偏頭痛患者腦脊液及頸部血管流體動力學MRI 定量研究

劉運昌

（廣西壯族自治區南溪山醫院醫學影像科，廣西 桂林 541002）

腦脊液循環異常可能會引起顱內壓異常波動，從而刺激顱內痛敏結構引起頭痛[1，2]。相位對比磁共振成像（PC MRI）流體定量技術可應用于腦脊液循環異常的檢測，其具有直接、快速、無創、無輻射的特點，通過測量血流動力學的改變為疾病的研究提供新的方法[3，4]。目前PC MRI 技術被廣泛應用于腦積水等疾病的研究，對顱內動脈、靜脈、腦脊液循環流體動力學模式的整體研究仍不多[4]。基于此，本研究旨在通過相位對比成像技術，研究偏頭痛患者腦脊液及頸部血管流體動力學的改變。

1 資料和方法

1.1 一般資料 收集2021 年5 月-2022 年5 月于廣西壯族自治區南溪山醫院就診，并行磁共振檢查偏頭痛患者29 例設為偏頭痛組，其中男17 例，女12例；年齡22～68 歲，平均年齡（36.71±9.72）歲。在社區招募性別、年齡相匹配的對照組23 例，其中男13例，女10 例；年齡19～65 歲，平均年齡（39.54±8.22）歲。偏頭痛組納入標準：偏頭痛發作期間行磁共振檢查患者。對照組納入標準：健康體檢者。排除標準：①影響腦脊液、血管循環的基礎性疾病（如高血壓、糖尿病等）及神經系統病變；②妊娠期婦女；③精神、心理、意識障礙者。本研究所有患者均知情同意，簽署知情同意書，且研究經我院醫學倫理委員會批準。

1.2 掃描設備 使用philips Ingenia cx 3.0T 磁共振，16 通道頭頸數字相控陣線圈。掃描時患者下頜內收，全程閉眼；CSF 掃描，接心電門控或者指脈氧，觀察并及時更新心率。

1.3 掃描序列 CSF-DRIVE-SAG（或者BTFE-SAG）頭顱常規矢狀位；TOF-MRA、3D PC MRV(動、靜脈血管）；CSF-Cine CSF 常規；CSF-Q-flow CSF 常規。

1.4 定位及參數 頸內動脈（ICA）、頸內靜脈（IJV）測量定位于C3椎體水平，距頸總動脈分叉約2 cm 以上，避免湍流的影響。測量采用TOF、MRA、MRV 圖像定位，掃描線分別垂直ICA、BA、IJV。中腦導水管（CA）采用T2-TSE 正中矢狀位定位，掃描線垂直導水管中間段；腦脊液流體分析應用MRI 心電門控電影相位對比序列。矢狀位定位像上，在上下丘之間選取與導水管垂直的層面作為分析層面，采用2DQFLOW 序列：TR/TE=21/6.8 ms，FOV 80×80 mm，層厚4 mm，無間隔，矩陣256×179，NSA 1 次，心臟相位16，反轉角度20，ICA、IJV、BA、導水管，編碼速率預置分別為：100、70、100、12 cm/s，編碼方向由足向頭，采用外周脈搏門控、流動補償、無相位卷折技術，掃描時間約5 min。CSF 常規掃描圖像（采用PCA 技術即相位對比法成像---Cine），TR/TE=23/14 ms，FOV 220×220 mm，層厚10 mm，無間隔，矩陣256×162，NSA 2 次，編碼速率預置成人流速設置為10 cm/s；小孩流速設置為8 cm/s。

1.5 圖像后處理 將掃描所得原始圖像傳至Philips后處理工作站（IntelliSpace Portal version 8），調節適當的窗寬、窗位，在T1-FFE 幅度圖像上繪制流體斷面興趣區（ROI）；由Philip Q-FLOW 軟件自動生成時相--流速曲線圖，并記錄每個相位點、心動周期的相關流速、流量等流體動力學數據。

1.6 統計學方法 統計學分析應用SPSS 17.0 軟件。計量資料使用（）表示，采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05 認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組中腦導水管平面腦脊液流量和流速比較偏頭痛組腦脊液頭側、足側的流量、流速均低于對照組（P＜0.05），見表1。

表1 兩組中腦導水管平面腦脊液流量和流速比較（）

表1 兩組中腦導水管平面腦脊液流量和流速比較（）

2.2 兩組頸部血管平均流速比較 偏頭痛組頸部血管平均流速均低于對照組（P＜0.05），見表2。

表2 兩組頸部血管平均流速比較（，ml/s）

表2 兩組頸部血管平均流速比較（，ml/s）

3 討論

腦脊液為中樞神經系統提供物理保護，同時為神經元的正常功能提供必要的穩態環境[5]。MR 流體定量技術通過MR 相位對比序列，由相位相反的兩極組成的流動梯度磁場，對腦脊液進行兩次不同的流動編碼圖像采集[1，2，6]。PC MRI 通過敏化運動速度橫向磁化相位，使動態和靜止原子核產生不同信號對比，采集反相位和同相位數據，在進行剪影而獲得原子核影像[7-10]。目前PC MRI 被廣泛應用于腦積水、Chiari 畸形、蛛網膜囊腫等疾病的研究[11-14]，對循環流體動力學研究尚且不多[4，15-17]。對腦脊液流動的流體力學缺乏全面的了解，仍然是這些疾病診斷評估和潛在治療方案發展的關鍵障礙[18]。

任何原因引起的腦脊液循環異常均會引起顱內壓的異常波動，當波動幅度增大并大于一定范圍時，會刺激顱內痛敏結構而引起頭痛[1，2]。本研究使用PC MRI 技術對偏頭痛患者和正常受試者的腦脊液流量和流速進行對比，結果顯示，頭痛患者中腦導水管水平腦脊液流量和流速均低于對照組，說明偏頭痛患者已出現了腦脊液流體動力學的改變，這與曾雙林等[2]的研究結果一致。分析原因為蛛網膜下腔作為一個緩沖系統，會因腦脊液量的減少導致緩沖能力的下降，引起頭痛，這支持了偏頭痛患者存在腦脊液循環異常的假說。與曾雙林等[2]的研究不同，本研究對偏頭痛發作期間的患者進行研究，但得出相似的結果。偏頭痛患者腦脊液流速減低的原因可能是一方面可能源于神經血管調節功能的失調。另一方面反復發作的偏頭痛發作，在神經體液機制的反復作用下，最終導致血管擴張受損，導致局部腦灌注不足和腦白質損傷，腦白質病變通過影響腦血管自動調節和血管舒縮反應，從而間接引起腦脊液流速的異常[19]。因此，PC MRI 技術雖能發現偏頭痛患者腦脊液流量和流速的下降，但這實際上可能是一種間接病理現象，具體病因引起的腦脊液流量和流速的下降仍需進一步進行研究。研究表明[20]，CSF 流動動力學參數會受到年齡和性別的影響。本研究根據偏入組的頭痛患者對健康受試者進行了性別和年齡的匹配，發現頭痛患者的頸部血管流速也低于正常對照組。研究表明[21]，血管、腦組織的順應性與顱內壓均會影響血流的流動模式，血流動力學的改變可能提示腦血管或腦組織順應性的下降。本研究結果表明偏頭痛患者可能存在血管、腦組織發生病理性順應性改變和循環路徑的障礙。

總之，PC MRI 技術是研究腦脊液、頸部血管生理、病理的理想手段，能無創、定量地檢測偏頭痛患者的腦脊液、頸部血管流體動力學的改變，一定程度上達到診斷的目的。