(jìn)行磁共振腦脊液檢查的患者共23例，所有患者在常規(guī)MRI掃描的基礎(chǔ)上進(jìn)行磁共振腦脊液檢查，序列設(shè)計包括：3D TSE DRIVE序列、cine PC序列、Q-Flow序列，分別用于觀察中腦導(dǎo)水管細(xì)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)、腦脊液流動狀態(tài)，并繪制時間-信號強(qiáng)度曲線.結(jié)果23例患者進(jìn)行檢查，其中2例正常，3例梗阻性腦積水，16例交通性腦積水，2例腦積水腦室-腹腔分流術(shù)后復(fù)查腦脊液流動狀態(tài)未見異常.結(jié)論3D TSE DRIVE序列、cine PC序列和Q-Flow序列相結(jié)合能夠?qū)χ心X導(dǎo)水管區(qū)的腦脊液動力學(xué)進(jìn)行全面的觀察研究.

［關(guān)鍵詞］中腦導(dǎo)水管；腦脊液循環(huán)；磁共振成像

腦脊液循環(huán)又被稱為人體的第三循環(huán)，和血液循環(huán)不同，腦脊液循環(huán)沒有固定的循環(huán)管道，流動方向不確定，流動速度也非常緩慢，因此醫(yī)學(xué)工作者們對其研究受到了很大的限制.隨著磁共振技術(shù)日益成熟，尤其是高場強(qiáng)MRI的出現(xiàn)，新技術(shù)新序列不斷開發(fā)和臨床應(yīng)用，讓我們逐漸揭示了腦脊液循環(huán)的真相.筆者應(yīng)用飛利浦Ingenia 3.0T磁共振機(jī)對23例患者進(jìn)行了腦脊液檢查，對腦脊液循環(huán)規(guī)律進(jìn)行了初步的研究探討，報道如下.

1　資料與方法

1.1一般資料

收集2014年9月—2015年9月在該院進(jìn)行磁共振腦脊液檢查的患者共23例，其中男14例，女9例，年齡13～71歲，平均（49±23.4）歲. 23例患者中顱腦外傷10例，腦囊蟲病6例，結(jié)核性腦膜炎1例，腦積水腦室-腹腔分流術(shù)后2例，腦血管病4例.臨床表現(xiàn)有頭疼、頭暈，煩躁，惡心嘔吐，抽搐，昏迷，精神改變，偏癱等.

1.2檢查方法

應(yīng)用飛利浦Ingenia 3.0T全數(shù)字磁共振機(jī)，頭線圈. 23例患者均進(jìn)行頭顱MRI常規(guī)平掃，14例患者進(jìn)行增強(qiáng)掃描. MRI常規(guī)平掃序列包括橫軸位T1W I、T2WI、DWI、T2Flair序列和矢狀位T2WI序列；增強(qiáng)掃描序列包括橫軸位、矢狀位、冠狀位T1WI，常規(guī)采用壓脂技術(shù).全部患者均進(jìn)行磁共振腦脊液檢查，序列設(shè)計包括：①3D TSE DRIVE序列：高分辨率薄層掃描，選取中腦導(dǎo)水管正中層面進(jìn)行矢狀位掃描，掃描參數(shù)：TE 200 ms，TR 1 500 ms，NSA 1次，重建層厚0.45 mm，連續(xù)掃描10層，掃描時間69 s.②cine PC序列：腦脊液電影成像，應(yīng)用外周心電門控技術(shù)，只選擇正中矢狀位的一個層面進(jìn)行相位對比成像，掃描參數(shù)：TE最短、TR 21 ms，層厚10 mm，NSA 2次，速度編碼方向為由頭向足，速度12 cm/s，R-R間隔間重建15個相位，掃描時間4～6 min不等.③Q-Flow序列：腦脊液測定，同樣應(yīng)用外周心電門控技術(shù)和相位對比法成像，在良好顯示導(dǎo)水管全程的正中矢狀位圖像上選擇垂直于導(dǎo)水管的層面進(jìn)行掃描，掃描線置于四疊體上下丘之間或?qū)塥M窄處，掃描參數(shù)：TE、TR均選擇最短，NSA 1次，層厚4 mm，速度編碼采用頭向足方向，速度12 cm/s，掃描時間3 min 14.4 s，根據(jù)測量值繪制時間-信號強(qiáng)度曲線.

1.3圖像分析與測量

3D TSE DRIVE序列：判斷中腦導(dǎo)水管是否通暢，管腔內(nèi)出現(xiàn)條狀完整或不完整的分隔為導(dǎo)水管狹窄或閉塞. cine PC序列：由頭向足流動的腦脊液為高信號，由足向頭流動的腦脊液為低信號，導(dǎo)水管內(nèi)出現(xiàn)流動的腦脊液信號表示通暢，無明顯腦脊液流動信號為重度狹窄或閉塞. Q-Flow序列：在圖像后處理工作站上，應(yīng)用軟件對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，繪制時間-信號強(qiáng)度曲線，正常曲線為正弦雙向波，U形波、不規(guī)則形波為異常曲線.

2　結(jié)果

23例腦脊液檢查的患者中，2例正常，表現(xiàn)為中腦導(dǎo)水管通暢無擴(kuò)張，曲線為正弦雙向波；3例梗阻性腦積水，表現(xiàn)為中腦導(dǎo)水管內(nèi)出現(xiàn)線狀低信號分隔，未見腦脊液流動信號，流動曲線呈不規(guī)則形；16例交通性腦積水，表現(xiàn)為腦室系統(tǒng)明顯擴(kuò)張，中腦導(dǎo)水管通暢但內(nèi)徑增大，腦脊液流速流量明顯增大，流動曲線呈U形；2例患者行腦積水腦室-腹腔分流術(shù)后復(fù)查，中腦導(dǎo)水管區(qū)腦脊液流動狀態(tài)未見異常.

3　討論

3.1腦脊液循環(huán)的研究

腦脊液主要由腦室內(nèi)的脈絡(luò)組織分泌，經(jīng)兩側(cè)腦室的室間孔流至第三腦室，再通過中腦導(dǎo)水管至第四腦室，經(jīng)過第四腦室下端的正中孔和外側(cè)孔流入蛛網(wǎng)膜下隙，再流向大腦背面，經(jīng)蛛網(wǎng)膜顆粒進(jìn)入上矢狀竇內(nèi)，然后吸收回流入血，腦脊液的產(chǎn)生和吸收保持動態(tài)平衡［1］.

20世紀(jì)40年代初國內(nèi)外學(xué)者們就已經(jīng)開始了有關(guān)腦脊液循環(huán)的科學(xué)研究.根據(jù)腰椎穿刺測量O’Conne 在1943年首先提出了腦脊液循環(huán)與動脈搏動有關(guān)，顱內(nèi)大動脈的擴(kuò)張是CSF搏動性運(yùn)動的根本原因［2］. 1986～1987年，F(xiàn)einberg和Mark首次將電影相位對比法用于測量腦脊液速度的活體研究，開創(chuàng)了MRI研究和臨床應(yīng)用的新領(lǐng)域［3］. 1994年Enzermann等應(yīng)用磁共振相位對比成像證實了腦脊液的搏動性流動，認(rèn)為在心臟收縮期中腦導(dǎo)水管內(nèi)腦脊液由頭端流向足端；在心臟舒張期，中腦導(dǎo)水管內(nèi)腦脊液由足端流向頭端，但凈流量為頭向足方向［4］.該研究中21例中腦導(dǎo)水管通暢患者腦脊液流動狀態(tài)均與Enzermann等的研究一致.

3.2中腦導(dǎo)水管腦脊液檢查的序列選擇

中樞神經(jīng)系統(tǒng)腦脊液循環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流動狀態(tài)不定，而中腦導(dǎo)水管為形態(tài)規(guī)則的管狀結(jié)構(gòu)，直徑恒定，腦脊液流速相對較快，對分析顱內(nèi)腦脊液的正常生理及病理狀態(tài)是一個理想的部位.該組研究選擇中腦導(dǎo)水管作為腦脊液研究的部位，共設(shè)計3個序列對腦脊液的流動狀態(tài)進(jìn)行檢查，包括3D TSE DRIVE序列、cine PC序列、Q-Flow序列.

3D TSE DRIVE序列：該序列在高分辨3D T2 TSE序列的基礎(chǔ)上加入了驅(qū)動平衡脈沖，使掃描時間縮短，流動偽影減少，而腦脊液與腦室結(jié)構(gòu)間的對比度明顯增高［5］，不需加心電門控，操作技術(shù)簡單易行. Ciftci等［6］將3D TSE DRIVE序列與3D T2 TSE序列進(jìn)行對照研究發(fā)現(xiàn)，前者檢查時間可縮短25%，且圖像質(zhì)量明顯提高.由于3D TSE DRIVE序列的圖像分辨率高，可用于第三腦室底造瘺手術(shù)方案的制訂，以確定造瘺通路、計算距離.并適于術(shù)后隨訪，觀察積水狀況是否改善，造瘺口是否閉塞等［7］.

cine PC序列和Q-Flow序列：MR相位對比序列為目前臨床唯一的無創(chuàng)流體測量技術(shù). cine PC序列和QFlow序列的設(shè)計都是基于相位對比法，將1個心動周期不同點(diǎn)上的2D PC數(shù)據(jù)采集起來，連續(xù)獲得多幀時間間隔相等的圖像，用于觀察1個心動周期內(nèi)連續(xù)的腦脊液流速的變化.當(dāng)腦脊液流動方向與預(yù)設(shè)的流速編碼方向一致時，呈白色高信號，流速值為正值；方向相反時呈黑色低信號，流速值為負(fù)值.這樣就得到了流體的實時流速和流向，除了用數(shù)值顯示外，還可通過波形圖、電影的形式表現(xiàn)出來.由于不同的掃描設(shè)備，設(shè)置的掃描參數(shù)不同，甚至同一廠家的機(jī)型不同，可能會得到不同的測量結(jié)果.

綜上，采用電影的方式觀察腦脊液流動的狀態(tài)，重建時間-信號強(qiáng)度曲線觀察波形對腦脊液動力學(xué)的研究更有意義.該研究通過對23例患者進(jìn)行磁共振腦脊液檢查，設(shè)計3D TSE DRIVE、cine PC序列和Q-Flow序列，將3個序列相結(jié)合，可以優(yōu)勢互補(bǔ)，能夠?qū)χ心X導(dǎo)水管區(qū)的腦脊液動力學(xué)進(jìn)行全面的觀察研究.

［參考文獻(xiàn)］

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［中圖分類號］R445.2

［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A

［文章編號］1672-5654（2016）02（c）-0118-03

DOI：10.16659/j.cnki.1672-5654.2016.06.118

收稿日期：（2015-11-17）

Research of 3.0 T MRI on Cerebrospinal Fluid Dynam ics in the Midbrain Aqueduct

GUO Xiu-ling，LIU Tian-li，ZHAO Jin-xue
CT，MRI Department，The People's Hospital of Xinganmeng in Mongolia，Ulanhot，137499 China

［Abstract］Objective To research on cerebrospinal fluiddynamics in the midbrain aqueduct by application of 3.0 T magnetic resonance. Methods From September 2014 and September 2015，selected 23 patients accepted magnetic resonance cerebrospinal fluid examination in our hospital，all patients carried out magnetic resonance cerebrospinal fluid examination on the basis of routine MRI scans，sequencedesign includes﹕3 D TSE DRIVE，cine PC sequences，Q - Flow sequence，which were used to observe the midbrain aqueductdetail anatomical structure，cerebrospinal fluid flow state，anddrawing the time-signal intensity curve. Resu lts Among 23 patients，including 2 cases were normal，3 cases were obstructive hydrocephalus，16 cases were traffic hydrocephalus，2 cases had not abnormalities by reexamining cerebrospinal fluid flow state postoperative water on the brain ventricle - peritoneal shunt. Conclusion Combination of 3 D TSE DRIVE，cine PC sequences and Q - Flow sequence could have a comprehensive study on the cerebrospinal fluiddynamics in the midbrain aqueduct area.

［Key words］Midbrain aqueduct；Cerebrospinal fluid circulation；Magnetic resonance imaging