五、三维体积分析与AI辅助诊断
对脑室扩大在二维平面上进行测量的指标,虽易于完成且具有临床实用价值,但实际上,脑室扩大存在显著的个体差异性。此外,对DESH(脑室–蛛网膜下腔不成比例扩大)、顶叶凸面脑沟变窄(THC)、大脑外侧裂扩张(SFD)、局灶性脑沟扩张、侧脑室顶壁膨隆以及空蝶鞍等特征性影像学表现的判断具有主观性,不同的影像专家之间也可能出现判断差异。因此,采用三维体积或体积比测量法对脑室或DESH相关特定区域进行量化评估,无疑是最可靠的方法。
既往基于正常解剖结构的体素分割自动测量技术,常因iNPH患者脑室严重变形和扩大而欠准确。但近年来深度学习技术的进步,已催生多种3D脑室自动测量方法(图12)。
图12.脑组织与脑脊液影像信号AI自动分割。该系统将脑组织划分为100个区域,脑脊液空间划分为5个区域。iNPH患者的三维T1加权图像显示:扩大的脑室(红紫色)与大脑外侧裂(深绿色)被准确提取。可见顶叶皮质受压迹象,表明其体积出现压缩性减小。
在当前人工智能时代,可实现脑脊液与脑亚结构的定量评估。即使没有此类高级软件,通过叠加分流手术前后的三维MRI图像,也能对比观察脑室与蛛网膜下腔的形态变化(图13)
传统2D指标:简便但主观性强
3D体积分析:可量化脑室、脑池、脑沟等CSF空间
AI自动分割:基于深度学习,自动识别100个脑区和5个CSF区域
术前术后对比:可精确观察脑结构回弹与CSF重分布
六、脑脊液动力学成像技术
|
技术方法 |
特点 |
|
2D相位对比MRI(PC MRI) |
测量中脑导水管流速,需心电同步 |
|
4D Flow MRI |
三维流速矢量,适合复杂CSF流动分析 |
|
IVIM MRI |
可测极低速流动,适合脑室内CSF分析 |
|
Time-SLIP |
无需同步,实时观察CSF流动路径 |
在没有中脑导水管狭窄或梗阻的交通性脑积水中,在扩张的导水管内,脑脊液流速通常会增加,从而出现MRI信号改变(如流空信号)。在相位对比(PC)MRI 中,可通过相位图像测量该平面的垂直流速分量并进行量化分析(图14)。

图14.常规二维PC MRI技术。在垂直于中脑导水管的平面上获取相位对比MRI图像。在确认相位图像(A)与幅度图像(B)的同时,在中脑导水管周围设置感兴趣区(ROI)(红色圆圈)。此外,为校正背景噪声(涡流影响),在包绕中脑导水管的中脑区域设置ROI(红线)。(C)显示一个心动周期内的流速变化曲线。
图15. iNPH患者四维血流MRI脑脊液运动观测。通过速度矢量的二维显示,呈现分流术前(A、B)与术后1年(C、D)的双向脑脊液运动。在一个心动周期内,可观察到中脑导水管处存在从第三脑室流向第四脑室的快速下行流(A、C),随后出现从第四脑室反向第三脑室的快速上行流(B、D)。术后上下行流速均显著减弱。
图16. IVIM的f值分布图(百分比显示)。(A、B)iNPH患者脑室与蛛网膜下腔的MRI图像。第三脑室前部与大脑外侧裂后部呈现高f值,脑室周围高信号区域同样显示较高f值。
此外,时空标记反转脉冲(Time-SLIP)序列无需同步即可直接标记脑脊液本身,从而实现实时观测脑脊液运动。若要观察脑脊液的长期动力学特征,则需通过腰椎穿刺向蛛网膜下腔注射对比剂。
七、核医学成像:功能与结构相结合
1. SPECT(123I-IMP)
N-异丙基-p-[¹²³I]-碘代安非他明单光子发射计算机断层成像(IMP-SPECT)可用于评估脑血流量,辅助诊断阿尔茨海默病及其他类型痴呆(图17)。大脑凸面相对高灌注征象(CAPPAH sign)是iNPH的特异性表现。该征象提示大脑凸面存在相对性高灌注,反映该区域灰质密度增加。因此,对于MRI显示顶叶凸面脑沟狭窄但缺乏CAPPAH征的iNPH患者,需考虑合并阿尔茨海默病等共病的可能性。
图17. N-异丙基-p-[¹²³I]-碘代安非他明单光子发射计算机断层成像(IMP-SPECT)。在iNPH患者中观察到大脑凸面相对高灌注征象(CAPPAH sign)。该征象提示相对性高灌注,反映高位凸面区域灰质密度增加。
2. DAT扫描(多巴胺转运体)
多巴胺转运体(DAT)扫描可可视化多巴胺转运体的分布情况——该蛋白在黑质和纹状体中大量存在,使其对诊断帕金森病等多巴胺能系统退行性疾病具有重要价值。图18显示了某典型iNPH合并帕金森病患者的DAT影像。术前诊断iNPH共存的神经退行性疾病,对预测分流手术疗效具有重要意义。
图18.多巴胺转运体扫描(DAT scan)。通过叠加术前与术后1年的三维T2加权MRI图像,脑脊液减少区域显示为白色,增加区域显示为黑色。侧脑室上壁、前角、后角及下角均呈现萎缩,而侧脑室体部与第三脑室仅显示微小变化。仅术前扩张的左侧大脑外侧裂上壁出现萎缩。脑沟结构(特别是凸面中线附近)呈现扩大化改变。
八、总结与临床启示
1.iNPH不仅是脑室扩大,而是以DESH为核心的影像综合征;
2.Z-EI、CA、BVR等2D指标优于传统Evans指数;
3.AI辅助3D分析可以提升诊断精度与一致性;
4.CSF动力学成像可揭示iNPH独特的流动路径与机制;
5.核医学成像有助于识别合并症、预测疗效;
6.影像应结合临床症状与放液试验,避免误诊为脑萎缩或阿尔茨海默病。
九、临床建议
对于老年患者,发现DESH征象应高度怀疑iNPH;
无症状但影像符合者,定义为AVIM(无症状iNPH影像型),应定期随访;
影像评估应结构化、标准化,推荐使用iNPH RadScale;
术后影像随访有助于评估脑结构恢复与疗效判断;
合并神经退行性疾病者,术前应行DAT或SPECT评估。
结语:随着影像技术的不断发展,成人脑积水的诊断正从“形态学”走向“功能+结构+AI”的综合评估时代。DESH、CA、Z-EI、BVR等指标为iNPH的精准识别提供了坚实基础,而AI、4D Flow、IVIM等新技术则为个体化治疗策略的制定打开了新的大门。未来,影像将不再只是“看结构”,而是“读懂脑脊液的秘密”。
——全文完