3.0TMRI相位對(duì)比電影成像用于中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)分析的價(jià)值

程亞寶，范偉雄，黃進(jìn)興，程鳳燕

(梅州市人民醫(yī)院磁共振二科，梅州 廣東 514031)

3.0TMRI相位對(duì)比電影成像用于中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)分析的價(jià)值

程亞寶，范偉雄*，黃進(jìn)興，程鳳燕

(梅州市人民醫(yī)院磁共振二科，梅州 廣東 514031)

目的探討3.0TMRI相位對(duì)比電影成像在中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)分析中的應(yīng)用價(jià)值。方法將我院收治的腦積水患者40例設(shè)為腦積水組，將同時(shí)期在我院進(jìn)行體檢的健康受檢者39例設(shè)為對(duì)照組。兩組均采用3.0T核磁共振(MRI)掃描儀進(jìn)行頭顱檢查，隨后利用相位對(duì)比電影成像技術(shù)及相關(guān)軟件進(jìn)行檢測(cè)并分析，觀察比較兩組中腦導(dǎo)水管處腦脊液各動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果交通性腦積水組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液凈流量、收縮期向下峰速、舒張期向上峰速、向下流量、向上流量均明顯高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。不完全性梗阻性腦積水組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液凈流量、收縮期向下峰速、舒張期向上峰速、向下流量及向上流量均明顯低于對(duì)照組，完全性梗阻性腦積水組以上指標(biāo)均為0，3組間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。結(jié)論相位對(duì)比電影成像在中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)分析中的應(yīng)用價(jià)值高，可為臨床診斷腦積水提供依據(jù)。

3.0T核磁共振；相位對(duì)比電影成像；中腦導(dǎo)水管；腦脊液流動(dòng)

隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相位對(duì)比電影成像技術(shù)逐漸廣泛應(yīng)用于臨床診斷，因其具有無創(chuàng)性，且可對(duì)腦脊液流動(dòng)方向、速度、信號(hào)強(qiáng)度等信息進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析，將其以影片的形式放映出來，尤其可對(duì)興趣區(qū)域進(jìn)行腦脊液動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析，為臨床腦積水等疾病的診斷提供依據(jù)[1]。頭顱眾多腦脊液流經(jīng)的部位中，中腦導(dǎo)水管較常作為典型部位用來進(jìn)行腦脊液動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析，因其管狀結(jié)構(gòu)存在流動(dòng)模型上的優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于3.0TMRI相位對(duì)比法在中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)分析中的應(yīng)用價(jià)值的研究較為少見[2]。為此，筆者選取我院79名接受3.0TMRI檢查的人員的結(jié)果進(jìn)行分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)神經(jīng)外科醫(yī)師分會(huì)制定的《中國(guó)腦積水規(guī)范化治療專家共識(shí)(2013版)》[3]中關(guān)于腦積水的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①肝、腎、心等重要器官功能嚴(yán)重?fù)p害者；②妊娠期婦女、產(chǎn)婦；③藥物過敏或過敏體質(zhì)者；④精神、心理及意識(shí)障礙者；⑤未自愿簽署知情同意書者。本研究所有患者均知情同意，且經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 一般資料 選取我院2015年7月至2016年9月收治的腦積水患者40例為腦積水組，將同期在我院進(jìn)行體檢的健康受檢者39例為對(duì)照組。其中，腦積水組男20例，女20例；年齡23～67歲，平均(43.1±5.1)歲；腦積水分型：梗阻性腦積水24例(完全梗阻性腦積水13例,不完全梗阻性腦積水11例)，交通性腦積水16例。對(duì)照組男21例，女18例；年齡25～65歲，平均(45.6±5.3)歲。兩組在性別、年齡等基線資料方面比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.3 儀器和設(shè)備 Siemens MAGNETOM Skyra 3.0T掃描儀，20通道頭顱相控陣線圈，應(yīng)用外周心電門控。數(shù)據(jù)處理應(yīng)用Siemens Syngo.via工作站及配套軟件。

1.4 檢查技術(shù)及參數(shù) 應(yīng)用20通道頭部相控陣線圈。受試者仰臥，平靜呼吸，采用外周心電門控(PPU)，將指脈放置到右手食指。進(jìn)行頭顱檢查，囑患者平臥于檢查床，保持平靜呼吸，分別采集顱腦常規(guī)圖像及腦脊液流速分析圖像。頭部常規(guī)圖像包括FSE序列的軸位T1WI- FLAIR、 T2WI、軸位RESOLVE- DWI和等體素的T2- SPACE,其中等體素T2- SPACE重建后用于做腦脊液流速序列的定位像。

T2WI軸位：TR 3780ms、TE 94ms、FOV 230mm×204mm、采集矩陣234×384、層厚5mm、層間距1.5mm，T1WI- FLAIR軸位：TR 2000ms、TE 15ms、TI 900ms、FOV 230mm×204mm、采集矩陣195×320、層厚5mm、層間距1.5mm，RESOLVE- DWI軸位：TR 4500ms、TE1 73ms、TE2 123ms、b1=0ms、b2=1000ms、FOV 220mm×220mm、采集矩陣160×160、層厚5mm、層間距1.5mm，等體素T2- SPACE:TR 3200ms、TE 409ms、FOV 230mm×230mm、采集矩陣256×256、層厚0.9mm、層間距0mm。腦脊液流速分別行flash- 6- in- plane- sag 序列，該序列的定位是常規(guī)正中矢狀位的方法，掃描參數(shù)分別為：TR 24.18ms、TE 7.71ms、TI 1ms、FOV160×160、層厚6mm 、采集矩陣256×256、反轉(zhuǎn)角10°、PC流速6cm/s、采集次數(shù)1 次，獲得矢狀位相位圖及幅值圖，能直觀的反映腦脊液在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)流動(dòng)的整體情況，還能觀察腦脊液流動(dòng)的速度、方向、信號(hào)高低； flash- 20- through- plane- tra 序列，該序列的定位是在中腦上、下丘之間水平，垂直中腦導(dǎo)水管(重建矢狀面T2- SPACE可清晰顯示中腦導(dǎo)水管，如圖1)，掃描參數(shù)分別為：TR 22.9ms、TE 7.07ms、TI 1ms、FOV160×160、層厚6mm 、采集矩陣256×256、反轉(zhuǎn)角 10° 、PC流速20cm/s、采集次數(shù)1 次。獲得橫軸位的相位圖及幅值圖可用Siemens Syngo.via工作站的配套軟件分析腦脊液的流速流量及 CSF 流動(dòng)方向的改變等情況。 腦脊液流速成像序列的采集時(shí)間受檢者心率的影響，一般兩個(gè)序列的總采集時(shí)間在4- 7min。

圖1 T2- SPACE重建成像

1.5 觀察指標(biāo) 觀察比較交通性腦積水組和對(duì)照組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液各動(dòng)力學(xué)參數(shù)(包括凈流量、收縮期向下峰速、舒張期向上峰速、向下流量、向上流量)、梗阻性腦積水組和對(duì)照組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液各項(xiàng)指標(biāo)。

2 結(jié) 果

2.1 交通性腦積水組和對(duì)照組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液各動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較 交通性腦積水組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液凈流量、收縮期向下峰速、舒張期向上峰速、向下流量、向上流量均明顯高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。見表1。

表1 交通性腦積水組和對(duì)照組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液各動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較

2.2 梗阻性腦積水組和對(duì)照組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液各動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較 不完全性梗阻性腦積水組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液凈流量、收縮期向下峰速、舒張期向上峰速、向下流量、向上流量均明顯低于對(duì)照組，完全性梗阻性腦積水組以上指標(biāo)均為0。3組間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。見表2。

表2 梗阻性腦積水組和對(duì)照組在中腦導(dǎo)水管處腦脊液各動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較

與其他兩組比較，*P均<0.05

3 討 論

MRI相位對(duì)比電影成像是一項(xiàng)新型醫(yī)學(xué)顯像技術(shù)，是由相反相位的兩極組成流動(dòng)性的梯度磁場(chǎng)，采集流動(dòng)液體兩次不同流動(dòng)編碼的圖像。對(duì)于靜止組織，流動(dòng)編碼梯度不會(huì)產(chǎn)生作用，采集的兩次不同流動(dòng)編碼圖像所得的靜止組織具有相同信號(hào)，流動(dòng)質(zhì)子位于兩個(gè)梯度之間，經(jīng)過不同的兩個(gè)正負(fù)梯度累加，相位位移產(chǎn)生，流動(dòng)編碼方向上的流動(dòng)質(zhì)子的流動(dòng)與該相位位移成正比關(guān)系，而該相位位移與相位圖像中的像素信號(hào)強(qiáng)度成正比關(guān)系，因此像素信號(hào)的強(qiáng)度變化就可直接反映流速大小與方向。若流體的方向與預(yù)設(shè)流動(dòng)編碼的方向相同，像素信號(hào)則顯示為亮白色，反之則為暗黑色，靜止組織信號(hào)顯示灰色，進(jìn)而可清晰顯示出導(dǎo)水管平面腦脊液的流動(dòng)節(jié)律、流速。腦積水患者與非腦積水者導(dǎo)水管平面的腦脊液流動(dòng)節(jié)律、頭側(cè)及足側(cè)的腦脊液平均流量、流速均不同[4- 5]。MRI相位對(duì)比法成像作為一種特殊成像技術(shù)，其顯著特點(diǎn)在于將液體流速作為編碼，將相位的變化情況用作圖像對(duì)比[6]。將兩者有機(jī)結(jié)合，可對(duì)流動(dòng)液體如腦脊液、血流等的流速、流量、波形等信息進(jìn)行精確定量分析。在一個(gè)心動(dòng)周期中，當(dāng)心臟收縮，顱內(nèi)血流量上升，腦組織發(fā)生膨脹，致使顱內(nèi)壓相對(duì)較前增高。當(dāng)發(fā)生腦室受壓時(shí)，腦脊液流出至椎管的途徑受阻。而心臟舒張時(shí)，顱內(nèi)靜脈血流量降低，顱內(nèi)壓相對(duì)較前下降，引起腦脊液向顱內(nèi)回流增多[7- 8]。

腦積水按照病理學(xué)分為梗阻性腦積水及交通性腦積水。梗阻性腦積水又稱為非交通性腦積水，與后者相對(duì)，是一種常見的神經(jīng)外科疾病，是由于后天或先天因素導(dǎo)致機(jī)體腦脊液循環(huán)通路于其第四腦室及以上被阻擋，引發(fā)腦脊液向小腦延髓池或蛛網(wǎng)膜下腔的通路出現(xiàn)障礙所致，又將其稱為腦室內(nèi)型梗阻性腦積水，常見于蛛網(wǎng)膜囊腫，導(dǎo)水管閉鎖或狹窄，正中孔或室間孔發(fā)育不良。按照梗阻程度又分為不完全性梗阻性腦積水和完全性梗阻性腦積水。采用MRI相位對(duì)比法對(duì)完全性梗阻性腦積水患者行中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)分析檢查時(shí)，可見腦脊液凈流量、收縮期向下峰速、舒張期向上峰速、向下流量、向上流量均基本為0，以上參數(shù)表現(xiàn)與該類腦積水存在物理性梗阻密切相關(guān)。而交通性腦積水在臨床較少見，系腦脊液在腦室外的循環(huán)通路因相關(guān)病變而受阻，或因腦脊液吸收、排泄功能下降或腦脊液生成量過高所致的腦積水。多見于蛛網(wǎng)膜下腔出血、顱腦損傷、腦膜炎等疾病。采用MRI相位對(duì)比法行中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)分析檢查時(shí)，可見腦脊液凈流量、收縮期向下峰速、舒張期向上峰速、向下流量、向上流量等指標(biāo)均明顯升高[9- 10]。

國(guó)內(nèi)相關(guān)研究[11]表明，對(duì)腦積水患者和正常人群的中腦導(dǎo)水管平面腦脊液流量、流速及流動(dòng)曲線進(jìn)行MR相位對(duì)比電影成像分析，多為波浪形或欠規(guī)則倒“U”形，而正常人群導(dǎo)水管平面腦脊液呈與心臟搏動(dòng)相關(guān)的雙向節(jié)律性流動(dòng)，在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)流速曲線呈“雙向”型，且腦積水患者頭側(cè)與足側(cè)腦脊液平均流量均高于正常人群。本文采用MRI相位對(duì)比電影成像技術(shù)對(duì)中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，39名健康受檢者的MRI檢查中的PC成像定位精確，均可清晰顯示測(cè)量區(qū)域的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)。且相位對(duì)比法可將中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)速度、方向、信號(hào)強(qiáng)度等信息一一呈現(xiàn)，同時(shí)軟件可對(duì)以上信息進(jìn)行詳細(xì)記錄并進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理[12]。

研究結(jié)果表明3.0TMRI相位對(duì)比電影成像在中腦導(dǎo)水管腦脊液流動(dòng)分析中具有重要診斷價(jià)值，可為臨床腦積水類型的鑒別提供依據(jù)，值得臨床推廣應(yīng)用。

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2016- 12- 29)

* 通訊作者，Email：mrfwx@163.com