With the 2D-phase-contrast technique the volume flow of the CSF via the cerebral aqueduct can be quantified by MRI-means. In this study the stroke volume of CSF via the aqueduct per cardiac cycle (SVcc) is used to measure the extent of the volume flow. Normative values for the SVcc are not yet defined, however, they are indispensable for the clinical utility of this non-invasive method.The aim of the presented investigation is to evaluate, if the interthalamic width of the third ventricle is useful as a reference system for the extent of the SVcc via the aqueduct and if a normal CSF-flow can be defined.Hundred and seven patients (56 female, 51 male; age distribution 8 to 89 years) without clinical or imaging findings of a CSF-flow disturbance were examined on a standard 0.5 T MRI-scanner (Gyroscan, Philips). The measurements of the SVcc via the aqueduct were performed in a single slice perpendicular to the aqueduct in the level of its median third with a retrospective cardial-gated quantitative 2D-phase-contrast sequence. The interthalamic width of the third ventricle was measured in a transversal slice (bicommissural orientation, standard T1-weighted spin-echo sequence) in the level of the upper margin of the tectorial membrane.In 83 patients with a normal heart rate and without any further abnormalities in their imaging studies the SVcc is essentially dependent (r = 0.822) on the interthalamic width of the third ventricle (between 1 and 16 mm). Eleven patients with either a subcortical atrophy without leucencephalopathy, megacisterna magna, Dandy-Walker variant or bradycardia showed a significant increase of the SVcc (p < 0.05). On the other hand a significant decrease of the SVcc (p < 0.05) is seen in 13 patients with either tachycardia, Arnold-Chiari Type-1 malformation, relative aqueductal stenosis and/or severe periventricular leucencephalopathy. These results are in good agreement with the current conceptions on the physiology of the CSF-flow. As the above mentioned criterias of influence have ho pathological significance concerning a CSF-flow disturbance requiring therapy, we used the linear regression with y = B1*× +b0 (b1 = 22.2 ± 2.9; b0 = 43,5 ± 21.1) in all 107 patients to evaluate the extent of the SVcc (y) versus the interthalamic width of the third ventricle (x).This correlation offers the possibility to differentiate a hyperdynamic (above +3 standard error SE), a hypodynamic (below -3 SE) and a normodynamic (between ± 3 SE) CSF-flow via the cerebral aqueduct for the first time. Additional imaging findings and the heart rate must find their influence in the evaluation.
No abstract
ZusammenfassungHintergrund und Fragestellung: In Voruntersuchungen wurde der Einfluss der Herzfrequenz (HF) auf die Höhe des Liquorflusses im Aquädukt, gemessen als Stroke Volume per Cardiac Cycle (SVcc/µl/CC), bestimmt. Für Patienten mit gleicher interthalamischer Weite des dritten Ventrikels nimmt das SVcc mit zunehmender Herzfrequenz linear ab. Mithilfe eines Korrekturfaktors kann ein gemessenes SVcc auf eine Standard-HF, z.B. auf die physiologisch mittlere HF von 75 min -1 (SVcc 75 ), referenziert werden. Das SVcc 75 ist damit unabhängig von der aktuellen HF und sollte zu einer Verbesserung der Reproduzierbarkeit von Messergebnissen bei Verlaufsuntersuchungen gegenüber dem SVcc per se führen. Patienten und Methoden: Mittels retrospektiv kardial getriggerter 2-D-Phasenkontrast-MR-Bildgebung (Standardsystem 0,5 T) erfolgten bei 28 Patienten (15 Frauen und 13 Männer, Alter 8 bis 76 Jahre; median 39 Jahre) ohne klinische und bildmorphologische Hinweise auf eine Liquorzirkulationsstörung zwei Messungen des SVcc. Die Untersuchungen wurden in einem Abstand von 1 bis 27 Monaten (median 2 Monate) unter Ruhebedingungen durchgeführt. Die interthalamische Weite des dritten Ventrikels war in beiden Untersuchungen jeweils gleich. Die Änderung der Herzfrequenz in Ruhe zwischen beiden Messungen reichte von -28 bis + 26%. Die Berechnung des SVcc 75 erfolgte mithilfe des in der Voruntersuchung bestimmten Korrekturfaktors. Die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse von SVcc und SVcc 75 sowie der Unterschied zwischen beiden Messmethoden wurden geprüft (Bland-Altman-Methode). Ergebnisse: Die Reproduzierbarkeit des SVcc wird durch die Änderung der HF ungünstig beeinflusst. Je höher die prozentuale Abweichung der HF zwischen zwei Messungen ist, desto höher ist die prozentuale Abweichung des SVcc (negative lineare Regression: r = 0,92, signifikant). Für das SVcc 75 verliert sich diese Abhängigkeit erwartungsgemäß. Mit dem SVcc 75 ist die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse sicher. In engen Grenzen von ± 31,3 µl/CC werden 28/28 Patienten -100% identifiziert. Dagegen ist für das SVcc die Reproduzierbarkeit in den Grenzen von ± 70,6 µl/CC unsicher (26/28 Patienten -93% identifiziert). Der nachweisbare Unterschied zwischen den Methoden SVcc und SVcc 75 bestätigt den Einfluss der HF auf die Höhe des SVcc. Es besteht eine individuelle Reaktivität des SVcc gegenüber der Herzfrequenzänderung. Schlussfolgerung: Die Referenzierung des SVcc auf die physiologisch mittlere HF von 75 min -1 reduziert den störenden Einfluss einer veränderlichen HF und verbessert somit die Vergleichbarkeit der Messergebnisse bei Verlaufsuntersuchungen.Schlüsselwörter: Liquordynamik · Aquädukt · Quantifizierung · MRT · Phasenkontrast · Pulsatilität · Herzfrequenz · Reproduzierbarkeit · Standardisierung Abstract Background and Purpose: In former trials the influence of heart rate (HR) on the amount of CSF flow via the aqueduct measured as the stroke volume per cardiac cycle (SVcc) was estimated. In patients with comparable interthalamic width of the third ventricle,...
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