王 晶(中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院 廣東 深圳 510107)
腦脊液(CSF)是無色透明液體,充滿腦室系統(tǒng),蛛網(wǎng)膜下隙和脊髓中央管內(nèi)。對中樞神經(jīng)系統(tǒng)起緩沖,保護(hù),運(yùn)輸代謝產(chǎn)物和調(diào)節(jié)顱內(nèi)壓等作用。它處于不斷產(chǎn)生,循環(huán)和回流的平衡狀態(tài)中。近些年來,磁共振技術(shù)的發(fā)展,對腦脊液定量分析和測量的技術(shù)也越來越成熟。本研究通過運(yùn)用相位對比法探討腦脊液循環(huán)不同解剖部位的流動規(guī)律及定量分析。
回顧性選取2016年—2017年行磁共振檢查的患者,35位24~45歲的正?;颊撸o任何頸椎或腦脊液循環(huán)障礙),男性24位,女性11位,平均年齡30.97歲,體重40~73kg。無任何腦脊液相關(guān)病史,無心律不齊,無磁共振禁忌癥等。
應(yīng)用GE MR750 3.0T設(shè)備,頭頸線圈。患者仰臥位,做完頭部和頸椎常規(guī)序列掃描,同時掃描正中矢狀位Sag T2 FrFse,層厚3mm(利于觀察中腦導(dǎo)水管,頸椎等),層間隔 0.5mm,TR3400ms,TE87ms,NEX2,F(xiàn)OV28cm×28cm,矩陣384×256。掃描中注意頸部吞咽和呼吸偽影。然后行Ax相位對比磁共振成像掃描,在正中矢狀位圖,分別做垂直中腦導(dǎo)水管入口段1組,中間段2組(圖1),出口段3組,顱底與頸椎交界處4組,頸椎2~3,5~6椎間盤水平5組,頸7~胸1水平6組,一次一層。掃描參數(shù):層厚4mm,無間隔,TR18.2ms,NEX2,F(xiàn)lip Angle 20,F(xiàn)OV24cm×24cm,矩陣320×224。設(shè)置Phase20,頭部流速編碼15.0cm/s,頸部2~8cm/s;最后做頸段正中Sag PC CSF(如圖3,4),參數(shù)同上,PC法要監(jiān)測指脈壓,根據(jù)心率調(diào)整掃描時間,同時添加流動和呼吸補(bǔ)償。
將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦ぷ髡続W4.6運(yùn)用CSF流動分析軟件進(jìn)行后處理。一次掃描后,可以得到一個心動周期內(nèi)腦脊液的相位圖和幅度圖。分別選取Ax PC CSF圖像上腦脊液顯示最大層面,信號最好的層面進(jìn)行測量,針對感興趣區(qū)繪制ROI,此外,頸段分別選取脊髓前端,后端及兩側(cè)的CSF感興趣區(qū)測量比較。對一個心動周期內(nèi)每幅圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到腦脊液信號強(qiáng)度流動曲線圖(圖2)和流速曲線圖,同時記錄絕對搏出量(取絕對值)。分別由3位由經(jīng)驗的醫(yī)師獨(dú)立測量,六組圖像分別測量三次,取其平均值,盡量保持每次測量ROI面積相同,記錄測量數(shù)值并保存自動生成的曲線圖。然后將1~3組4~6組圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS17.0軟件進(jìn)行分析統(tǒng)計,P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)差異,數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。1~3組,4~6組分別采用Kruskal-Wallis檢驗,頭部和頸部兩組間比較采用t檢驗。
在一個心動周期內(nèi)腦脊液呈雙向流動規(guī)律,收縮期向下流動,腦脊液相位圖呈高信號(圖4),舒張期向上運(yùn)動,呈低信號(圖3);CSF流動的時相—速率波動曲線呈近似正弦函數(shù);腦脊液循環(huán)系統(tǒng)不同解剖部位腦脊液流動速率不同,中腦導(dǎo)水管處流動速率最快,頸段腦脊液下端越來越慢;中腦導(dǎo)水管處測量的腦脊液上峰速度為16.23±3.14mm/s,下峰速度為15.38±2.65mm/s;絕對搏出量0.073±0.031;頸段腦脊液流速較慢,平均上峰速度為3.27mm±1.46mm/s,下峰速度為2.54±1.65mm/s;絕對搏出量0.036±0.021同時發(fā)現(xiàn)頸段同一層面腦脊液流動速度不同,脊髓前端較快,后端較慢。采用SPSS17.0 統(tǒng)計分析數(shù)據(jù),本研究中各組資料均服從正態(tài)分布(P>0.05)。
圖1 、2中腦導(dǎo)水管處相位圖,信號強(qiáng)度曲線圖;圖3、4頸段腦脊液流動圖舒張期和收縮期。
相位對比法是在核磁共振成像原理基礎(chǔ)之上,通過采用雙極梯度磁場對流體進(jìn)行預(yù)編碼,即在層面輸入梯度與輸出梯度之間施加兩個方向相反、但作用時間和梯度大小完全相同的磁場。當(dāng)流體的運(yùn)動方向與編碼方向一致時,像素呈高信號,相反時為低信號,靜止時則無信號改變,而像素信號強(qiáng)弱的變化可以體現(xiàn)流體的流速大小及運(yùn)動方向。
早期Greitz等[1]運(yùn)用MRI研究了心動周期內(nèi)顱內(nèi)血流量變化及腦脊液流動情況后認(rèn)為:顱內(nèi)和椎管內(nèi)腦脊液呈波動流動,主要驅(qū)動力是腦血管收縮期的腦膨脹,收縮期時,動脈血入腦,腦血流量增加,引起腦組織擴(kuò)張并腦室系統(tǒng)受壓,使腦脊液向下通過中腦導(dǎo)水管流入椎管;舒張期靜脈血流出增多,腦血流量減少,腦脊液向上反向流動。本研究中亦證實(shí)在一個心動周期內(nèi)腦脊液在顱內(nèi)和椎管內(nèi)呈雙向振動流動,導(dǎo)水管處CSF凈流動方向向下。動力學(xué)MRI成像以心縮期R波為起點(diǎn),中腦導(dǎo)水管處及頸部CSF由頭向尾流動,當(dāng)達(dá)到最大流速時,向尾流動的速度減慢,直至流速為零;此后,在心臟舒張期,CSF改變方向,由尾向頭流動,達(dá)到最大流速后,逐漸回到第二個R波的位置。
本研究中也有不足之處,由于各家醫(yī)院機(jī)型不一,各廠家機(jī)器性能的不一,及操作者的定位掃描與測量等關(guān)系,所測量的數(shù)據(jù)都會有一定影響,而且早期各文獻(xiàn)報道的檢查測量數(shù)據(jù)也是各有不同,目前,腦脊液的不同部位的流速流量尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
本研究提供相位對比法,對正常人的腦脊液流動進(jìn)行測量分析,了解了一個心動周期內(nèi)腦脊液的流動規(guī)律,并且分析腦脊液循環(huán)不同解剖部位的CSF流動規(guī)律及流速流率,為臨床提供輔助。磁共振PC-MR法測量腦脊液的流動是一種有效的檢查方式,能夠有效分析腦脊液循環(huán)的不同解剖部位的CSF做定量分析。隨著磁共振技術(shù)不斷的發(fā)展,腦脊液的檢查技術(shù)也會越來越完善,為臨床提供更多的支持。