MRI高分辨力黑水成像對交通性腦積水中腦導(dǎo)水管通暢性的診斷價值

劉欣，馬艷紅，榮凡令，周小兵

（1.山東省巨野縣人民醫(yī)院影像科，山東 巨野 274900；2.山東省交通醫(yī)院超聲科，山東 濟南 250031；3.南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，江蘇 南京 210029）

MRI高分辨力黑水成像對交通性腦積水中腦導(dǎo)水管通暢性的診斷價值

劉欣1，馬艷紅2，榮凡令3，周小兵3

（1.山東省巨野縣人民醫(yī)院影像科，山東 巨野 274900；2.山東省交通醫(yī)院超聲科，山東 濟南 250031；3.南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，江蘇 南京 210029）

目的：通過高分辨力黑水序列判斷交通性腦積水患者中腦導(dǎo)水管是否通暢。方法：選擇54例交通性腦積水患者，行矢狀位黑水序列和軸位腦脊液相位對比電影（PC cine）序列。掃描結(jié)束后，由2位高年資醫(yī)師行雙盲法判讀；先根據(jù)黑水CUBE T2判斷中腦導(dǎo)水管是否流通，根據(jù)圖像特點診斷中腦導(dǎo)水管流通性。后使用PC cine序列測量中腦導(dǎo)水管處流速，并以此為中腦導(dǎo)水管通暢與否標(biāo)準(zhǔn)，與黑水CUBE T2序列進行對照。比較交通性腦積水和正常對照組中腦導(dǎo)水管腦脊液流速和流量。結(jié)果：交通性腦積水患者中腦導(dǎo)水管流速和流量明顯大于正常志愿者（均P＜0.05）。2名醫(yī)師根據(jù)黑水序列診斷交通性腦積水患者中腦導(dǎo)水管暢通性比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.25）。ROC曲線下面積為0.956（95%CI 0.883～0.990），AUC＞0.9，說明對交通性腦積水的診斷價值較高。結(jié)論：MRI黑水序列無創(chuàng)、簡便易行，能充分顯示交通性腦積水患者腦脊液流動路線，可用于診斷交通性腦積水患者中腦導(dǎo)水管通暢性。

腦積水；腦導(dǎo)水管；磁共振成像

腦積水是臨床常見病，是由于各種原因?qū)е履X脊液在腦室或蛛網(wǎng)膜下腔過度積聚而形成。中腦導(dǎo)水管是腦室間重要的連接結(jié)構(gòu)，其狹窄或梗阻會導(dǎo)致腦脊液循環(huán)障礙，形成顱內(nèi)壓升高和（或）梗阻性腦積水；此外當(dāng)腦脊液回吸收出現(xiàn)障礙時，即便中腦導(dǎo)水管暢通，也可出現(xiàn)交通性腦積水。一般來說，梗阻性腦積水通常選擇神經(jīng)內(nèi)鏡第三腦室底造瘺術(shù)，而交通性腦積水則選用腦室腹腔分流術(shù)更有效，因此，明確中腦導(dǎo)水管有無梗阻有助于臨床醫(yī)師選擇正確治療手段［1-5］。常規(guī)MRI由于部分容積效應(yīng)的限制，無法判讀中腦導(dǎo)水管是否暢通。筆者選擇2012年5月至2014年4月南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院收治的交通性腦積水患者54例，使用高分辨力黑水CUBE T2序列，顯示中腦導(dǎo)水管腦脊液流動狀況，并據(jù)此診斷交通性腦積水患者中腦導(dǎo)水管是否通暢?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料54例（交通性腦積水組）中，男33例，女21例；年齡12～78歲，中位年齡45歲。臨床表現(xiàn)為進行性顱壓增高、小腦性共濟失調(diào)和顱神經(jīng)損害等。另選擇正常志愿者22例為正常對照組。所有受檢者均在檢查前簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法使用GE 1.5 T HDxt MRI掃描儀，8通道高分辨力頭線圈。掃描序列包括軸位FSE T2WI、矢狀位黑水CUBE T2序列，并以CUBE T2正中矢狀位圖像為定位像，垂直于中腦導(dǎo)水管掃描腦脊液相位對比電影（PC cine）序列。掃描參數(shù)：軸位FSE T2WI序列，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣320×256，層厚4 mm，無層距，TR 4 000 ms，TE 102 ms，ETL 18；黑水CUBE T2序列，F(xiàn)OV 20 cm×20 cm，矩陣288×288，層厚1mm，無層距，自動重建層厚0.25mm，TR 2 500 ms，TE 102 ms，ETL 80；相位對比腦脊液PC cine序列，F(xiàn)OV 20 cm×20 cm，矩陣320×256，層厚4 mm，無層距，TR 18 ms，TE 5.7 ms，翻轉(zhuǎn)角20°，流速編碼（velocity encoding，VENC）20。

1.3 圖像處理將掃描后圖像傳至AW 4.5工作站，由2位高年資醫(yī)師行雙盲法判讀。先根據(jù)黑水CUBE T2判斷中腦導(dǎo)水管是否流通，并根據(jù)圖像特點分為5級：1級，肯定通暢；2級，可能通暢；3級，不一定；4級，可能不通暢；5級，肯定不通暢。然后將cine PC序列錄入fuctool工具包，繪制心動周期中腦導(dǎo)水管水平腦脊液流動曲線，并進行流速和流量測量。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用medcalc統(tǒng)計軟件。計量資料以±s表示，比較2組中腦導(dǎo)水管處流速和流量。采用秩和檢驗比較2名高年資醫(yī)師對黑水CUBE T2序列的讀片結(jié)果。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。根據(jù)讀片結(jié)果繪制ROC曲線圖，計算ROC曲線下面積（area under the curve，AUC），用AUC評價黑水CUBE T2序列診斷交通性腦積水的準(zhǔn)確性，AUC在0.7～0.9，表示有一定的準(zhǔn)確性；＞0.9，表示有較高的準(zhǔn)確性。

2 結(jié)果

2.1 掃描結(jié)果2組均順利完成黑水CUBE T2序列，成功率均為100%。對照組順利完成PC cine序列；交通性腦積水組5例因心率不齊，導(dǎo)致PC cine序列掃描失敗，腦脊液流動曲線繪制失敗，流速和流量測量失敗。交通性腦積水組中腦導(dǎo)水管處腦脊液心動周期流動曲線呈“正弦曲線”狀，正常非流動腦組織為水平線（圖1）。心臟收縮期中腦導(dǎo)水管腦脊液正向流動，表現(xiàn)為高信號；心臟舒張期中腦導(dǎo)水管腦脊液反向流動，表現(xiàn)為低信號。正常對照組中腦導(dǎo)水管腦脊液流速和流量測量結(jié)果，見表1。

表12 組中腦導(dǎo)水管腦脊液流速和流量比較（±s）

表12 組中腦導(dǎo)水管腦脊液流速和流量比較（±s）

組別向上流速（v/cm·s-1）向下流速（v/cm·s-1）向下流量（mL/s）向上流量（mL/s）交通性腦積水組12.13±2.1211.31±2.010.092±0.0080.085±0.005對照組8.76±1.737.85±1.520.013±0.0040.012±0.003 P值＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.2 黑水CUBE T2序列54例交通性腦積水患者可見中腦導(dǎo)水管擴張，可見自第三腦室→中腦導(dǎo)水管→第四腦室流動低信號線，且中腦導(dǎo)水管處信號更低，提示此處流速加快，速度高于第三腦室和第四腦室（圖1）。2名高年資醫(yī)師對黑水CUBE T2序列判讀，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.25）（表2）。

表22 名高年資醫(yī)師對黑水CUBE T2序列判讀結(jié)果例

2.3 ROC曲線分析結(jié)果ROC曲線分析可以得出，AUC為0.956（95%CI：0.883～0.990），說明黑水CUBE T2序列對交通性腦積水的診斷價值較高，對腦積水的鑒別診斷有較大的臨床參考價值。

圖1 男，28歲。交通性腦積水圖1a黑水CUBE T2序列，可見到自第三腦室（短箭）→中腦導(dǎo)水管（粗箭）→第四腦室（長箭）流動低信號線，且中腦導(dǎo)水管處信號更低，提示此處流速加快，速度高于第三腦室和第四腦室圖1b相位對比腦脊液電影序列的原始相位圖，1號ROI為靜止不動的正常腦組織，2號ROI為中腦導(dǎo)水管水平圖1c可見靜止不動的正常腦組織為水平線（1號線），流動的腦脊液為典型“正弦曲線”（2號線）圖2黑水CUBE T2序列診斷交通性腦積水的ROC曲線圖

3 討論

正常的腦脊液生成量為0.20～0.35 mL/min，多由腦室系統(tǒng)內(nèi)的脈絡(luò)叢生成，脈絡(luò)叢主要位于側(cè)腦室和第四腦室。一般認(rèn)為腦脊液循環(huán)途徑是：脈絡(luò)叢（側(cè)腦室）→室間孔→第三腦室→中腦導(dǎo)水管→第四腦室→蛛網(wǎng)膜下腔→蛛網(wǎng)膜顆?！材X膜竇→靜脈回流。腦脊液生成過多、回吸收減少、流動阻力增加或靜脈竇壓力增高都可能導(dǎo)致腦積水。根據(jù)病因不同，腦積水主要分為2大類：梗阻性腦積水和交通性腦積水。梗阻性腦積水常見病因為中腦導(dǎo)水管梗阻。隨著神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)逐漸成熟，神經(jīng)內(nèi)鏡第三腦室底造瘺術(shù)成為梗阻性腦積水的首選治療方法。第四腦室出口以后的正常腦脊液通路受阻或吸收障礙所致的腦積水稱為交通性腦積水，蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦膜炎、顱腦損傷、靜脈栓塞和腦脊液吸收障礙是其常見病因。臨床選用手術(shù)方法主要有腦室腹腔分流術(shù)、腰大池腹腔分流術(shù)和腦室心房分流術(shù)等。不同類型腦積水手術(shù)方式不同，所以臨床醫(yī)師在術(shù)前常通過影像學(xué)檢查評估中腦導(dǎo)水管是否暢通［6-10］。

中腦導(dǎo)水管正常直徑2～3 mm，常規(guī)MRI不易顯示。本研究使用高分辨力黑水CUBE T2序列，掃描層厚1 mm，計算機自動重建成0.25 mm，可連續(xù)在8～12層觀察到中腦導(dǎo)水管，不存在因分辨力不足而導(dǎo)致漏診誤診的可能。正常情況下，腦脊液在常規(guī)T2WI呈顯著高信號。但超長回波鏈的CUBE T2序列，回波鏈長度達(dá)100，此時流動的液體會出現(xiàn)失相位而呈低信號，且流速越快，失相位程度越重，信號越低。交通性腦積水患者，在第三腦室→中腦導(dǎo)水管→第四腦室間存在一條低信號線樣影，這應(yīng)為腦

脊液在其間流動導(dǎo)致失相位而產(chǎn)生。且中腦導(dǎo)水管處信號下降更顯著，可能提示中腦導(dǎo)水管處腦脊液流速高于第三腦室和第四腦室。王玲等［1］使用腦脊液自旋標(biāo)記MRI，觀察中腦導(dǎo)水管腦脊液的循環(huán)狀態(tài)，有助于判斷梗阻性腦積水和交通性腦積水的病因和病變部位，可作為一種MRI腦脊液電影成像的新方法彌補常規(guī)MRI的不足。但腦脊液自旋標(biāo)記MRI操作復(fù)雜，每次標(biāo)記及成像范圍很小，且并非每臺機器都安裝該序列，其有效時間短，無法大規(guī)模開展臨床工作。本研究使用的CUBE T2序列是機器自帶的常規(guī)臨床掃描序列，操作簡單，掃描范圍大，可方便行多中心研究。陳江津等［2］使用3D Balanced FFE序列觀察中腦導(dǎo)水管擴張、狹窄及梗阻狀況，但腦脊液無論是否流動在3D Balanced FFE序列都呈顯著高信號，因此，僅能觀察中腦導(dǎo)水管擴張或狹窄的形態(tài)學(xué)信息，而無法得到腦脊液流動的功能學(xué)信息。這與王茜等［3］研究類似。王茜等［3］使用的3DTSE-DRIVE序列是在3D T2WI的基礎(chǔ)上加上驅(qū)動平衡脈沖，從而去除腦脊液流動效應(yīng)。本研究CUBE T2序列通過使用超長回波鏈，放大腦脊液的流空效應(yīng)，從而得到腦脊液流動的功能學(xué)信息。

本研究發(fā)現(xiàn)，交通性腦積水患者中腦導(dǎo)水管處流速明顯加快且流量加大。由于常規(guī)MRI序列很難直接判斷中腦導(dǎo)水管腦脊液是否流動，臨床通常把PC cine序列作為評估中腦導(dǎo)水管是否流通的金標(biāo)準(zhǔn)，通過繪制腦脊液流動曲線及流速測量定量評估腦脊液流動狀況［8-13］。但PC cine序列對心率不齊患者，成像效果較差。本研究中，5例因心率不齊導(dǎo)致檢查失敗。王茜等［3］對31例幕上積水患者行PC cine成像，2例因心律不齊或心率過快，導(dǎo)致腦脊液電影成像及腦脊液流速分析失敗。姚偉武等［4］研究發(fā)現(xiàn)，交通性腦積水中腦導(dǎo)水管水平腦脊液流速和流量明顯加快，與正常志愿者比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），與本研究結(jié)果類似。Bradeley等［5］研究認(rèn)為，腦室系統(tǒng)在收縮期向內(nèi)運動增加，以及中腦導(dǎo)水管擴張，兩者共同作用，導(dǎo)致交通性腦積水患者中腦導(dǎo)水管處腦脊液流速增快。Grcitz等［6］研究發(fā)現(xiàn)，正常志愿者中腦導(dǎo)水管腦脊液流量比交通性腦積水患者低10倍，而枕大孔處腦脊液流量為交通性腦積水患者的2倍，同時上矢狀竇內(nèi)靜脈流量高于交通性腦積水患者。他認(rèn)為不同心動周期腦擴張（回縮）導(dǎo)致中腦導(dǎo)水管腦脊液脈搏式流動，而收縮期顱內(nèi)動脈搏動主要影響枕大孔處腦脊液搏動。枕大孔處腦脊液降低和上矢狀竇內(nèi)靜脈流量下降，說明由于腦動脈擴張下降，降低了腦內(nèi)靜脈擴張，并增加了管壁順應(yīng)性。Greitz等［7］提出交通性腦積水應(yīng)改稱為動脈搏限制性腦積水，認(rèn)為動脈搏動的減弱會降低枕大孔處腦脊液搏動及腦脊液容量傳導(dǎo)，導(dǎo)致皮層靜脈匯入硬膜竇處的壓力下降，靜脈擴張度降低，增加小靜脈和毛細(xì)血管靜脈部分的阻力，降低腦血流量。

總之，黑水CUBE T2序列使用超長回波鏈成像，可放大腦脊液的流空效應(yīng)，觀測交通性腦積水患者腦脊液從第三腦室→中腦導(dǎo)水管→第四腦室的流空低信號影，有助于判斷中腦導(dǎo)水管是否暢通。

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2016-01-22）

10.3969/j.issn.1672-0512.2016.06.023

榮凡令，E-mail：flrong1204@163.com。