3.0T MR在CSF循環(huán)系統(tǒng)不同解剖部位的動力學(xué)分析

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。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性選取2016年—2017年行磁共振檢查的患者，35位24～45歲的正常患者（無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。

1.2 方法

應(yīng)用GE MR750 3.0T設(shè)備，頭頸線圈?；颊哐雠P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。

1.3 數(shù)據(jù)分析測量

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(yàn)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(jì)，P＜0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)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(yàn)，頭部和頸部兩組間比較采用t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

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(jì)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。

3 討論

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)。

4 結(jié)論

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。