應用磁共振相位對比電影法對高血壓患者腦脊液動力學的研究.pdf

1、目的:
　　應用磁共振相位對比電影法(phase contrast cine MRI，PCC MRI)分析正常人與高血壓患者中腦導水管腦脊液(CSF)的收縮期平均速度、舒張期平均速度、收縮期峰速度和舒張期峰速度，初步建立正常人中腦導水管CSF收縮期平均速度、舒張期平均速度、收縮期峰速度和舒張期峰速度的參考值，探討高血壓患者中腦導水管CSF動力學的變化。
　　材料和方法:
　　1、研究對象
　　高血壓組:共50例，

2、其中男26例，女24例，年齡20-73歲，平均年齡53.6±12.7歲，病程2～10年，平均病程5.1年。體檢未發(fā)現(xiàn)除高血壓外的其他疾病。心率60-100次/分。入組患者血壓均符合2000年中國高血壓治療指南建議的標準(表1)。
　　正常對照組:共60例，其中男30例，女30例，年齡20-71歲，平均年齡46.4±13.7歲。體檢均未發(fā)現(xiàn)明顯異常。心率60-100次/分。入組正常志愿者血壓均符合2000年中國高血壓治療指南建議的標

3、準（表1）。
　　上述受試者均行常規(guī)MRI檢查和PCC MRI檢查。
　　2、血壓的測量
　　離開檢查室后立即測量血壓并記錄。
　　3、常規(guī)MRI檢查
　　采用荷蘭Philips Achieva3.0T超導磁共振掃描儀，用標準頭部線圈作為發(fā)射和接收線圈。受試者仰臥，平靜呼吸。行軸、矢、冠三平面定位。掃描序列包括常規(guī)軸位T1WI、T2WI、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復序列(fluid attenuated inversi

4、onrecovery，F(xiàn)LAIR)，矢狀位T2WI序列。
　　4、PCC MRI檢查
　　采用荷蘭Philips Achieva3.0T超導磁共振掃描儀，用標準頭部線圈作為發(fā)射和接收線圈。采用外周脈搏門控(peripheral pulse unit，PPU)，將指脈放置在左手中指。應用腦脊液相位對比電影序列（CSF-QFlow序列），在正中矢狀位定位像上，選擇垂直于中腦導水管中間部的層面作為分析層面。TR(repetitio

5、n time)、TE(echo time)取最小值，翻轉(zhuǎn)角(flip angle)15°，視野(field of view，F(xiàn)OV)15mm×15mm，矩陣(matrix)為256×179，層厚(thickness)4mm，速度編碼方向為足端至頭端(FH)，編碼速度（elocity encoding，VENC）設為12cm/s;使用流動補償(flow compensation)、呼吸補償(respiratory compensation

6、); R-R間隔(R-R interval)重建相位數(shù)為16，掃描時間約5 min。掃描數(shù)據(jù)傳到ExtendedMR Workspace R2.6.3.4工作站，用Philips自帶后處理軟件對中腦導水管內(nèi)CSF的動力學進行定性與定量分析。
　　5、數(shù)據(jù)測量和圖像分析
　　在一個心動周期內(nèi)可得到CSF流動圖像48幀。其中1-16為QFlow掃描得到圖像，第17-32幀為幅度圖，第33-48幀為相位圖。
　　定性分析:在

7、幅度圖和相位圖上調(diào)整窗寬和窗位，使中腦導水管輪廓清晰顯示，運行電影模式，可觀察到16幀幅度圖和相位圖圖像連續(xù)播放，直觀顯示導水管內(nèi)CSF的流動速度與方向。
　　幅度圖通過黑白灰度顯示中腦導水管平面CSF流速的快慢，流速越快，信號越高，流速越慢，信號越低。即信號高低只與流速有關，而與流動方向無關。
　　與幅度圖不同之處，相位圖顯示的是CSF的流動方向，本研究將VENC方向設置為從足端至頭端(FH)，在心臟收縮期，CSF呈低信號

8、，說明CSF的流動方向與設置的流速編碼方向相反，即頭端流向足端;在心臟舒張期，CSF呈高信號，說明CSF的流動方向與設置的VENC方向相同，即足端流向頭端。本研究中，正常對照組與高血壓組在一個R-R心動周期內(nèi)，導水管內(nèi)CSF的流動方向均隨心臟收縮和舒張而發(fā)生節(jié)律性的變化。
　　定量分析:應用Philips自帶后處理軟件，在橫斷位QFlow圖像上調(diào)整窗位、窗寬，使得中腦導水管輪廓顯示清楚，并由兩位放射科醫(yī)生分別在導水管最大面積的層面

9、沿著導水管內(nèi)緣手動畫出感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，計算機自動對圖像進行分析，并得出每幀圖像ROI在一個心動周期中的收縮期平均速度、舒張期平均速度、收縮期峰速度和舒張期峰速度。
　　CSF時間-流速曲線圖是通過后處理得到，是以時間為橫坐標(ms)，腦脊液流速(cm/s)為縱坐標，它反映的是一個心動周期16個相位中的每個相位的速度。
　　6、統(tǒng)計學分析
　　所有數(shù)據(jù)分析均運用SPSS13.0統(tǒng)

10、計軟件包進行，檢驗水準α=0.05。計量資料以均數(shù)±標準差（(x)±s）表示。排除性別與年齡的干擾采用析因分析;兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗(Independent-Sample TTest)，多組間采用單因素方差分析(One-Way ANOVA Analysis)，進一步兩兩比較時采用LSD法或Dunnett's法（方差不齊時）。
　　結(jié)果:
　　1.高血壓組血壓分組情況。
　　2.常規(guī)MRI檢查顯示正常對照組及高

11、血壓組顱內(nèi)均未見明顯異常。
　　3.PCC MRI檢查結(jié)果
　　(1)正常對照組與高血壓組中腦導水管平面CSF均呈與心臟博動相關的雙向節(jié)律性流動;
　　(2)正常對照組中腦導水管平面CSF的收縮期平均速度為-0.385±0.181 cm/s，舒張期平均速度為0.303±0.141cm/s，收縮期峰速度為-0.676±0.305 cm/s，舒張期峰速度為0.570±0.208cm/s。高血壓組中腦導水管平面的收縮期平均速

12、度為-0.617±0.219 cm/s，舒張期平均速度為0.504±0.224 cm/s，收縮期峰速度為-0.964±0.333 cm/s，舒張期峰速度0.806±0.284 cm/s;兩組之間CSF的收縮期平均速度、舒張期平均速度、收縮期峰速度和舒張期峰速度均存在統(tǒng)計學差異(P＜0.05);
　　(3)脈壓差≥60mmHg組中腦導水管CSF的收縮期平均速度、舒張期平均速度、收縮期峰速度和舒張期峰速度均大于脈壓差＜60mmHg組，

13、且均存在統(tǒng)計學差異(P＜0.05);
　　(4)收縮壓≥160mmHg組中腦導水管CSF的收縮期平均速度、舒張期平均速度、收縮期峰速度和舒張期峰速度均大于其余兩組，其中收縮壓≥160mmHg組與收縮壓＜140mmHg組存在統(tǒng)計學差異(P＜0.05);140mmHg≤收縮壓＜160mmHg組中腦導水管CSF的收縮期平均速度、舒張期平均速度、收縮期峰速度和舒張期峰速度均大于收縮壓＜140mmHg組，但兩組之間不存在統(tǒng)計學差異(P＞0.

14、05);
　　(5)隨著舒張壓升高，中腦導水管水平CSF的收縮期平均速度、舒張期平均速度、收縮期峰速度和舒張期峰速度加快;舒張壓＜90mmHg組、90≤舒張壓＜100組和舒張壓≥100組三組間收縮期平均速度和舒張期平均速度存在統(tǒng)計學差異(P＜0.05)，進一步兩兩比較后發(fā)現(xiàn)組間均存在統(tǒng)計學差異(P＜0.05);舒張壓＜90組的收縮期峰速度和舒張期峰速度與其余兩組存在統(tǒng)計學差異(P＜0.05)，但90≤舒張壓＜100組和舒張壓≥10

15、0組兩組間不存在統(tǒng)計學差異(P＞0.05);
　　(6)無病程（即正常對照）組、0＜病程≤5年組和病程＞5年組三組間存在統(tǒng)計學差異(P＜0.05)，進一步兩兩對比后發(fā)現(xiàn):無病程（即健康人）組與0＜病程≤5年組和病程＞5年組存在統(tǒng)計學差異(P＜0.05)。說明，高血壓對收縮期平均速度、舒張期平均、速度收縮期峰速度和舒張期峰速度存在影響，與我們前面得出的結(jié)論相一致。雖然0＜病程≤5年組和病程＞5年組間不存在統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，

16、但病程＞5年組的收縮期平均速度（-0.647±0.263）cm/s、舒張期平均速度（0.550±0.241）cm/s、收縮期峰速度（-1.015±0.397）cm/s、舒張期峰速度（0.834±0.342）cm/s均大于0＜病程≤5年組的收縮期平均速度（-0.601±0.193）cm/s、舒張期平均速度（0.479±0.213）cm/s，收縮期峰速度(-0.935±0.294) cm/s、舒張期峰速度（0.790±0.251）cm/s，

17、目前并不能排除病程長短對收縮期平均速度、舒張期平均速度、收縮期峰速度和舒張期峰速度的影響，需要進一步研究分析。
　　結(jié)論:
　　(1)正常人與高血壓患者中腦導水管平面CSF均呈與心臟博動相關的雙向節(jié)律性流動;
　　(2)高血壓患者的中腦導水管平面CSF動力學高于正常人;
　　(3)隨著脈壓差增大，中腦導水管CSF動力學存在增高的趨勢;
　　(4)隨著收縮壓升高，中腦導水管CSF動力學存在增高的趨勢;