Оценка количественных параметров ликвородинамики в базальных отделах головного мозга по данным фазоконтрастной МРТ Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

Достижения современной лучевой диагностики в клинической практике, г. Томск, 27—28 сентября 2012 г.

Оценка количественных параметров ликвородинамики в базальных отделах головного мозга по данным фазоконтрастной МРТ

Богомякова О.Б.1, Савельева Л.А.1, Прыгова Ю.А.1, Тулупов А.А.1' 2

Quantitative parameters of cerebrospinal fluid circulation in basal brain as estimated from data of phase-contrast MRT

Bogomyakova O.B., Saveliyeva L.A., Prygova Yu.A., Tulupov A.A.

1 Институт «Международный томографический центр» СО РАН, г. Новосибирск

2 Национальный исследовательский Новосибирский государственный университет, г. Новосибирск

© Богомякова О.Б., Савельева Л.А., Прыгова Ю.А., Тулупов А.А.

Цель работы — изучение особенности циркуляции цереброспинальной жидкости на уровне базальных цистерн головного мозга по данным фазоконтрастной магнитно-резонансной томографии.

В исследовании приняли участие 65 здоровых добровольцев (средний возраст 34,7 года) и 12 пациентов с аномалией Арнольда—Киари I типа. Группа здоровых добровольцев включала в себя людей без неврологической симптоматики и без неврологического анамнеза, а также без каких-либо явных изменений со стороны структур головного мозга по данным рутинной МРТ. В группу пацентов вошли люди с аномалией Арнольда—Киари I типа, у которых отмечалось опущение миндалин мозжечка ниже уровня большого затылочного отверстия более чем на 5 мм. Всем участникам исследования выполнялось пять задач с использованием фазоконтрастной МРТ с возможностью количественной оценки потока (методика Quantitative Flow). Все МР-исследования были выполнены на МР-томографе Achieva (Philips) с напряженностью магнитного поля 1,5 Trc. Параметры последовательности: TR = 14 мс; TE = 8,3 мс; FA = 15°; толщина срезов 4 мм. Пакеты срезов для получения скоростных изображений располагались наиболее перпендикулярно ходу выбранной структуры на сагиттальном Т1-взвешенном изображении (Т1-ВИ). Исследовали скоростные характеристики (средняя, объемная и пиковая скорость) на уровне межножко-вой (кодирующий коэффициент скорости Venc 10 см/с), предмостовой (Venc 5 см/с) и мозжечково-мозговой цистерн (Venc 10 см/с). Кроме того, допол-

нительно были выполнены исследования еще на двух уровнях (большое затылочное отверстие и С2—С3 шейный уровень) (Venc 10 см/с) для более полного отражения скоростной картины пермещения ликвора из полости черепа.

Статистический анализ был выполнен с использованием среднего значения Х и доверительного интервала / = 1,96 для р = 0,05. Применялся /-критерий Стьюдента для сравнения достоверности различий между средними значениями на описанных уровнях и между значениями антеградного и ретроградного потоков ликвора.

Исследуемые уровни были скомбинированы в единую топографическую систему, отражающую эвакуацию ликвора в субарахноидальных пространствах спинального канала через большое затылочное отверстие.

С помощью методики Q-flow были измерены значения скоростных характеристик потока ликвора на различных уровнях в условиях нормы и в условиях вклинивания миндалинами мозжечка в большое затылочное отверстие (аномалия Арнольда—Киари I) (табл. 1, 2).

Анализ различий между средними значениями потока ликвора показал, что наиболее высокие значения определяются на уровне мозжечково-мозговой цистерны для всех скоростей. Значения антеградного потока ликвора превосходили значения ретроградного для линейной и объемной скоростей потока на всех исследуемых уровнях (р < 0,01). Для пиковой скорости потока достоверных различий не найдено. Это может быть связано с тем, что сама по себе пиковая скорость отражает

Богомякова О.Б., Савельева Л.А., Прыгова Ю.А., Тулупов А.А Оценка количественных параметров ликвородинамики...

наиболее высокие значения потока ликвора в течение сердечного цикла, которые по модулю могут незначительно различаться для обоих направлений.

Полученные данные говорят о том, что ликвор движется преимущественно в краниокаудальном направлении, совершая при этом пульсирующие движения,

Таблица 1

Количественные характеристики движения потока ликвора на исследуемых уровнях в норме с учетом направления потока (X ± й*)

(г = 1,96; р = 0,05; п = 65)

Линейная скорость, см/с Объемная скорость, мл/с Пиковая скорость, см/сек

Антеградный поток Ретроградный поток Антеградный поток Ретроградный поток Антеградный поток Ретроградный поток Уровень

-0,31 ± 0,11 -0,26 ± 0,05 -0,63 ± 0,10 -0,55 ± 0,12 -1,27 ± 0,21 0,19 ± 0,08 0,17 ± 0,03 0,43 ± 0,07 0,34 ± 0,07 0,80 ± 0,15 -0,43 ± 0,08 -0,56 ± 0,10 -1,08 ± 0,14 -0,77 ± 0,13 -1,10 ± 0,17 0,29 ± 0,06 0,41 ± 0,06 0,74 ± 0,10 0,52 ± 0,09 0,66 ± 0,11 -7,12 ± 0,46 -4,95 ± 0,21 -7,86 ± 0,79 -9,14 ± 0,41 -10,70 ± 0,68 7,22 ± 0,51 4,99 ± 0,31 8,74 ± 0,38 8,66 ± 0,44 9,32 ± 0,70 Межножковая цистерна Предмостовая цистерна Мозжечково-мозговая цистерна Передние отделы БЗО С2—С3 шейный уровень

Таблица 2

Количественные характеристики движения потока ликвора на исследуемых уровнях в условиях аномалии Арнольда—Киари I с

учетом направления потока (X ± й*) (г = 1,96; р = 0,05; п = 12)

Средняя скорость, см/с Объемная скорость, мл/с Пиковая скорость, см/с

Антеградный Ретроградный Антеградный Ретроградный Антеградный Ретроградный Уровень

поток поток поток поток поток поток

-0,11 ± 0,10 -0,14 ± 0,15 -0,87 ± 0,51 -0,73 ± 0,49 -1,10 ± 0,83

0,05 ± 0,07 0,08 ± 0,11 0,86 ± 0,25 0,80 ± 0,38 0,82 ± 0,47

-0,19 ± 0,24 -0,21 ± 0,20 -0,92 ± 0,69 -0,75 ± 0,73 -0,90 ± 0,71

0,10 ± 0,15 0,13 ± 0,15 0,80 ± 0,44 0,70 ± 0,47 0,66 ± 0,38

-4,24 ± 1,23 -3,80 ± 1,37 -8,44 ± 1,41 -7,86 ± 1,99 -9,28 ± 2,63

4,80 ± 1,72 3,88 ± 1,23 8,92 ± 1,26 8,86 ± 0,67 8,78 ± 3,22

Межножковая цистерна Предмостовая цистерна Мозжечково-мозговая цистерна Передние отделы БЗО С2—С3 шейный уровень

зависящие от пульсации крупных артериальных сосудов головного мозга. Такая пульсация, вероятнее всего, обеспечивает активное перемешивание ликвора и, соответственно, позволяет ему равномерно «обтекать» ткани головного мозга (конвекситальные субарахноидальные пространства), что, в свою очередь, помогает обеспечивать многие из функций ликворной системы.

При аномалии Арнольда—Киари I отмечается незначительное снижение скоростных характеристик на уровне межножковой и предмостовой цистерн и некоторое ускорение на уровне мозжечково-мозговой цистерны и на уровне большого затылочного отверстия. Эти данные говорят о том, что базальные субарахнои-дальные пространства могут выполнять определенную компенсаторную функцию при закупорке задних отделов субарахноидального пространства большого затылочного отверстия опущенными миндалинами мозжечка.

Фазоконтрастная МРТ (методика Q-flow) может эффективно применяться для изучения количественных параметров ликвородинамики. Применяя данную методику, были измерены средняя, объемная и пиковая скорости потока в базальных отделах головного мозга, а также на уровне выхода ликвора из полости черепа. Эти данные отражают особенности циркуляции ликвора на представленных уровнях и вносят большой вклад в понимание целостного функционирования ликворной системы в условиях нормы и патологии.

Исследования поддерживаются грантом президента РФ (НШ-2429.2012.3), ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009—2013 гг. (ГК № 16.740.11.0605 от 31.05.2011 и ГК№ 16.740.11.0342 от 05.10.2010).

Поступила в редакцию 24.05.2012 г.

Утверждена к печати 25.06.2012 г.

Для корреспонденции

Материалы съезда лучевых диагностов Сибири

Богомякова Ольга Борисовна — лаборант-исследователь лаборатории медицинской диагностики Института «Международный томографический центр» СО РАН (г. Новосибирск); тел. 8-962-823-6152; e-mail: bogom_o@tomo.nsc.ru

1 кор.