Особенности динамики движения ликвора в краниовертебральной области по данным магнитно-резонансной киномиелографии
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ
© Коллектив авторов, 2004г.
Особенности динамики движения
ликвора в краниовертебральной области
по данным магнитно-резонансной
киномиелографии
А.Ю. Летягин — д.м.н., проф., А.А. Тулупов, А.А. Савелов
Циркуляция цереброспинальной жидкости по полостям (желудочкам) и подоболочечным пространствам
головного и спинного мозга при отсутствии заболеваний ЦНС осуществляется волнообразно, ритмично
— с периодом в 20-30 секунд. При наличии патологии наблюдается снижение амплитуды и частоты
волн, вплоть до полного их исчезновения. Возможности МРТ-киномиелографии позволяют абсолютно
неинвазивно, но достоверно оценивать особенности перемещения и ритмичность движения ликвора в
норме и при патологии с нарушением процесса продукции-эвакуации ликвора, что особенно актуально
при ликвороокклюзивных ситуациях, особенно — в области краниовертебрального перехода.
Актуальность темы геновская миелография и ангиография (КРА); диги-
Патологические процессы, развивающиеся в тальная субтракционная контрастная ангиография
организме человека, практически всегда в своей (ДСА); рентгеновская контрастная, спиральная и
основе имеют механизм нарушения движения какой- мультиспиральная компьютерная томография (РКТ,
либо из биологических жидкостей: крови, лимфы, МСКТ) и МСКТ-ангиография; позитрон-эмисси-
цереброспинальной жидкости (ликвора), тканевой онная томография (ПЭТ); магнитно-резонансная
жидкости, мочи, желчи, кишечного содержимого, томография (МРТ), МР-ангиография (МРА) и МР-
слизи дыхательных путей, околоплодных вод, внут- уромиелография (MYUR).
риглазной, внутрисуставной, внутриплевральной и МРТ из всех вышеперечисленных методов яв-
внутриперитонеальной жидкостей. При этом извес- ляется уникальным, поскольку именно атомы во-
тно, что основным компонентом в этих биообъектах дорода молекул воды и органических соединений
является вода [4]. Необходимо отметить, что в чело- дают «основу» МР-сигнала [2, 5]. Остальные методы
веческом организме существуют весьма различные «могут» оценить процесс движения биологических
условия перемещения жидкостей: линейная и объ- жидкостей в организме только опосредованно, по
емная скорость, характер взаимодействия жидкости перемещению различных меток (радиоактивных
с трубчатыми системами в условиях нормы и при меток-изотопов, рентгенпоглощающих растворимых
патологическом изменении стенок и просвета этих структур, красителей, иммунологических структур-
систем, состояние свертывающей-антисвертывающей меток и др.), введение которых в организм человека
системы крови и лимфы и аналог этих механизмов в нельзя признать полностью безопасным и безвред-
других жидкостях (агрегация, сгущение, выпадение ным. С другой стороны, такое вмешательство нельзя
конкрементов) [1, 4]. Диагностическая визуализация признать идеальным методологическим приемом,
и количественная оценка динамики перемещения поскольку введение инородного агента в достаточно
этих субстратов считается основой клинической хрупкую биосистему человеческого организма в той
диагностики во многих медицинских специальностях или иной мере приводит к неконтролируемому из-
(кардиология, неврология и нейрохирургия, лимфо- менению параметров гомеостаза, то есть — к потере
логия, урология и нефрология, гастроэнтерология, «чистоты» исследования.
акушерство и гинекология и др.) [5]. Нормальное функционирование центральной
Лишь в конце прошлого века были изобретены нервной системы человека невозможно без продук-
и внедрены в клиническую практику диагности- ции, депонирования, перемещения и реабсорбции
ческие технологии, позволяющие визуализировать цереброспинальной жидкости, поскольку она несет
движение перечисленных биологических жидкостей функции питания и дренирования тканей головного
в человеческом организме in vivo: радиоизотопная и спинного мозга, создавая для них специфическую
диагностика; эндоскопия с прижизненной мик- внутреннюю среду, нарушение параметров которой
роскопией; ультразвуковое исследование (УЗИ) с ведет к тяжелым заболеваниям и гибели организма [7,
допплеровским сканированием; контрастная рент- 8, 9]. Эти процессы по существу являются аналогами
работы лимфатической системы организма [1].
Сибирский Консилиум №9 (39), 2004, с. 23 Поэтому МРТ-миелография наиболее предпоч-
Международный томографический центр СО РАН тительна для оценки движения ликвора в области
Для корреспонденции: головы и шеи, где часто наблюдают нарушения
Новосибирск, ул. Институтская, 3А ликворотока, что делает актуальной эту область
Тел. (3832) 33-31-52, 34-23-53
23АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ
приложения МРТ. 100
Методика МР-миелоурографии (MYUR), 90
ра зработа н на я фи рмой «BRUKER» [3,
������� �������� ����������� ���������
6], позволяет получать изображения для 80
визуализации полостей и пространств, со- 70 ��������� ���������
держащих неподвижную (кисты) или мед-
��-��������, ��
60
леннотекущую (ликвор, моча, желчь, лимфа
и др.) жидкость без использования допол- 50
нительного контраста и лучевой нагрузки
40
(Рисунок 1). MYUR-методика доступна в
двухмерном и трёхмерном режимах и по 30
информативности значительно превосходит
20
контрастную рентгеновскую миелографию и
пневмоэнцефалографию, практически вы- 10
теснив последние из клинической практики 0
[3, 4, 5, 6]. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Однако движение цереброспинальной ����
жидкости имеет определенную ритмику (в График 1. Ритм МР-контраста (в абсолютных единицах — АЕ, по оси
динамике), изменяющуюся при различных ординат) отражает физиологический ритм объема ликвора в области
заболеваниях ЦНС, нарушении обменных большого затылочного отверстия и четвёртого желудочка у пациента
процессов, заболеваниях сердечно-сосудис- без каких-либо проявлений неврологической патологии (по оси абсцисс
— длительность регистрации 1 кадра — 10 сек.).
той системы и других патологиях, а «ста-
тическая» MYUR не дает
100
возможности исследовать
ритмическую составляю- 90 ������� �������� ����������� ���������
щую процесса ликворотока
80 ��������� ���������
— для этого применяется
методика кино-МРТ [7, 9]. 70
В связи с этим и была разра-
��-��������, ��
60
ботана и внедрена методика
кино-MYUR-миелографии 50
д л я ис с ледов а н и я ЦНС
40
in vivo, которая может до-
стоверно, в дина мике, с 30
высокой скоростью визу-
20
ализировать особенности
перемещения ликвора в же- 10
лудочках и подоболочечных
0
пространствах головного и
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
спинного мозга, оценивать
ритм, скорость и характер ����
движения цереброспиналь- График 2. Динамика изменения МР-контраста (в абсолютных единицах — АЕ, по
ной жидкости в норме и при оси ординат) в области кранио-вертебрального перехода и четвёртого желудочка у
патологии [5]. пациента с клиническими и МРТ-визуализационными признаками арахноидита и син-
дрома внутричерепной гипертензии отражает изменения ритма объема ликвора (по оси
Материалы и методы
абсцисс — длительность регистрации 1 кадра — 10 сек.).
В МТЦ СО РАН на маг-
нитно-резонансном томог-
рафе Tomikon S50 Avance метода кино-MYUR.
(0,5 Тл) было исследовано 70 пациентов, которым Характеристики метода кино-MYUR: TR=10000
вначале выполняли рутинное исследование головы мс; TE=1280 мс; матрица=256х256; FOV — 28x28 см;
и шеи, включающее Т1-взвешенное изображение количество кадров — 15-30; спектральная ширина
(ВИ) в сагиттальной плоскости, Т2-ВИ в аксиальной сигнала — 25000 Гц; толщина среза — 70 мм; ориен-
плоскости, двухмерную МР-ангиографию во фрон- тация среза — сагиттальная; количество усреднений
тальной плоскости и двухмерную «статическую» — 1; время регистрации одного кадра — 10 сек; дли-
MYUR в сагиттальной плоскости. Затем переходили тельность эксперимента — 150-300 сек.
к исследованию динамики движения ликвора в об- Схема анализа кино-MYUR-изображений была
ласти кранио-вертебрального перехода с помощью
24АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ
следующая: Поскольку время сканирования одного кадра
1. Покадровый анализ серии кино-MYUR-изоб- по методике кино-MYUR составляло всего око-
ражений. ло 10 секунд, мы имели возможность получать
2. Сопоставление кино-MYUR-изображений с до 15-30 кадров за 2,5-5,0 минут эксперимента:
другими методиками (Т1-ВИ, Т2-ВИ, МР-ангиог- каждый кадр отображал МРТ-картину состояния
рафия). ликворосодержащих полостей и пространств за
3. Визуальное изучение «движущегося» кино- десятисекундный промежуток, а исследование в
MYUR-изображения (с различными скоростями целом — динамические характеристики изменения
«прокрутки» видео-петли). Оценивали: подвиж- объема цереброспинальной жидкости в желудоч-
ность анатомических образований, динамику объ- ках и подоболочечных пространствах головного и
ема и формы жидкость-содержащих образований и спинного мозга за несколько минут. Первый кадр
контуров прилежащих к ним структур. исключали из анализа, поскольку он во всех случаях
4. Получение морфометрической информации и давал аномально высокий МР-сигнал как следствие
представление ее в виде графиков. незавершенной реполяризации. В каждом последу-
5. Сопоставление данных МРТ-исследования с ющем кадре было проведено измерение интенсив-
результатами других имеющихся клинических и ности МР-сигнала от ликвора (в выделенном окне
клинико-лабораторных исследований, формули- по контурам объекта) и измерение МР-контраста
ровка заключения. (в сравнении с фоновой интенсивностью сигнала).
Результаты и обсуждение Такие измерения проводили в 4-м желудочке и в
К линико-диа г ности ческа я методика кино- области кранио-вертебрального перехода — в плос-
MYUR в режиме МР-киномиелографии позволяет кости большого затылочного отверстия (БЗО). В
визуализировать динамику движения свободной случае ликвороокклюзии на уровне БЗО (синдром
жидкости по ликворосодержащим пространствам Арнольда-Киари) измерения проводили также
спинного и головного мозга (рисунок 1) и имеет выше БЗО — в мозжечково-мозговой цистерне (в
следующие преимущества [4, 5]: предмостовой ее части), и ниже БЗО — на уровне тел
1. Отсутствие инвазивных процедур (без вве- позвонков С2-C3. То есть оценивали ритмическую
дения контрастного средства). составляющую объема ликвора в дистальной зоне
2. Отсутствие ионизирующего излучения. желудочковой системы головного мозга (как отраже-
3. Высокая чувствительность и специфич- ние ликворопродукции внутрижелудочковых сосу-
ность. дистых сплетений), а также в подоболочечных про-
4. Прямая оценка (наличия) двигательной странствах вертебро-базиллярного перехода (как
активности полых биоструктур и физиологических отражение эвакуации ликвора из полостей головно-
ритмов движения биологических жидкостей по го мозга — в подоболочечные пространства спинного
ним. мозга).
100
90 �������
����������-
80 �������� ��������
70
�� ������
60 ��������
��-��������, ��
�����������
50 ���������
40 ���� ��������
�����������
30 ���������, �2-�3
20
���������
10 ���������
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
����
График 3. Изменения МР-контраста (в абсолютных единицах — АЕ, по оси ординат) отражают
нарушения циркуляции ликвора в области кранио-вертебрального перехода при наличии синдрома
Arnold-Chiary I с пролабированием мозжечка на 1,7 см ниже уровня большого затылочного отвер-
стия (по оси абсцисс — длительность регистрации 1 кадра — 10 сек.).
25АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ
Было отмечено, что движение ликвора по по-
лостям и пространствам спинного и головного
мозга при отсутствии заболеваний, связанных с
продукцией и метаболизмом ликвора, осущест-
вляется волнообразно, с ритмом, имеющим две
основные гармоники с периодами колебаний
40-45 и 60-65 секунд (частота в диапазоне 0,015-
0,025 Гц соответственно), амплитуду — до 7-10%
от среднего уровня; имеется явная синфазность
ритмов на уровне 4-го желудочка и на уровне
БЗО (график 1) и взаимная корреляция, где
r=0,51±0,24. В области БЗО визуализируется
более мощная высокочастотная гармоника с
большей (на 21%) амплитудой, нежели в облас-
ти четвертого желудочка. Эти ритмические из-
менения объема цереброспинальной жидкости
в полостях головного и спинного мозга сложно
связать с дыхательными экскурсиями и сердеч-
ными сокращениями. По всей видимости, этот
ритм является эндогенным физиологическим
ритмом процесса продукции-эвакуации це-
реброспинальной жидкости.
При наличии патологии (арахноидит, по-
Рисунок 1. «Статическое» MYUR-изображение ликворосодер-
вышенное внутричерепное давление, синдром жащих структур головы и шеи. Визуализируются желудочки мозга,
Арнольда-Киари и др.) наблюдали снижение субарахноидальное пространство, цистерны мозга, стекловидное тело
амплитуды колебаний (на 31-56%) и ослаб- в глазных яблоках.
ление «нормальных» гармоник на фоне появ- свидетельствует об избыточном накоплении (застое)
ления колебаний с периодом до 85-115 сек: частота цереброспинальной жидкости в предмостовой части
0,008-0,011 Гц (графики 2, 3). мозжечково-мозговой цистерны. Низкие средние
При синдроме повышенного внутричерепного величины МР-контраста на уровне БЗО можно
давления на фоне арахноидита ритм объема ликвора объяснить причинами механического блока тока
в области БЗО имел более высокий средний уровень ликвора — в этом месте миндалины мозжечка «вы-
(на 39%) и амплитуду (на 91%), чем на уровне четвер- тесняют» ликвор из подоболочечного пространства
того желудочка, но сохранялись соотношения фаз кранио-вертебральной зоны, а по данным МР-анги-
ритмов объема ликвора на уровне 4-го желудочка и ографии — здесь регистрировали высокую скорость
на уровне БЗО, поэтому коэффициент корреляции ликворотока (сравнимая со скоростью артериально-
объемов ликвора оставался на контрольном уровне: го кровотока). Ниже БЗО средние значения ритма
r=0,58±0,23. МР-контраста увеличивались — за счёт увеличения
Вклинивание мозжечка в БЗО при синдроме объема ликвора и снижения скорости его движения
Арнольда-Киари формирует особую картину цир- (график 3). При этом коэффициенты корреляции
куляции ликвора в области кранио-вертебрального объемов ликвора в парах «мозжечково-мозговая
перехода. Средний уровнень ритма объема ликвора в цистерна — БЗО» и «БЗО — уровень С2-С3» сни-
4-м желудочке уменьшается незначительно (на 15%), жались до уровней r=0,45 и r=0,35, однако в паре
но амплитуда — почти в 3 раза, при этом коррелятив- «мозжечково-мозговая цистерна — уровень С2-С3»
ные связи в системе «4-й желудочек — мозжечково- — повышался до r=0,66±0,21.
мозговая цистерна — БЗО — уровень С2-С3» прак- Уч и т ы ва я пол у чен н ые р е зул ьтат ы, мож но
тически исчезали, принимая значения от r=0,029 наметить перспективы развития методики кино-
до r=-0,287, что указывает на полный десинхроноз MYUR:
в процессах продукции и эвакуации ликвора при 1. Сокращение длительности регистрации
синдроме Арнольда-Киари. Динамика МР-контраста одного кадра позволит анализировать состояние
на уровне предмостовой части мозжечково-мозговой более высокочастотных физиологических ритмов
цистерны имела средний уровень в 4,6 раза выше, ликворотока, вплоть до автоколебаний (считается,
чем аналогичный ритм на уровне БЗО, и в 1,7 раза что поражение последних происходит в погранич-
выше, чем на уровне тел позвонков С2-C3, однако ных состояниях, когда патологический процесс еще
амплитуда ритма на уровне предмостовой части не манифестирует).
мозжечково-мозговой цистерны была лишь на 6-15% 2. Повышение уровня разрешения позволит
выше, чем на уровне БЗО и тел позвонков С2-С3. Это
26АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ
выявлять ритм движения свободной жидкости в 2. Коновалов А.Н., Корниенко В.Н., Пронин И.Н.
тканях, что важно в диагностике сосудистой и лим- Магнитно-резонансная томография в нейрохирургии.�
фо-венозной патологии, оценки функциональной М., 1997.
способности органа, решения проблемы образова- 3. Курбатов В.П., Летягин А.Ю. Использование
3D-МР-ангиографии и 3D-МР-миелографии в практике
ния отечного патологического очага (т.е. «смыкание»
// Магнитный резонанс в медицине: Тез. докл. Междунар.
с диффузионными методиками). конф. � Казань. — 1997. � С. 49.
3. Реализовать возможность работы в более 4. Летягин А.Ю. Диагностические возможности
толстом слое или (что лучше) в нескольких слоях, МРТ-методики кино-MYUR. Материалы VI Международ-
возможно — с различной ориентацией или с последу- ного семинара по магнитному резонансу (спектроскопия,
ющей 3D-реконструкцией (т.е. с сочетанием методик томография и экология). — Ростов-на-Дону. — 8-11 октября
кино-MYUR и 3D-MYUR). 2002. — С. 46-47.
5. Сагдеев Р.З., Летягин А.Ю. Магнитно-резонанс-
Выводы ная томография // Бюллетень СО РАМН. — 2000. — № 2.
1. Разработка и клиническое использование ме- — С. 134-142.
тодики МРТ-миелографии (MYUR и кино-MYUR) 6. Fanucci E. Sergiacomi G. Pocek M. The use of the
позволяют объективно и неинвазивно регистри- single-pulse RARE sequence in the study of the cerebrospinal
ровать не только «статические» томограммы, но axis // Radiol. Med. (Torino). � 1992. � Vol. 84. � № 5.� P. 544-
и фиксировать ритмические изменения процесса 548.
продукции-эвакуации ликвора. 7. Fujimura M., Shimizu H., Tominaga T. Cine-mode
2. При отсутствии патологии центральной не- magnetic resonance imaging of a thoracic intradural arachnoid
cyst: case report // Surgical Neurology. � 1996. � Vol. 45. � № 6.
рвной системы изменение объема ликвора имеет
� P. 533-536.
ритм с частотой порядка 0,015-0,05 Гц, при заболева- 8. Hakim R., Black P.M. Correlation between lumbo-
ниях наблюдается снижение амплитуды и частоты ventricular perfusion and mri-csf flow studies in idiopathic
волн, а при механической ликвороокклюзии — раз- normal pressure hydrocephalus — diagnosis and patient selection
фазировка ритмов объемов ликвора в различных for shunt surgery // Surgical Neurology. � 1998. � Vol. 49. � № 1.
зонах ЦНС, что подтверждает мнение об актуаль- � P. 14-20.
ности и перспективности изучения особенностей 9. Philippon J., Carpentier A., Brunelle F., Clemenceau
движения биологических жидкостей (в частности S. Obstruction of magendie’s and luschka’s foramina. Cine-mri,
ликвора) в норме и при патологии неинвазивными aetiology and pathogenesis // Acta Neurochirurgica. � 2001. �
Vol. 143. � № 5. � P. 517-522.
методами МРТ-диагностики.
Литература
1. Бородин Ю.И., Асташова Т.А., Асташов В.В.,
Морозов С.В., Любарский М.С. Методы лимфосанации в
клинической и оздоровительной медицине // Бюллетень
СО РАМН. — 2000. — № 2. — С.99-101.
The dynamic peculiarities of the csf motion in cranio-vertebral region on data of magnetic resonance
cinemyelography
A.Yu. Letyagin, A.A. Tulupov, A.A. Savelov
Circulatuion of cerebrospinal liquid in cavities (ventricles) and podomembranic spaces of brain and spinal marrow
at absence of CND pathologies goes wavely, rhythmically in 20-30 seconds. At pathology there is decrease of
amplitude and wave frequency, may by, their complete absence is possible. MR-cinemyelography allows non-
invasively exactly to estimate the peculiarities of csf motion in norm and pathology at disorders of csf production-
evacuation It is of great significance at liquoroocclusive states, especially, in the field of craniovertebral region.
27Вы также можете почитать
