Cerebrospinal fluid flow MRI
সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড (সি. এস. এফ) প্রবাহ এম. আর. আই গুণগত এবং পরিমাণগত উভয় দিক থেকেই স্পন্দনশীল সি. এস. এফ প্রবাহ মূল্যায়ন করতে ব্যবহৃত হয়। সি. এস. এফ বিশ্লেষণের জন্য বেগ এনকোডিং সহ সময়-সমাধানকৃত 2ডি পর্যায়-বৈপরীত্য এম. আর. আই হল সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি। সি. এস. এফ ফ্লুইড ফ্লো এম. আর. আই সেরেব্রোস্পাইনাল তরলের পিছনে এবং পিছনে প্রবাহ সনাক্ত করে যা বেশিরভাগ করয়েড প্লেক্সাসের কার্ডিয়াক চক্র থেকে ভাস্কুলার পালসেশনের সাথে মিলে যায়। কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের মাধ্যমে সি. এস. এফ সঞ্চালন দ্বারা চিহ্নিত সি. এস. এফ-এর বাল্ক পরিবহন ব্যবহার করা হয় না কারণ এটি চিকিৎসাগতভাবে মূল্যায়ন করতে খুব ধীর। সি. এস. এফ-কে মস্তিষ্কের লিম্ফ্যাটিক সিস্টেমের মধ্য দিয়ে যেতে হবে এবং আরাকনয়েড গ্রানুলেশন দ্বারা শোষিত হতে হবে। সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড (সি. এস. এফ) সি. এস. এফ একটি পরিষ্কার তরল যা মস্তিষ্ক এবং মেরুদণ্ডকে ঘিরে রাখে। মানুষের মধ্যে সি. এস. এফ গঠনের হার প্রতি মিনিটে প্রায় <আই. ডি1> মিলি এবং প্রাপ্তবয়স্কদের মধ্যে মোট সি. এস. এফ আয়তন <আই. ডি2> মিলি। ঐতিহ্যগতভাবে, সি. এস. এফ মূলত আক্রমণাত্মক পদ্ধতি যেমন কটিদেশীয় ছিদ্র, মায়েলোগ্রাফি, রেডিওআইসোটোপ অধ্যয়ন এবং ইন্ট্রাক্র্যানিয়াল চাপ পর্যবেক্ষণ ব্যবহার করে মূল্যায়ন করা হয়েছিল। সম্প্রতি, ইমেজিং কৌশলগুলির দ্রুত অগ্রগতি প্রবাহ মূল্যায়নের জন্য অ-আক্রমণাত্মক পদ্ধতি সরবরাহ করেছে। সর্বাধিক পরিচিত পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি হল ফেজ-কন্ট্রাস্ট এম. আর. আই এবং গুণগত এবং পরিমাণগত মূল্যায়ন উভয়ের জন্যই এটি একমাত্র ইমেজিং পদ্ধতি। চৌম্বকীয় অনুরণন ক্রমের অবিচ্ছিন্ন অগ্রগতি নতুন প্রয়োগগুলি বিকাশ এবং সি. এস. এফ প্রবাহের অজানা প্রক্রিয়াগুলি বাড়ানোর একটি নতুন সুযোগ দেয়। ফেজ কন্ট্রাস্ট এম. আর. আই সি. এস. এফ প্রবাহের অধ্যয়ন ফেজ-কন্ট্রাস্ট এম. আর. আই-এর অন্যতম প্রধান প্রয়োগ হয়ে ওঠে। ফেজ-কনট্রাস্ট এমআরআই (পিসি-এমআরআই)-এর মূল চাবিকাঠি হল বাইপোলার গ্রেডিয়েন্টের ব্যবহার। একটি বাইপোলার গ্রেডিয়েন্টের সমান ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক মাত্রা রয়েছে যা একই সময়কালের জন্য প্রয়োগ করা হয়। পি. সি-এম. আর. আই-তে বাইপোলার গ্রেডিয়েন্টকে আর. এফ উত্তেজনার পরে কিন্তু সাধারণ এম. আর. আই পদ্ধতির প্রতিধ্বনির সময় তথ্য সংগ্রহের আগে একটি ক্রমে রাখা হয়। তিনটি দিকের প্রতিচ্ছবি প্রবাহের জন্য বাইপোলার লোব অবশ্যই তিনটি অক্ষের সবকটিতেই প্রয়োগ করতে হবে। বাইপোলার গ্রেডিয়েন্ট পিসি-এমআরআই-তে বাইপোলার গ্রেডিয়েন্টের ভিত্তি হল যে ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তনের জন্য এই গ্রেডিয়েন্ট ব্যবহার করার সময়, স্থির প্রোটনগুলির জন্য কোনও ফেজ শিফট হবে না কারণ তারা সমান ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক মাত্রা অনুভব করবে। যাইহোক, চলমান প্রোটনগুলি বিভিন্ন মাত্রার পর্যায় পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যাবে কারণ, গ্রেডিয়েন্টের দিক বরাবর, তাদের অবস্থান ক্রমাগত পরিবর্তিত হচ্ছে। এই ধারণাটি একটি সমতলের মধ্য দিয়ে চলমান প্রোটনগুলিকে পর্যবেক্ষণ করতে প্রয়োগ করা যেতে পারে। ফেজ কনট্রাস্ট থেকে, ভাসমান প্রোটনগুলি সনাক্ত করা যায়। পর্যায় নির্ধারণের সমীকরণে, স্থানীয় সংবেদনশীলতার প্রভাব এই বাইপোলার গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা সরানো হয় না। সুতরাং, বাইপোলার গ্রেডিয়েন্টের সাথে একটি দ্বিতীয় ক্রমকে বিপরীত করা প্রয়োজন, এবং সংকেতটি অবশ্যই মূল অধিগ্রহণ থেকে বিয়োগ করতে হবে। এই পদক্ষেপের উদ্দেশ্য হল সেই স্থির এলাকার সংকেতগুলি বাতিল করা এবং ফেজ-কনট্রাস্ট ইমেজিং-এ চরিত্রগত স্থির চেহারা তৈরি করা। যেখানে = পর্যায় পরিবর্তন, = জাইরোম্যাগনেটিক অনুপাত, হল প্রোটন বেগ, এবং চৌম্বকীয় মুহূর্ত সমীকরণ 1-এর পরিবর্তন। এটি ফেজ শিফট গণনা করতে ব্যবহৃত হয়, যা চৌম্বকীয় মুহুর্তের পরিবর্তন অনুযায়ী গ্রেডিয়েন্ট শক্তির সাথে সরাসরি আনুপাতিক। ফেজ-কনট্রাস্ট ইমেজিং-এ, ফেজ শিফটের ডিগ্রি এবং গ্রেডিয়েন্টের দিকে প্রোটন বেগের মধ্যে একটি সরাসরি সম্পর্ক রয়েছে। যাইহোক, 360° এর উপরে কোণগুলির সীমাবদ্ধতার কারণে, কোণটি 0° এ ফিরে আসবে এবং শুধুমাত্র প্রোটন বেগের একটি নির্দিষ্ট পরিসীমা পরিমাপ করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি নির্দিষ্ট বেগ 361° পর্যায় পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে, তবে আমরা এটিকে 1° পর্যায় পরিবর্তনের কারণ হওয়া বেগ থেকে আলাদা করতে পারি না। এই ঘটনাকে বলা হয় অ্যালিয়াজিং। যেহেতু সামনের দিকের বেগ এবং পিছনের দিকের বেগ উভয়ই গুরুত্বপূর্ণ, তাই পর্যায় কোণগুলি সাধারণত −180° থেকে 180°-এর মধ্যে থাকে। বাইপোলার গ্রেডিয়েন্ট ব্যবহার করে, স্পিনগুলির একটি ফেজ শিফট তৈরি করা সম্ভব যা অক্ষের দিকে একটি নির্দিষ্ট বেগ নিয়ে চলে। বাইপোলার গ্রেডিয়েন্টের দিকে অগ্রসর হওয়া স্পিনগুলির একটি ধনাত্মক নেট ফেজ শিফট থাকে, যেখানে গ্রেডিয়েন্ট থেকে দূরে সরে যাওয়া স্পিনগুলির একটি ঋণাত্মক নেট ফেজ শিফট থাকে। পজিটিভ ফেজ শিফট সাধারণত সাদা হিসাবে দেখানো হয়, অন্যদিকে নেগেটিভ ফেজ শিফট কালো হয়। নেট ফেজ শিফট বাইপোলার গ্রেডিয়েন্ট প্রয়োগের সময় এবং প্রবাহের বেগ উভয়ের সাথে সরাসরি আনুপাতিক। এই কারণেই এমন একটি বেগ পরামিতি বেছে নেওয়া গুরুত্বপূর্ণ যা দ্বি-মেরু গ্রেডিয়েন্টের মাত্রা এবং প্রস্থের অনুরূপ-এটি বেগ এনকোডিং হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। ভেলোসিটি এনকোডিং ভেলোসিটি এনকোডিং (ভিইএনসি), যা সেমি/সেকেন্ডে পরিমাপ করা হয়, বাইপোলার গ্রেডিয়েন্টের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সরাসরি সম্পর্কিত। ভি. ই. এন. সি-কে পিসি-এম. আর. আই-তে সর্বোচ্চ আনুমানিক তরল বেগ হিসাবে ব্যবহার করা হয়। ভি. ই. এন. সি-কে অবমূল্যায়ন করা শিল্পকর্মগুলিকে আলাদা করার দিকে পরিচালিত করে, কারণ ভি. ই. এন. সি-র মানের চেয়ে সামান্য বেশি যে কোনও বেগের বিপরীত সাইন ফেজ শিফট থাকে। তবে, ভি. ই. এন. সি-র মানকে অতিরিক্ত মূল্যায়ন করলে তা নিম্ন অর্জিত প্রবাহ সংকেত এবং নিম্ন এস. এন. আর-এর দিকে পরিচালিত করে। সাধারণ সি. এস. এফ প্রবাহ 5-8 সেমি/সেকেন্ড হয়; তবে, হাইপার-ডায়নামিক সঞ্চালনের রোগীদের প্রায়শই 25 সেমি/সেকেন্ড পর্যন্ত উচ্চতর ভি. ই. এন. সি প্রয়োজন হয়। একটি সঠিক ভি. ই. এন. সি মান সম্ভাব্য সর্বোচ্চ সংকেত তৈরি করতে সহায়তা করে। সমীকরণ 2। এটি ভি. ই. এন. সি গণনা করতে ব্যবহৃত হয়, যা গ্রেডিয়েন্ট শক্তির বিপরীত আনুপাতিক। চলকগুলি সমীকরণ 1-এ সংজ্ঞায়িত চলকগুলির সমতুল্য। পিসি-এমআরআই চিত্রগুলি প্রতিটি সমতল এবং প্রাপ্ত ভিইএনসি-র জন্য একটি মাত্রা এবং পর্যায় চিত্র দিয়ে তৈরি করা হয়। মাত্রার ছবিতে, প্রবাহিত সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড (সি. এস. এফ) একটি উজ্জ্বল সংকেত এবং স্থির টিস্যুগুলিকে দমন করা হয় এবং কালো পটভূমি হিসাবে দৃশ্যমান করা হয়। ফেজ ইমেজটি ফেজ-শিফট এনকোডেড, যেখানে সাদা উচ্চ সংকেতগুলি সামনের দিকে প্রবাহিত সি. এস. এফ-এর প্রতিনিধিত্ব করে এবং কালো নিম্ন সংকেতগুলি পিছনের প্রবাহের প্রতিনিধিত্ব করে। যেহেতু পর্যায় চিত্রটি পর্যায়-নির্ভর, তাই বেগটি চিত্র থেকে পরিমাণগতভাবে অনুমান করা যেতে পারে। পটভূমি মাঝারি ধূসর রঙের। একটি পুনঃনির্ধারিত চিত্রও রয়েছে, যা ক্ষতিপূরণ সংকেতের প্রবাহের মাত্রা। এর মধ্যে রয়েছে উজ্জ্বল উচ্চ সংকেত প্রবাহ এবং দৃশ্যমান একটি পটভূমি। পর্যায়-বৈপরীত্য বেগ চিত্রের সি. এস. এফ প্রবাহের প্রতি মাত্রা চিত্রের তুলনায় বেশি সংবেদনশীলতা রয়েছে, কারণ বেগ চিত্রটি প্রোটনগুলির পর্যায় পরিবর্তনকে প্রতিফলিত করে। সি. এস. এফ প্রবাহের মূল্যায়নে ফেজ-কনট্রাস্ট ইমেজের দুটি সেট ব্যবহার করা হয়। প্রথমটি হল অক্ষীয় সমতলের চিত্র, যার মাধ্যমে সমতল বেগ প্রবাহের ক্র্যানিয়োক্যাডাল দিক (কপালীয় থেকে কাঠামোর কৌডাল প্রান্ত পর্যন্ত) দেখায়। দ্বিতীয় চিত্রটি সাগিট্টাল সমতলে রয়েছে, যেখানে বেগটি সমতলে দেখানো হয়েছে এবং ক্র্যানিয়োক্যাডাল দিকটি চিত্রিত করা হয়েছে। প্রথম কৌশলটি প্রবাহের পরিমাণ নির্ধারণের অনুমতি দেয়, এবং দ্বিতীয়টি গুণগত মূল্যায়নের অনুমতি দেয়। থ্রু-প্লেন বিশ্লেষণ সাধারণত জলসেচের লম্বভাবে করা হয় এবং পরিমাণগত মূল্যায়নের জন্য আরও সঠিক কারণ এটি আংশিক আয়তনের প্রভাবকে হ্রাস করে, যা পিসি-এমআরআই-এর একটি প্রধান সীমাবদ্ধতা। আংশিক আয়তনের প্রভাব তখন ঘটে যখন একটি ভক্সেল স্থির এবং চলমান পদার্থের একটি সীমানা অন্তর্ভুক্ত করে, এটি পর্যায়ের একটি অতিরিক্ত অনুমানের দিকে পরিচালিত করে যার ফলে উপাদান সীমানায় ভুল বেগ দেখা দেয়। এই পরিমাণগত এবং গুণগত সি. এস. এফ প্রবাহ চিত্রগুলি নিয়মিত এম. আর. আই-এর তুলনায় প্রায় <আই. ডি1> অতিরিক্ত মিনিটে অর্জন করা যেতে পারে। পিসি-এমআরআই-কে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলির মধ্যে রয়েছে ভিইএনসি, পুনরাবৃত্তি সময় (টিআর) এবং সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত (এসএনআর)। 5-8 সেমি/সেকেন্ডের সি. এস. এফ প্রবাহ ধরার জন্য, একটি শক্তিশালী বাইপোলার গ্রেডিয়েন্ট ব্যবহার করা প্রয়োজন। ভি. ই. এন. সি মাত্রা এবং প্রয়োগের সময়ের সাথে বিপরীত আনুপাতিক। এর মানে হল যে একটি ধীর ভি. ই. এন. সি মানের জন্য দীর্ঘ সময়ের জন্য প্রয়োগ করা উচ্চ মাত্রার দ্বি-মেরু গ্রেডিয়েন্ট প্রয়োজন। এর ফলে একটি বৃহত্তর টিআর মান পাওয়া যায়; তবে, টিআর শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে বৃদ্ধি করা যেতে পারে, কারণ উচ্চতর সাময়িক রেজোলিউশনের জন্য একটি সংক্ষিপ্ত পুনরাবৃত্তি সময় প্রয়োজন কারণ ডেটা একটি পূর্ণ কার্ডিয়াক চক্রের তুলনায় প্লট করা হয়। অতএব, সর্বাধিক রেজোলিউশনের জন্য এই পরামিতিগুলির ভারসাম্য বজায় রাখা গুরুত্বপূর্ণ। পরিমাপ সি. এস. এফ প্রবাহের পরিমাণ নির্ধারণ করতে, আগ্রহের অঞ্চলটি সংজ্ঞায়িত করা গুরুত্বপূর্ণ, যা উদাহরণস্বরূপ, একটি ক্রস-বিভাগীয় এলাকা পরিমাপ ব্যবহার করে করা যেতে পারে। তারপর, বেগ বনাম সময় অঙ্কন করা যেতে পারে। সিস্টোল এবং ডায়াস্টোলের কারণে বেগ সাধারণত স্পন্দনশীল হয় এবং বক্ররেখার নিচের অঞ্চলটি প্রবাহের পরিমাণ অর্জন করতে পারে। সিস্টোল সামনের দিকে প্রবাহিত হয়, অন্যদিকে ডায়াস্টোল পিছনের দিকে প্রবাহিত হয়। অ্যাপ্লিকেশন ক্লিনিকাল সি. এস. এফ প্রবাহ অ্যাকুইডাক্ট স্টেনোসিস, স্বাভাবিক চাপ হাইড্রোসেফালাস এবং চিয়ারি বিকৃতি নির্ণয় ও চিকিৎসায় ব্যবহার করা যেতে পারে। অ্যাকুইডাক্ট স্টেনোসিস হল সিলভিয়াসের অ্যাকুইডাক্টের সংকীর্ণতা যা সি. এস. এফ-এর প্রবাহকে বাধা দেয়, যার ফলে মস্তিষ্কে হাইড্রোসেফালাস নামে তরল তৈরি হয়। অ্যাকুইডাক্ট স্ট্রোকের পরিমাণ হ্রাস এবং শীর্ষ সিস্টোলিক বেগ সি. এস. এফ প্রবাহের মাধ্যমে অ্যাকুইডাক্ট স্টেনোসিসের রোগী নির্ণয়ের জন্য সনাক্ত করা যেতে পারে। সাধারণ চাপ হাইড্রোসেফালাস (এন. পি. এইচ) সি. এস. এফ প্রবাহের মান এবং বেগ দেখে, যা নির্ণয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ কারণ এন. পি. এইচ ইডিওপ্যাথিক এবং রোগীদের মধ্যে মূত্রনালীর অসংযম, স্মৃতিভ্রংশ এবং চলাফেরায় ব্যাঘাত সহ বিভিন্ন উপসর্গ রয়েছে। বর্ধিত জলসেচ সি. এস. এফ স্ট্রোক ভলিউম এবং বেগ এন. পি. এইচ-এর সূচক। এন. পি. এইচ সনাক্ত করা এবং চিকিৎসা করা সমালোচনামূলকভাবে গুরুত্বপূর্ণ কারণ এন. পি. এইচ ডিমেনশিয়ার কয়েকটি সম্ভাব্য নিরাময়যোগ্য কারণের মধ্যে একটি। এন. পি. এইচ-এ পছন্দের চিকিৎসা হল ভেন্ট্রিকুলোপেরিটোনিয়াল শান্ট সার্জারি (ভিপিএস)। এই চিকিৎসার জন্য একটি ভিপি শান্ট প্রয়োজন, যা একটি ভালভ সহ একটি ক্যাথেটার যা ভেন্ট্রিকল থেকে অত্যধিক পরিমাণে সিএসএফের একমুখী বহির্গমন বাস্তবায়নের লক্ষ্য রাখে। সংক্রমণ এবং বাধার মতো কিছু সম্ভাব্য জটিলতার কারণে পেটেন্সি নিয়ন্ত্রণ থাকা বাধ্যতামূলক। পিসি-এমআরআই-এর বিকাশ এবং ব্যাপকতার কারণে, এটি স্পিন-ইকো (এসই) চিত্রগুলিকে ছাপিয়ে যায়, যা ভিপিএস থেকে উপকৃত হতে পারে এমন রোগীদের বেছে নেওয়ার ঐতিহ্যবাহী উপায়। এবং পিসি-এমআরআই ধীরে ধীরে কার্ডিয়াক চক্রের সাথে সম্পর্কিত এনপিএইচ রোগীদের মধ্যে সিএসএফ প্রবাহের প্যাটার্ন মূল্যায়নের জন্য প্রায়শই ব্যবহৃত ক্রম হয়ে ওঠে। চিয়ারি বিকৃতি (সি. এম. আই) হল যখন সেরিবেলার টনসিল মাথার খুলির ফোরামেন ম্যাগনামের মধ্য দিয়ে ধাক্কা দেয়। সি. এস. এফ প্রবাহ টনসিলের স্তর এবং চিয়ারি বিকৃতি প্রকারের উপর ভিত্তি করে পরিবর্তিত হয়, তাই এম. আর. আই অস্ত্রোপচারের ধরণ নির্ধারণ করতে এবং অগ্রগতি পর্যবেক্ষণ করতেও সহায়ক হতে পারে। পোস্টেরিয়র ফোসা এবং ক্র্যানিওসার্ভিকাল জংশনের অঙ্গসংস্থানের পরিবর্তনের কারণে মেরুদণ্ড এবং মস্তিষ্কের কান্ডের বিভিন্ন অঞ্চলের মধ্যে সি. এস. এফ প্রবাহ পরিবর্তিত হবে, যা সি. এম. আই গবেষণা অধ্যয়ন এবং ক্লিনিকাল মূল্যায়নে একটি মৌলিক কৌশল হিসাবে পি. সি-এম. আর. আই-কে সক্ষম করে। সীমাবদ্ধতা পিসি-এমআরআই-তে, স্ট্রোকের আয়তন, গড় সর্বোচ্চ বেগ এবং সর্বোচ্চ সিস্টোলিক বেগের পরিমাণগত বিশ্লেষণ শুধুমাত্র সেই সমতলে সম্ভব যা একমুখী প্রবাহের লম্ব। উপরন্তু, 2ডি বা 3ডি পিসি-এমআরআই-এ বহু-অক্ষীয় সমতলে বহুমুখী প্রবাহ গণনা করা সম্ভব নয়। এর মানে হল যে এটি ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একটি দরকারী কৌশল নয় যার অশান্ত প্রবাহ রয়েছে। ভবিষ্যতের উদীয়মান 4ডি পিসি-এমআরআই বহুমুখী প্রবাহের মূল্যায়নে আশাব্যঞ্জক ফলাফল দেখাচ্ছে। 4ডি ইমেজিং পদ্ধতি 3ডি ইমেজের মাত্রা হিসাবে সময় যোগ করে। রক্ত প্রবাহের ধরণ পরীক্ষা করার ক্ষমতা সহ 4ডি পিসি-এমআরআই-এর অনেক প্রয়োগ রয়েছে। এটি কার্ডিয়াক এবং মহাধমনী ইমেজিংয়ের জন্য বিশেষভাবে সহায়ক, তবে প্রধান সীমাবদ্ধতা হল চিত্র অর্জনের সময়। তথ্যসূত্র চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং