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      4D Flow MRI對靜脈性搏動性耳鳴的橫竇-乙狀竇血流特征分析

      2023-07-18 06:16:38葛曉乾田辰澤通信作者
      關(guān)鍵詞:乙狀磁共振流速

      葛曉乾,田辰澤,趙 兵(通信作者)

      (1山東省第二人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心 山東 濟(jì)南 250022)

      (2濟(jì)南市兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 山東 濟(jì)南 250022)

      搏動性耳鳴(pulsatile tinnitus,PT)是聲音信號與心跳同步的一種特殊耳鳴,通常有一個真正的顱內(nèi)物理聲源。PT按病因來源分為動脈性、靜脈性和其他,其中靜脈性多見[1]。橫竇-乙狀竇處解剖結(jié)構(gòu)異常通??梢痨o脈性搏動性耳鳴(venous pulsatile tinnitus,VPT)[2],但行血管成形術(shù)、支架植入、骨壁修補(bǔ)等手術(shù)后,有部分患者癥狀仍未改善,推測乙狀竇異常血流是PT的根本原因。磁共振4D Flow是一種用于評估多維血流速度的新技術(shù),可直觀、量化、動態(tài)評估多維度的血流動力學(xué)信息。本研究選取2021年7月—2022年10月山東省第二人民醫(yī)院收治的21例VPT患者、10例非靜脈性搏動性耳鳴(non-venous pulsatile tinnitus,NVPT)患者及10 位健康志愿者為研究對象,目的是應(yīng)用磁共振4D Flow技術(shù)評估VPT患者與NVPT患者、健康志愿者的血流動力學(xué)差異,分析探討VPT發(fā)生的血流動力學(xué)特征。報道如下。

      1 資料與方法

      1.1 一般資料

      選取2021年7月—2022年10月山東省第二人民醫(yī)院收治的31例PT患者,依據(jù)頸壓試驗(yàn)分為VPT組(21例,耳鳴癥狀減輕或完全消失)、NVPT組(10例,耳鳴無明顯改變),同時選取10位健康志愿者作為對照組(HC)。VPT組中男1例,女20例,均齡(38.67±12.21)歲;NVPT組中男4例,女6例,均齡(43.41±12.59)歲;健康對照組中男3例,女7例,均齡(37.62±12.59)歲。三組患者一般資料對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),有可比性。患者及家屬均簽署知情同意書。

      納入標(biāo)準(zhǔn):①無磁共振檢查禁忌證;②聽力學(xué)及耳鏡檢查正常;③無耳部手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn):①中耳乳突炎;②耳部腫瘤或顱底腫瘤累及耳部;③耳部外傷患者。

      1.2 方法

      采用GE 3.0T磁共振掃描儀和48通道標(biāo)準(zhǔn)頭頸線圈對所有入組者進(jìn)行檢測。應(yīng)用三維磁共振靜脈成像(MR venography,MRV)觀察顱內(nèi)靜脈的基本結(jié)構(gòu),并以MRV三維重建圖像作為4D Flow序列的定位像,對橫竇、乙狀竇區(qū)域進(jìn)行掃描。采集時受檢者取仰臥位,自由呼吸,使用指脈門控。磁共振4D Flow序列對三個方向進(jìn)行流速編碼,編碼速度均設(shè)為75 cm/s。掃描參數(shù):TR/TE=7.1 ms/2.4 ms,反轉(zhuǎn)角8°,采集體素1 mm×1 mm×1 mm,帶寬62.50 Hz/pixel,F(xiàn)OV 380 mm×228 mm,層厚1.4 mm,加速因子4,采集時間9 min。

      將4D Flow原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入圖像后處理軟件(Circle Cardiovascular Imaging CVI 5.13.5),評估橫竇和乙狀竇處的血流狀態(tài),圖1示4D Flow流線圖。將測量平面置于血管流速最高處,并垂直于血管長軸,手動勾畫血管邊緣輪廓,獲取血流動力學(xué)參數(shù),包括最大流速、最小流速、平均流速、脈沖指數(shù)、平均血流率、平均血流量。

      圖1 4D Flow流線圖

      1.3 觀察指標(biāo)

      對比三組患者4D Flow血流模式、血流動力學(xué)參數(shù)的差異。

      1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

      采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多組間比較采用單因素ANOVA檢驗(yàn);計數(shù)資料以頻數(shù)(n)、百分率(%)表示,采用χ2檢驗(yàn)。應(yīng)用Kappa一致性檢驗(yàn)評估血流模式判斷的一致程度,Kappa值≥0.75表示一致性良好;0.4~<0.75表示一致性尚可;<0.4則表示一致性較差。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

      2 結(jié)果

      2.1 三組血流模式比較

      4D Flow三組內(nèi)的血流模式評估一致性很好,Kappa值為0.908,三組血流模式存在顯著差異(P<0.01),見表1。

      表1 三組患者血流模式特征比較 單位:例

      2.2 三組血流動力學(xué)參數(shù)比較

      三組間血流動力學(xué)存在顯著差異,VPT組最大流速、平均流速、脈沖指數(shù)、平均血流率顯著高于NVPT組及HC組(P<0.05),見表2。

      表2 三組患者血流動力學(xué)參數(shù)比較()

      表2 三組患者血流動力學(xué)參數(shù)比較()

      注:P1為VPT組與NVPT組比較;P2為VPT組與HC組比較;P3為NVPT組與HC組比較。

      平均流速cm/s VPT組(n=21)83.33±29.946.48±9.0238.42±15.62 NVPT組(n=10)37.73±10.357.04±10.3424.12±13.46 HC組(n=10)32.27±12.343.72±3.1717.59±4.22 P<0.0010.6490.001 P1<0.0010.9540.009 P2<0.0010.3880.001 P30.6280.4220.317組別最大流速cm/s最小流速cm/s平均血流量mL VPT組(n=21)2.11±0.686.86±2.746.67±2.24 NVPT組(n=10)1.61±0.474.31±1.535.35±1.45 HC組(n=10)1.47±0.634.02±1.845.01±2.45 P 0.0260.0040.204 P10.0110.0130.181 P20.0120.0030.081 P30.8970.7930.778組別脈沖指數(shù)平均血流率mL/s

      3 討論

      據(jù)相關(guān)研究顯示VPT通常有一個真正的顱內(nèi)物理聲源,行患側(cè)頸內(nèi)靜脈指壓試驗(yàn),耳鳴癥狀將會明顯減輕甚至完全消失,推測乙狀竇異常血流可能是VPT的根本原因[3]。近年來,體外模型實(shí)驗(yàn)、超聲技術(shù)、計算流體力學(xué)等方法被陸續(xù)引入到PT的血流動力學(xué)研究當(dāng)中,但是這些方法的局限性顯而易見[4-6]。首先,體外理想化的PT模型實(shí)驗(yàn)受設(shè)備性能的限制,使其根本無法真實(shí)細(xì)致地獲得橫竇-乙狀竇血流動力學(xué)參數(shù)。彩色多普勒超聲技術(shù)可實(shí)時評估血流,但存在操作者依賴性及聲窗限制,使其無法全面、準(zhǔn)確地評估橫竇-乙狀竇處血流。計算流體力學(xué)可仿真模擬PT患者血流的病理生理狀態(tài),并且具有較高的空間分辨率,但其邊界條件的設(shè)定直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)今4D Flow技術(shù)為我們提供了非常好的血流動力學(xué)研究手段,現(xiàn)在已深入運(yùn)用到與流體有關(guān)的各個領(lǐng)域中[7]。應(yīng)用4D Flow技術(shù)及后處理工作站對血流進(jìn)行可視化、多參數(shù)處理,可以得到與多普勒超聲相似的偽彩圖和流線圖,可將流速進(jìn)行流線型顯,也可獲得速度向量圖,顯示速度的大小和方向,有助于顯示湍流、渦流等特殊血流模式;在量化數(shù)據(jù)采集中,4D Flow提供了流量定量等各種流體動力學(xué)生物標(biāo)志物。

      既往文獻(xiàn)報道,VPT患者乙狀竇骨壁的結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致血流模式的改變,橫竇狹窄患者血流流經(jīng)在狹窄處會出現(xiàn)高速湍流,乙狀竇憩室患者常在憩室內(nèi)形成不規(guī)則渦流[2]。在本研究中,三組患者血流模式有顯著差異,VPT組有15例檢出異常血流模式,其中湍流8例,渦流7例,這一表現(xiàn)與既往文獻(xiàn)報道一致。另有6例VPT患者并未發(fā)現(xiàn)異常血流,推測可能患者存在乙狀竇壁骨壁缺損或粗大板障靜脈等原因,同樣也可導(dǎo)致PT的發(fā)生。

      本研究結(jié)果顯示三組患者血流動力學(xué)參數(shù)亦有顯著差異,VPT組橫竇-乙狀竇處的血流速度和血流率均顯著高于其他兩組,這與既往文獻(xiàn)一致[8-9]。Li等[8]發(fā)現(xiàn)PT患者最大流速、平均流速、血流量及搏動指數(shù)均顯著高于健康志愿者;Han等[9]報道乙狀竇憩室術(shù)后患者的峰值流速、流量、壓力梯度等均比術(shù)前顯著減低。VPT患者按壓患側(cè)頸內(nèi)靜脈,耳鳴癥狀可緩解或消失,認(rèn)為其可能機(jī)制是橫竇-乙狀竇處存在高速血流,沖擊骨壁引起震動并傳遞致耳蝸引發(fā)耳鳴。與既往文獻(xiàn)不同,本研究不僅比較了VPT與正常人群的血流動力學(xué)差異,還增加了NVPT與VPT的對比,進(jìn)一步提示橫竇-乙狀竇處的異常血流模式是引起VPT的重要原因。既往文獻(xiàn)報道VPT好發(fā)于女性[10],本研究同樣發(fā)現(xiàn)此趨勢,VPT組女性患者占95%,造成性別差異分布的可能原因與激素、遺傳等因素有關(guān)。

      綜上所述,4D Flow MRI技術(shù)能夠可視化、量化地評估乙狀竇-橫竇的血流動力學(xué)特征,異常血流是引起VPT的重要原因。

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