3.0T MRI對中腦導水管腦脊液動力學研究

郭秀玲，劉天立，趙進學內蒙古興安盟人民醫院CT、MRI科，內蒙古烏蘭浩特　137499

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3.0T MRI對中腦導水管腦脊液動力學研究

郭秀玲，劉天立，趙進學
內蒙古興安盟人民醫院CT、MRI科，內蒙古烏蘭浩特137499

［摘要］目的應用3.0T磁共振對中腦導水管腦脊液動力學進行初步研究.方法選擇2014年9月—2015年9月在該院進行磁共振腦脊液檢查的患者共23例，所有患者在常規MRI掃描的基礎上進行磁共振腦脊液檢查，序列設計包括：3D TSE DRIVE序列、cine PC序列、Q-Flow序列，分別用于觀察中腦導水管細節解剖結構、腦脊液流動狀態，并繪制時間-信號強度曲線.結果23例患者進行檢查，其中2例正常，3例梗阻性腦積水，16例交通性腦積水，2例腦積水腦室-腹腔分流術后復查腦脊液流動狀態未見異常.結論3D TSE DRIVE序列、cine PC序列和Q-Flow序列相結合能夠對中腦導水管區的腦脊液動力學進行全面的觀察研究.

［關鍵詞］中腦導水管；腦脊液循環；磁共振成像

腦脊液循環又被稱為人體的第三循環，和血液循環不同，腦脊液循環沒有固定的循環管道，流動方向不確定，流動速度也非常緩慢，因此醫學工作者們對其研究受到了很大的限制.隨著磁共振技術日益成熟，尤其是高場強MRI的出現，新技術新序列不斷開發和臨床應用，讓我們逐漸揭示了腦脊液循環的真相.筆者應用飛利浦Ingenia 3.0T磁共振機對23例患者進行了腦脊液檢查，對腦脊液循環規律進行了初步的研究探討，報道如下.

1　資料與方法

1.1一般資料

收集2014年9月—2015年9月在該院進行磁共振腦脊液檢查的患者共23例，其中男14例，女9例，年齡13～71歲，平均（49±23.4）歲. 23例患者中顱腦外傷10例，腦囊蟲病6例，結核性腦膜炎1例，腦積水腦室-腹腔分流術后2例，腦血管病4例.臨床表現有頭疼、頭暈，煩躁，惡心嘔吐，抽搐，昏迷，精神改變，偏癱等.

1.2檢查方法

應用飛利浦Ingenia 3.0T全數字磁共振機，頭線圈. 23例患者均進行頭顱MRI常規平掃，14例患者進行增強掃描. MRI常規平掃序列包括橫軸位T1W I、T2WI、DWI、T2Flair序列和矢狀位T2WI序列；增強掃描序列包括橫軸位、矢狀位、冠狀位T1WI，常規采用壓脂技術.全部患者均進行磁共振腦脊液檢查，序列設計包括：①3D TSE DRIVE序列：高分辨率薄層掃描，選取中腦導水管正中層面進行矢狀位掃描，掃描參數：TE 200 ms，TR 1 500 ms，NSA 1次，重建層厚0.45 mm，連續掃描10層，掃描時間69 s.②cine PC序列：腦脊液電影成像，應用外周心電門控技術，只選擇正中矢狀位的一個層面進行相位對比成像，掃描參數：TE最短、TR 21 ms，層厚10 mm，NSA 2次，速度編碼方向為由頭向足，速度12 cm/s，R-R間隔間重建15個相位，掃描時間4～6 min不等.③Q-Flow序列：腦脊液測定，同樣應用外周心電門控技術和相位對比法成像，在良好顯示導水管全程的正中矢狀位圖像上選擇垂直于導水管的層面進行掃描，掃描線置于四疊體上下丘之間或導水管狹窄處，掃描參數：TE、TR均選擇最短，NSA 1次，層厚4 mm，速度編碼采用頭向足方向，速度12 cm/s，掃描時間3 min 14.4 s，根據測量值繪制時間-信號強度曲線.

1.3圖像分析與測量

3D TSE DRIVE序列：判斷中腦導水管是否通暢，管腔內出現條狀完整或不完整的分隔為導水管狹窄或閉塞. cine PC序列：由頭向足流動的腦脊液為高信號，由足向頭流動的腦脊液為低信號，導水管內出現流動的腦脊液信號表示通暢，無明顯腦脊液流動信號為重度狹窄或閉塞. Q-Flow序列：在圖像后處理工作站上，應用軟件對掃描數據進行計算，繪制時間-信號強度曲線，正常曲線為正弦雙向波，U形波、不規則形波為異常曲線.

2　結果

23例腦脊液檢查的患者中，2例正常，表現為中腦導水管通暢無擴張，曲線為正弦雙向波；3例梗阻性腦積水，表現為中腦導水管內出現線狀低信號分隔，未見腦脊液流動信號，流動曲線呈不規則形；16例交通性腦積水，表現為腦室系統明顯擴張，中腦導水管通暢但內徑增大，腦脊液流速流量明顯增大，流動曲線呈U形；2例患者行腦積水腦室-腹腔分流術后復查，中腦導水管區腦脊液流動狀態未見異常.

3　討論

3.1腦脊液循環的研究

腦脊液主要由腦室內的脈絡組織分泌，經兩側腦室的室間孔流至第三腦室，再通過中腦導水管至第四腦室，經過第四腦室下端的正中孔和外側孔流入蛛網膜下隙，再流向大腦背面，經蛛網膜顆粒進入上矢狀竇內，然后吸收回流入血，腦脊液的產生和吸收保持動態平衡［1］.

20世紀40年代初國內外學者們就已經開始了有關腦脊液循環的科學研究.根據腰椎穿刺測量O’Conne 在1943年首先提出了腦脊液循環與動脈搏動有關，顱內大動脈的擴張是CSF搏動性運動的根本原因［2］. 1986～1987年，Feinberg和Mark首次將電影相位對比法用于測量腦脊液速度的活體研究，開創了MRI研究和臨床應用的新領域［3］. 1994年Enzermann等應用磁共振相位對比成像證實了腦脊液的搏動性流動，認為在心臟收縮期中腦導水管內腦脊液由頭端流向足端；在心臟舒張期，中腦導水管內腦脊液由足端流向頭端，但凈流量為頭向足方向［4］.該研究中21例中腦導水管通暢患者腦脊液流動狀態均與Enzermann等的研究一致.

3.2中腦導水管腦脊液檢查的序列選擇

中樞神經系統腦脊液循環結構復雜，流動狀態不定，而中腦導水管為形態規則的管狀結構，直徑恒定，腦脊液流速相對較快，對分析顱內腦脊液的正常生理及病理狀態是一個理想的部位.該組研究選擇中腦導水管作為腦脊液研究的部位，共設計3個序列對腦脊液的流動狀態進行檢查，包括3D TSE DRIVE序列、cine PC序列、Q-Flow序列.

3D TSE DRIVE序列：該序列在高分辨3D T2 TSE序列的基礎上加入了驅動平衡脈沖，使掃描時間縮短，流動偽影減少，而腦脊液與腦室結構間的對比度明顯增高［5］，不需加心電門控，操作技術簡單易行. Ciftci等［6］將3D TSE DRIVE序列與3D T2 TSE序列進行對照研究發現，前者檢查時間可縮短25%，且圖像質量明顯提高.由于3D TSE DRIVE序列的圖像分辨率高，可用于第三腦室底造瘺手術方案的制訂，以確定造瘺通路、計算距離.并適于術后隨訪，觀察積水狀況是否改善，造瘺口是否閉塞等［7］.

cine PC序列和Q-Flow序列：MR相位對比序列為目前臨床唯一的無創流體測量技術. cine PC序列和QFlow序列的設計都是基于相位對比法，將1個心動周期不同點上的2D PC數據采集起來，連續獲得多幀時間間隔相等的圖像，用于觀察1個心動周期內連續的腦脊液流速的變化.當腦脊液流動方向與預設的流速編碼方向一致時，呈白色高信號，流速值為正值；方向相反時呈黑色低信號，流速值為負值.這樣就得到了流體的實時流速和流向，除了用數值顯示外，還可通過波形圖、電影的形式表現出來.由于不同的掃描設備，設置的掃描參數不同，甚至同一廠家的機型不同，可能會得到不同的測量結果.

綜上，采用電影的方式觀察腦脊液流動的狀態，重建時間-信號強度曲線觀察波形對腦脊液動力學的研究更有意義.該研究通過對23例患者進行磁共振腦脊液檢查，設計3D TSE DRIVE、cine PC序列和Q-Flow序列，將3個序列相結合，可以優勢互補，能夠對中腦導水管區的腦脊液動力學進行全面的觀察研究.

［參考文獻］

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［3］O’Connell JEA.The vascular factor in intracranial pressure and the maintenance of the cerebrospinal fluid circulation［J］. Brain，1943，66：204-228.

［3］陳彥，劉曉林，戴建平.正常導水管腦脊液流動的MR測量研究［J］.中華放射學雜志，1997，31（8）：563-565.

［4］Enzermann DR，Ross MR，Marks MP，et al.How blood in flow Major cerebral arteries measured by phase -contrast cine MRI［J］.AJNR，1994，15：123.

［5］Jung NY，Moon WH，et al.Magnetic resonance cisteraography﹕comparison between 3-dimensionaldriven equilibrium wih sensitivity encoding and 3-dimensional balancd fast-field echo sequences with sensitibity encoding［J］.J Comput Assist Tomogr，2007，31（4）﹕588-591.

［6］Ciftci E，Anik Y，Arslan A，et al.Driven equilibrium（drive）MR imaging of the cranial nerves V-VIII﹕comparison with the T2 weighted 3D TSE sequence［J］.Eur J Radiol，2004，51 （3）﹕234-240.

［7］Gangemi M，Maiuri F，Buonamassa S，et al.Endoscopic third ventriculostomy in idiopathicnormalpressurehydrocephalus［J］. Neurosurgery，2004，55（1）﹕129-134.

［中圖分類號］R445.2

［文獻標識碼］A

［文章編號］1672-5654（2016）02（c）-0118-03

DOI：10.16659/j.cnki.1672-5654.2016.06.118

收稿日期：（2015-11-17）

Research of 3.0 T MRI on Cerebrospinal Fluid Dynam ics in the Midbrain Aqueduct

GUO Xiu-ling，LIU Tian-li，ZHAO Jin-xue
CT，MRI Department，The People's Hospital of Xinganmeng in Mongolia，Ulanhot，137499 China

［Abstract］Objective To research on cerebrospinal fluiddynamics in the midbrain aqueduct by application of 3.0 T magnetic resonance. Methods From September 2014 and September 2015，selected 23 patients accepted magnetic resonance cerebrospinal fluid examination in our hospital，all patients carried out magnetic resonance cerebrospinal fluid examination on the basis of routine MRI scans，sequencedesign includes﹕3 D TSE DRIVE，cine PC sequences，Q - Flow sequence，which were used to observe the midbrain aqueductdetail anatomical structure，cerebrospinal fluid flow state，anddrawing the time-signal intensity curve. Resu lts Among 23 patients，including 2 cases were normal，3 cases were obstructive hydrocephalus，16 cases were traffic hydrocephalus，2 cases had not abnormalities by reexamining cerebrospinal fluid flow state postoperative water on the brain ventricle - peritoneal shunt. Conclusion Combination of 3 D TSE DRIVE，cine PC sequences and Q - Flow sequence could have a comprehensive study on the cerebrospinal fluiddynamics in the midbrain aqueduct area.

［Key words］Midbrain aqueduct；Cerebrospinal fluid circulation；Magnetic resonance imaging