Nervous Diseases and Mental Hygiene, 2002, Vol 2, No. 2論著腦脊液相位對比動力學MRI研究姚長義梁傳聲王運杰【摘要】目的相位對比動力學MR無損傷性探測中腦導水管腦脊液動力學。方法應用相位對比動力學MR探測了170例中腦導水管腦脊液動力學其中正常人群組79例高血壓人群組30例顱內(nèi)疾病人群組61傚本組分為交通性腦積水梗阻性腦積水和大腦半球占位性病變3組)所選擇的參數(shù)為最大流速Ⅷmax)最大流量Fmax)到頭端峰值時 BK Time toⅥr汲腦脊液流動圖。結(jié)果9例正常人群組中腦導水管腦脊液動力學為等動力學高血壓人群組為高動力學洨交通性腦積水為超高動力學梗阻性腦積水為不規(guī)則動力學大腦半球占位性病變組為低動力學。結(jié)論相位對比動力學MR對于多種疾病具有重要的臨床意義【關鍵詞】腦脊液動力學 Cine mriCSF Flow Study by Phase-contrast Cine mri Yao Changyi d iang Chuansheng Wang YunjieDepartment of Neursurgery the First Hospital of China Medical University Shenyang 110001( Abstract Objective To Measure and analyze CSf dynamics through the aqueduct of Sulviusby phase contrast cine MRI. Methods 170 cases were studied including 79 normal controls 30patients with high blood pressure lesion and 61 patients with intracranial lesion( divided into 3 sub-groups: communicating hydrocephalus obstructive hydrocephalus and intracranial mass lesion ) Maximum flow velocity( Vmax ) maximun flow volume( Fmax time to peak rostrocaudal flow velocity withR-R correction( time to Vr) and CSF flow maps based on CSF flow velocity or CSF flow volume weremornitored. Results 79 normal controls showed the iso- dynamics of CSF flow 30 patients with highblood pressure lesion presented the hyperdynamics of CSF flow 21 patients with communicating hydrphalus showed that its dynamics was the highest in all groups 18 patients with obstructive hydrphalus represented the irregular dynamics intracranial mass lesion displayed the hypodynamicsConclusions It is important to measure CSF flow through the aqueduct of Sulvius by phase-contrastcine MRI for many patients with lesion of nervous system and other system【 Key words】 CSF Dynamics Cine mri中圖分類號R814.43文獻標識碼∶A文章編號:1009-65742002)2-0072-04相位對比動力學 MRI Phase- contrast cine mri)1.2測量方法使用的MR系統(tǒng)為 SIGNA HORIZON是近年來臨床比較常用的成相方法之一。其特點是1.5CE制)心電門控應用回顧性相位對比法。先對慢流動物質(zhì)的探測具有較高的敏感性,且無損傷行顱腦常規(guī)MRI檢查后增加約10分鐘的 Cine mri性。人體內(nèi)腦脊液的流動為慢相流動中腦導水管腦檢查。取正中矢狀面沒定下視丘下緣水平的垂直平脊液為往復的雙相流動。所以相位對比動力學MRI面以此平面確定中腦導水管的腦脊液(CSF)流動的對于探測腦脊液的流動是敏感的。我們應用這一技有意義區(qū)。中腦導水管橫斷面垂直方向的速度編碼術測量了不同狀態(tài)下的中腦導水管腦脊液動力學,設定為20cm/s攝相常數(shù)選擇:IR為22omsE為8現(xiàn)將結(jié)果報道如下。9oms矩陣為256×128傾斜角度為20°層厚5mm。資料和方法經(jīng) Phase- contrast cine mri軟件處理后荻取CSF流1.1一般資料研究對象為199年10月-1997年速、流量信息。10月間日本自治醫(yī)科大學附屬病院神經(jīng)外科住院及中腦導水管CSF的往復流動與心臟舒縮的節(jié)律門診檢查的9例患者和9例健康檢查人群總計性運V山中國煤化工相以心縮期R波為起170例。其中男8例女82例年齡3~8歲平均點CCNMH姁尾側(cè)當達到最大流速時向尾側(cè)流動的速度減慢,直至流速為零此后作者簡介姚長義(1957-)男副教授博士研究生研究方向在心臟舒張期SF流動改變方向由尾側(cè)流向頭側(cè),積水達到最大流速后逐漸回到第二個R波的位置,CSF作者單位存數(shù)播國醫(yī)科大學一院神經(jīng)外科在中腦導水管內(nèi)完成一個心動周期的往復運動。同神經(jīng)疾病與精神衛(wèi)生2002年第2卷第2期理CSF流量測定也是如此。每一個心動周期,動力頭側(cè)流向尾側(cè)、尾側(cè)流向頭側(cè)峰值流速之和的平均值學MRI成相32次,獲得32次即時流速和流量通過定義為最大流速(Vmax)峰值流量之和的平均值定義CsF即時流速和即時流量點描出一個心動周期中腦為最大流量Fmax)心電門控R波起點到頭側(cè)向尾側(cè)導水管CsF流動圖,見圖1。依據(jù)CSF流動圖,我們流動峰值的時間與心電圖R-R間隔的百分比定義把CSF通過中腦導水管在一個R-R間期內(nèi)CSF由為到峰值的時間 Time to vr)1-31見圖2。摩車字班圖1交通性腦積水病例A為導水管測量點B為有意義區(qū)的選擇t V peakirestal)FreakitostralyTR()Xt(100%)A圖2CsF模擬流動圖A為流速圖B為流量圖圖2各值計算方法均值:Vmx=4.12cm/sIVrl+VelI Frl+I FclTime to Vr=11.72%21~60歲組平均值:Vmax=4Vmax=Fmax23 cm/s, Fmax=4. 09 ml/min Time to Vr= 12. 13 %:60Time to vr=R-R間隔×100%歲以上組的平均值:Vmax=4.29cm/s,Fmax=3.98注:vr,峰值顱-尾端流速;峰值尾-顱端m/ min Time toⅥ=1.95%。3組經(jīng)t檢驗組間無流速統(tǒng)計學差異。79例總平均值為Vmax=4.27cm/s旿峰值顱-尾端流量№峰值尾-顱端流量。Fmx=4-.lm/min, ,Time to VI=12·01%R心電圖R波。1.4高血壓人群研究本組收集高血壓患者30例。1.3正常人群研究本組研究的對象為健康檢查人入選標準為心律、心率正常洫血壓:收縮壓高于20群79人。入選的條件是心電圖顯示無心律不齊、無a。依據(jù)脈壓差的大小將30例分為2組脈壓差心動過速和心動過綴心率=60-100次/mim)收縮大于例脈壓差小于或等于8kPa組13壓不高于20kPa(150mmg),舒張壓不低于例中國煤化工第所見Phae- contrast8kP(60mmlg),脈壓差小于8kPa依據(jù)年齡將79cmeCNMHG于8kP組的均值為人分為3組~20歲組25例21~60歲組31例60Vmax=6. 17 cm/s, Fmax =5. 96 ml/min Time to Vr歲以上組23例。常規(guī)頭部MRI顯示內(nèi)無異常所14.54%脈壓差小于或等于8kPa組的均值為Vmax=見。Mh數(shù)據(jù) cine MRI檢查結(jié)果0~20歲組的平6.08cm/ s Fmax=5.87ml/min, Time to Vr=13.67%經(jīng)統(tǒng)計學處理除后一組的 Time toⅥr有縮短的趨勢Nervous Diseases and Mental Hygiene, 2002, Vol 2, No. 2外無明顯的差異。30例的總平均值為Ⅷnx=6.12腦搏動不均衡學說1。心臟收縮期大動脈充血擴張,cm/s , Fmax=5. 93 ml/min Time to Vr=1416%腦組織膨脹并由于腦組織膨脹的不均衡性,導致顱1.5顱腦疾病研究所研究的對象均為顱內(nèi)疾患病內(nèi)各腔的壓力不均衡這一壓力差使腦脊液由側(cè)腦室例。其中包括交通性腦積水2例梗阻性腦積水18流向三腦室經(jīng)導水管流入四腦室和蛛網(wǎng)膜下腔洏例大腦半球占位性病變22例,總計61例。同樣舍心臟的舒張期腦脊液沿導水管的逆流是一種被動過棄了心律不齊和心動過速或心動過緩及高血壓的病程。例。常規(guī)頭部MR檢査確定腦部病變的診斷,然后正常人群組中腦導水管腦脊液的往返流動受各加做 Phase- contrast cine mri檢查。其結(jié)果為交通種因素影響。其中影響比較大的是受檢者的心率、心性腦積水組的平均值vmax=10.2cm/ s,Fmax=14.12律、血壓及顱內(nèi)疾病等。心率過快或過慢(P>100l/min, Time to vr=18.25%梗阻性腦積水組的結(jié)果次/min或P<60次/min將對即時流速和即時流量較為特殊病例間測量值差距甚大統(tǒng)計數(shù)字無實際產(chǎn)生影響因為每一心動周期只有32個測量點每兩意義大腦半球占位性病變組的平均值max=2.23點間的時間過長或過短都會影響每一即時流速或即cm/s Fmax=1. 62 ml/min Time to Vr= 11. 65%0時流量的數(shù)值心律對檢測結(jié)果的影響在于當受檢者2結(jié)果患有嚴重的心律不齊時 Cine mri檢查正落在心臟的般認為正常人群組的腦脊液動力學為等動力期前收縮周期內(nèi) Cine mri檢查只顯示一個心動周期學4-5。高血壓人群組腦脊液動力學研究的結(jié)果與的腦脊液流動圖)將嚴重影響檢查結(jié)果血壓及顱內(nèi)正常人群組的結(jié)果相比№max和Fmax稍高于正常人疾病對腦脊液流動的影響見高血壓和顱內(nèi)疾病檢測群組P<0.05), Time toⅥr比較無明顯差異。顱腦組受檢者的年齡對腦脊液流動的影響各家說法不疾病的交通性腦積水的腦脊液動力學Vmx、Fmx及25我們在正常人群組的研究中除外了心率過Time to Vr遠遠高于正常人群組的腦脊液動力學(P快或過慢、心律不齊高血壓及顱內(nèi)疾病的受檢對象<0.01)而大腦半球占位性病變的腦脊液動力學依受檢者的年齡分為3組結(jié)果顯示3組間VmaxVmax和Fmax低于正常人群紅P<0.05) Time to Vr Fmax、 Time to V沒有統(tǒng)計學差異(P>0.05)總平均無明顯差異。比較結(jié)果見表1。4. 27 cm/s, Fmax 4. 11 ml/ min, Time to Vr=3討論12.01%。我們的測量值接近于Mase的測量值5,椐早期利用MR探索腦脊液的循環(huán)主要以MRI報道Vmax的范圍為0.3~5.2cm/54-51這是由于具的信號變化來描述腦室內(nèi)及腦和脊髓蛛網(wǎng)膜下腔的體的測量方法、測量的部位、計算方法及使用的MRl腦脊液為一種靜態(tài)硏究。 Cine mri技術的應用使系統(tǒng)不同而至。我們認為年齡對腦脊液的流動沒有腦脊液循環(huán)的定量化成影響正常人群組的腦脊液動力學為等動力學。表13組患者CSF動力學測定結(jié)果比較(x±s)高血壓對腦脊液動力學的影響到目前為止尚未組別病例數(shù)Vmx/cms-1Fimx/ ml min- Time to vr/%見到報道。我們這一組30例大多為老年人高血壓正常人群組794.27±1.34.11±1.512.01±3.7的規(guī)定為收縮壓高于20kPa可能不夠精確再依據(jù)高血壓組306.12±1.45.93±1.614.16±4.1顱內(nèi)疾病組脈壓差的大小分為2組,結(jié)果顯示兩組間Vmax交通腦積水2110.20±5.114.12±6.318.25±5,7Fmax、 Time to r沒有統(tǒng)計學差杲P>0.05)總平均梗阻腦積水18無意義無意義無意義為Vmax=6.2cm/s、Fmax=5.93ml/min、 Time to vr=顱內(nèi)占位病2,23±0.61.62±0.911,65±5,211.16%。本組結(jié)果與正常人群組的結(jié)果相比,Vmax為可能。191年, Enzan等用 Phase- contrast cine、Fmax、 Time to v高于正常人群組(P<0.05)。依MRI技術測量了中腦導水管的腦脊液動力學6中其結(jié)果我們認為高血壓組的腦脊液動力學為高動力腦導水管在解剖學上浧比較規(guī)則的管道狀是腦脊學但對惡性高血壓尤其是高血壓已引起顱內(nèi)壓增液循環(huán)的必經(jīng)之路通過中腦導水管的腦脊液具有流高的病例其腦脊液動力學尚不知曉有待于進一步動液體層流和渦流的特性。但是腦脊液流經(jīng)中腦導研究。水管時其流速、流量及流動方向并不是恒定的均隨H中國煤化工學比較復雜。交通性心臟的收縮和舒張的節(jié)律性運動而發(fā)生變化。在心腦積CNMHG的結(jié)果相比非常顯著臟的收縮期腦脊液由中腦導水管的頭端流向尾端,高于正常人群組(P<0.01),被認為是超高動力學。舒張期則流動方向相反每一時間的即時流速和即時但本組的病例均為分流術前病例,有報道認為,分流流量不斷發(fā)生變化。驅(qū)動腦脊液流動的原動力各家術后腦脊液動力學將會有所回落腦脊液超高動力學說法不一鹵前蠔較有說服力的是大動脈搏動學說和是腦積水的分流適應癥并可與呈低動力學的腦萎縮神經(jīng)疾病與精神衛(wèi)生2002年第2卷第2期腦室擴大相鑒別5]梗阻性腦積水組的測量值數(shù)據(jù)分散不符合正態(tài)分布無統(tǒng)計學意義。但可分為3種情況導水管[2] Gideon P Stahlberg F Thomsen C et al. Cerebrospinal flow and produe前梗阻表現(xiàn)為低動力學如三腦室占位病;導水管本ith normal pressure hydrocephalus studied by MR[ J]身的梗阻表現(xiàn)為極低動力學或無腦脊液通過導水管后梗阻表現(xiàn)為稍高動力學并取決于第四腦室殘腔的[3] Luetmer ph. Flow analysis application of cerebrospinal fluid J].Si大小殘腔越大動力學越高。大腦半球占位性病變組的腦脊液動力學與正常[41Wmr,mar, Hinks rs. Cine mr in the evaluationnormal and abnormal CSF flow Intracranial and intraspinal study[ J]人群組相比為低動力學(P<0.05)低動力學的機制可能與顱內(nèi)壓力有關1當顱內(nèi)壓增高時心臟收【5] Mase m yamada K Banno t e. now dynamics in normal pres縮期腦組織膨脹受到限制即腦組織擴張不充分降低了腦脊液流動的原動力。同時由于占位效應側(cè)Progress in Research on ICP, 1995 65-71腦室受壓可供流動的腦脊液相應減少呈現(xiàn)為低動[6] Enzmann DR, Pele NJ, Normal flow pattems of intracranial and spinal力學是可以理解的。依據(jù)MRI表現(xiàn)為大腦半球占位rubrospinal fluid defined with phase contrast cineRadiology 1991 78 :67-474性病變和 Cine mri中腦導水管腦脊液流動的低動力收稿日期:2001-07-16)學,我們可以間接斷顱內(nèi)鷓高低是可能的,(上接71頁)與 Marder的研究中有一個相似的模式是研究對象患例由于農(nóng)藥的接觸、井水的飲用以及生活在農(nóng)村存病的危險性在飲用井水的時間<9年最大以后隨著在相互的關系和影響因此這些因素與PD的關系仍時間的延長這種危險性并沒有增加在飲用井水的需加大樣本量后進參步的研`。獻時間<9年這些研究對象以后大部分遷往市區(qū)進入[1 Tanner CM goldman SM. Epidemiology of Parkinsons disease J1Neu工業(yè)化的生活環(huán)境。雖然在此研究中沒有得到工業(yè)rology Clinic, 1996, 14 317-335化的生活環(huán)境如生活在城市接觸合成樹脂在油田、[2] Gorell JM Johnson CC Rybicki BA et al. Occupational exposure to met-als as risk factors for Parkinsons diseas[ J]. Neurology 1997 4850-化工廠工作住在造紙廠附近等與PD發(fā)病無明顯的關系但在我們的另一項關于上海地區(qū)PD的發(fā)病率[3] Checkoway H, Nelson Lm, Epidemiologic approaches to the study of的研究中顯示市區(qū)的患病率高于農(nóng)村,上海地區(qū)PDParkinson's disease etiolog[ J ] Epidemiology 1999, 10 327-334的發(fā)病率較15年以前有所上升6。工業(yè)化可能與[41 Marder K,Loio,AaoB,ta., Environmental risk factors forPD的發(fā)病有關具體與哪些因素有關則要進一步研Parkinsons disease in an urban multiethnic communit[ J ]. Neurology199850:79-281究。在此項研究未得出農(nóng)藥的作用與PD的關系。殺[5] Gorell GM sohn CC Rybicki BA et al. The risk of Parkinson s disea蟲劑和除草劑與PD的關系的生物學機制還不是很清ith exposure to pesticides faming well water and rural living J ]. Neu-楚。但有些研究表明殺蟲劑誘導氧化應急較突出的rology ,199850:346-1350黑質(zhì)生化損害通過降低谷胱甘肽而耗竭細胞等。[6]周玢洪震黃茂盛等.上海地區(qū)帕金森病的患病率研究J]腦些以人群為基礎的病例對照除草劑的職業(yè)暴露在經(jīng)與神經(jīng)精神疾病雜志20096)330-3過多元 Logistic回歸后增加患病的危險性7-81,總的[7] Semchuk KM Love JE Lee RG et al. Parkinsonto agriculture work pesticide chemical! J ]. Neurology 1992 A2 :1 3農(nóng)藥的暴露與PD的患病有關,但這些研究未有單獨的殺蟲劑除草劑或者殺真菌劑與PD的關系。此研[8] Hertzman C, Wiens M, Snow B,etal. A case- control study of Parkin究未得出農(nóng)藥的使用與PD的關系,估計可能與樣本on's disease in a horticultural region of British Columbia J ]. Move dis-量有關本研究的病例與對照分別為44例病例組36例并且對農(nóng)藥的暴露在兩組都很低分別為5例與3中國煤化工收稿日期:2001-11-24CNMHG