Zur Pulsation des Liquor cerebrospinalis

Zusammenfassung

Hintergrund: Das neuroanatomische Wissen über die Liquorräume und aus der Schädel-Hirn-Traumatologie offenbare Phänomene wie das Pulsieren des Gehirns bei bestehendem Kreislauf sind seit dem Altertum bekannt. Die Geschichte der Entdeckung des Liquors und dessen Flusses ist jedoch relativ jung. Seit Einführung von Pneumenzephalographie und Myelographie, von nuklearmedizinischen Techniken und insbesondere mit der Entwicklung der Kernspintomographie ist die Kenntnis der Liquordynamik fortgeschritten.

Bildgebende Diagnostik: Die langsame Komponente der Liquorbewegung, die Durchmischung und Verteilung von Substanzen im Liquor könne szintigraphisch und myelographisch gezeigt werden. Die schnelle Komponente der Liquorbewegung, die Pulsation des Liquors mit dem Herzschlag und der Atmung, ist kernspintomographisch am besten darstellbar und quantifizierbar. Die Bewegung im intrakraniellen und spinalen Subarachnoidalraum sowie die Bewegung des Gehirns und des Myelons selbst können durch geschwindigkeitskodierte Sequenzen sichtbar gemacht werden. In der Regel werden EKG-getriggerte Phasenkontrast-, aber auch Spinecho- oder Inversion-Recovery-Sequenzen verwendet.

Pathophysiologie: Der Hauptmotor der Liquorbewegung ist der arterielle Bluteinstrom ins Gehirn. Die konsekutive Ausdehnung der Gefäße auf der Hirnoberfläche, des Gehirns selbst und in geringerem Umfang des Plexus choroideus führt zu einem Liquorausstrom aus dem Schädelinneren, dessen Dynamik beschrieben wird. Die Pulsationsbewegung setzt sich in den Spinalkanal fort. Dort sind neben der Propulsion von kranial weitere Einflüsse auf die Liquorbewegung wie die Ausdehnung des Epiduralraums anzunehmen.

Schlussfolgerung: Da die Kernspintomographie arteriellen und venösen Fluss sowie auch die Bewegung des Liquors messen kann, kann sie einen Beitrag zur Darstellung und Erklärung pathologischer Veränderungen leisten. So ist bei der Entstehung eines Normaldruckhydrozephalus die Störung der Liquordynamik ein maßgeblicher Faktor.

Background:

Neuroanatomical knowledge about the cerebrospinal spaces and phenomena like pulsation of the brain after fractures of the skull have been known in ancient times. However, the history of the discovery of the cerebrospinal fluid (CSF) and of its flow phenomena is relatively new. Due to the introduction of the techniques of pneumencephalography, myelography and nuclear medicines, as well as especially the development of MR tomography this knowledge has improved.

Imaging: The slow component of cerebrospinal fluid movement, the mixture and distribution of substances in the cerebrospinal fluid, can be delineated scintigraphically and by myelography. The fast component which is the pulsation of cerebrospinal fluid according to the cardiac cycle and respiration can be measured by MR tomography. The movement in the intracranial and intraspinal cerebrospinal fluid spaces and the movement of the brain and myelon itself can be shown by velocity-encoded sequences. As a rule ECG-triggered phase contrast sequences, but also spin echo and inversion recovery sequences are applied.

Pathophysiology: The main force of the cerebrospinal fluid pulsation is the arterial blood flow into the brain. Consecutive extension of the vessels on the surface of the brain and in the brain itself, to a lower degree of the plexus choroideus leads to a cerebrospinal fluid outflow from the skull. The dynamic of this pulsation is described. The pulsatile movement continues to the spinal canal. There the propulsion from cranial is accompanied by additional factors as the extension of the epidural space.

Conclusion: MR tomography is able to measure arterial, venous and cerebrospinal fluid flow. Therefore, it may be capable to explain pathologic changes. For example disturbed cerebrospinal fluid dynamics are crucial in the development of normal pressure hydrocephalus.