3.0T MRI对中脑导水管脑脊液动力学研究

郭秀玲，刘天立，赵进学内蒙古兴安盟人民医院CT、MRI科，内蒙古乌兰浩特　137499



3.0T MRI对中脑导水管脑脊液动力学研究

郭秀玲，刘天立，赵进学
内蒙古兴安盟人民医院CT、MRI科，内蒙古乌兰浩特137499

［摘要］目的应用3.0T磁共振对中脑导水管脑脊液动力学进行初步研究.方法选择2014年9月—2015年9月在该院进行磁共振脑脊液检查的患者共23例，所有患者在常规MRI扫描的基础上进行磁共振脑脊液检查，序列设计包括：3D TSE DRIVE序列、cine PC序列、Q-Flow序列，分别用于观察中脑导水管细节解剖结构、脑脊液流动状态，并绘制时间-信号强度曲线.结果23例患者进行检查，其中2例正常，3例梗阻性脑积水，16例交通性脑积水，2例脑积水脑室-腹腔分流术后复查脑脊液流动状态未见异常.结论3D TSE DRIVE序列、cine PC序列和Q-Flow序列相结合能够对中脑导水管区的脑脊液动力学进行全面的观察研究.

［关键词］中脑导水管；脑脊液循环；磁共振成像

脑脊液循环又被称为人体的第三循环，和血液循环不同，脑脊液循环没有固定的循环管道，流动方向不确定，流动速度也非常缓慢，因此医学工作者们对其研究受到了很大的限制.随着磁共振技术日益成熟，尤其是高场强MRI的出现，新技术新序列不断开发和临床应用，让我们逐渐揭示了脑脊液循环的真相.笔者应用飞利浦Ingenia 3.0T磁共振机对23例患者进行了脑脊液检查，对脑脊液循环规律进行了初步的研究探讨，报道如下.

1　资料与方法

1.1一般资料

收集2014年9月—2015年9月在该院进行磁共振脑脊液检查的患者共23例，其中男14例，女9例，年龄13～71岁，平均（49±23.4）岁. 23例患者中颅脑外伤10例，脑囊虫病6例，结核性脑膜炎1例，脑积水脑室-腹腔分流术后2例，脑血管病4例.临床表现有头疼、头晕，烦躁，恶心呕吐，抽搐，昏迷，精神改变，偏瘫等.

1.2检查方法

应用飞利浦Ingenia 3.0T全数字磁共振机，头线圈. 23例患者均进行头颅MRI常规平扫，14例患者进行增强扫描. MRI常规平扫序列包括横轴位T1W I、T2WI、DWI、T2Flair序列和矢状位T2WI序列；增强扫描序列包括横轴位、矢状位、冠状位T1WI，常规采用压脂技术.全部患者均进行磁共振脑脊液检查，序列设计包括：①3D TSE DRIVE序列：高分辨率薄层扫描，选取中脑导水管正中层面进行矢状位扫描，扫描参数：TE 200 ms，TR 1 500 ms，NSA 1次，重建层厚0.45 mm，连续扫描10层，扫描时间69 s.②cine PC序列：脑脊液电影成像，应用外周心电门控技术，只选择正中矢状位的一个层面进行相位对比成像，扫描参数：TE最短、TR 21 ms，层厚10 mm，NSA 2次，速度编码方向为由头向足，速度12 cm/s，R-R间隔间重建15个相位，扫描时间4～6 min不等.③Q-Flow序列：脑脊液测定，同样应用外周心电门控技术和相位对比法成像，在良好显示导水管全程的正中矢状位图像上选择垂直于导水管的层面进行扫描，扫描线置于四叠体上下丘之间或导水管狭窄处，扫描参数：TE、TR均选择最短，NSA 1次，层厚4 mm，速度编码采用头向足方向，速度12 cm/s，扫描时间3 min 14.4 s，根据测量值绘制时间-信号强度曲线.

1.3图像分析与测量

3D TSE DRIVE序列：判断中脑导水管是否通畅，管腔内出现条状完整或不完整的分隔为导水管狭窄或闭塞. cine PC序列：由头向足流动的脑脊液为高信号，由足向头流动的脑脊液为低信号，导水管内出现流动的脑脊液信号表示通畅，无明显脑脊液流动信号为重度狭窄或闭塞. Q-Flow序列：在图像后处理工作站上，应用软件对扫描数据进行计算，绘制时间-信号强度曲线，正常曲线为正弦双向波，U形波、不规则形波为异常曲线.

2　结果

23例脑脊液检查的患者中，2例正常，表现为中脑导水管通畅无扩张，曲线为正弦双向波；3例梗阻性脑积水，表现为中脑导水管内出现线状低信号分隔，未见脑脊液流动信号，流动曲线呈不规则形；16例交通性脑积水，表现为脑室系统明显扩张，中脑导水管通畅但内径增大，脑脊液流速流量明显增大，流动曲线呈U形；2例患者行脑积水脑室-腹腔分流术后复查，中脑导水管区脑脊液流动状态未见异常.

3　讨论

3.1脑脊液循环的研究

脑脊液主要由脑室内的脉络组织分泌，经两侧脑室的室间孔流至第三脑室，再通过中脑导水管至第四脑室，经过第四脑室下端的正中孔和外侧孔流入蛛网膜下隙，再流向大脑背面，经蛛网膜颗粒进入上矢状窦内，然后吸收回流入血，脑脊液的产生和吸收保持动态平衡［1］.

20世纪40年代初国内外学者们就已经开始了有关脑脊液循环的科学研究.根据腰椎穿刺测量O’Conne 在1943年首先提出了脑脊液循环与动脉搏动有关，颅内大动脉的扩张是CSF搏动性运动的根本原因［2］. 1986～1987年，Feinberg和Mark首次将电影相位对比法用于测量脑脊液速度的活体研究，开创了MRI研究和临床应用的新领域［3］. 1994年Enzermann等应用磁共振相位对比成像证实了脑脊液的搏动性流动，认为在心脏收缩期中脑导水管内脑脊液由头端流向足端；在心脏舒张期，中脑导水管内脑脊液由足端流向头端，但净流量为头向足方向［4］.该研究中21例中脑导水管通畅患者脑脊液流动状态均与Enzermann等的研究一致.

3.2中脑导水管脑脊液检查的序列选择

中枢神经系统脑脊液循环结构复杂，流动状态不定，而中脑导水管为形态规则的管状结构，直径恒定，脑脊液流速相对较快，对分析颅内脑脊液的正常生理及病理状态是一个理想的部位.该组研究选择中脑导水管作为脑脊液研究的部位，共设计3个序列对脑脊液的流动状态进行检查，包括3D TSE DRIVE序列、cine PC序列、Q-Flow序列.

3D TSE DRIVE序列：该序列在高分辨3D T2 TSE序列的基础上加入了驱动平衡脉冲，使扫描时间缩短，流动伪影减少，而脑脊液与脑室结构间的对比度明显增高［5］，不需加心电门控，操作技术简单易行. Ciftci等［6］将3D TSE DRIVE序列与3D T2 TSE序列进行对照研究发现，前者检查时间可缩短25%，且图像质量明显提高.由于3D TSE DRIVE序列的图像分辨率高，可用于第三脑室底造瘘手术方案的制订，以确定造瘘通路、计算距离.并适于术后随访，观察积水状况是否改善，造瘘口是否闭塞等［7］.

cine PC序列和Q-Flow序列：MR相位对比序列为目前临床唯一的无创流体测量技术. cine PC序列和QFlow序列的设计都是基于相位对比法，将1个心动周期不同点上的2D PC数据采集起来，连续获得多帧时间间隔相等的图像，用于观察1个心动周期内连续的脑脊液流速的变化.当脑脊液流动方向与预设的流速编码方向一致时，呈白色高信号，流速值为正值；方向相反时呈黑色低信号，流速值为负值.这样就得到了流体的实时流速和流向，除了用数值显示外，还可通过波形图、电影的形式表现出来.由于不同的扫描设备，设置的扫描参数不同，甚至同一厂家的机型不同，可能会得到不同的测量结果.

综上，采用电影的方式观察脑脊液流动的状态，重建时间-信号强度曲线观察波形对脑脊液动力学的研究更有意义.该研究通过对23例患者进行磁共振脑脊液检查，设计3D TSE DRIVE、cine PC序列和Q-Flow序列，将3个序列相结合，可以优势互补，能够对中脑导水管区的脑脊液动力学进行全面的观察研究.

［参考文献］

［1］孙久荣.神经解剖生理学-高等院校生命科学系列教材［M］.北京：北京大学出版社，2004.

［2］赵继宗.神经外科学［M］.北京﹕人民卫生出版社，2007﹕46-47.

［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］陈彦，刘晓林，戴建平.正常导水管脑脊液流动的MR测量研究［J］.中华放射学杂志，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.

［中图分类号］R445.2

［文献标识码］A

［文章编号］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