流入反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列磁共振血管成像評估腎動脈狹窄

腎動脈狹窄是引起繼發(fā)性高血壓和腎功能衰竭的常見原因，對于不同病因和狹窄率的腎動脈，采取的治療方法也不相同[1]，因此，腎動脈狹窄的診斷在臨床上非常重要。對比增強磁共振血管成像（CE-MRA）診斷狹窄率≥50%的腎動脈的敏感度和特異度均超過90%[2,3]，但CE-MRA中使用的釓劑存在腎毒性，因此，探討非對比劑增強MRA評估腎動脈狹窄的可行性具有重要意義。流入反轉(zhuǎn)恢復(fù)（in- fl ow inversion recovery, IFIR）是一種基于平衡式穩(wěn)態(tài)自由進動序列（balance steady-state free precession, balance-SSFP）的非對比劑增強MRA技術(shù)，本研究以CE-MRA為對照，探討IFIR診斷腎動脈狹窄的可行性與可靠性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2008-07～2011-07于北京大學(xué)人民醫(yī)院擬診為腎動脈狹窄的62例患者，均行IFIR及CE-MRA檢查，排除有MRI禁忌證者。擬診為腎動脈狹窄的主要原因有：原因不明的高血壓（19例），超聲檢查發(fā)現(xiàn)腎萎縮（常為單側(cè)）或提示可能有腎動脈狹窄（7例），腎功能受損、不明原因蛋白尿（28例）及其他（8例）。62例患者中，男42例，女20例；年齡7～86歲，平均（55.4±18.6）歲。其中6例行腎動脈數(shù)字減影血管造影（DSA）檢查。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa HDx 3.0T磁共振儀，8US Torsopa相控陣線圈。掃描參數(shù)：①IFIR：選擇軸位為層面選擇方向。在梯度回波之前施加磁化準備脈沖以抑制背景組織和靜脈的信號，反轉(zhuǎn)時間設(shè)置為1300 ms。在此基礎(chǔ)上施加頻譜預(yù)飽和反轉(zhuǎn)恢復(fù)（spectral presaturation inversion recovery, SPIR）序列以抑制脂肪信號，TE及TR為系統(tǒng)默認的最小值，TE 2.5～2.7 ms，TR 5.0～5.4 ms，TE=1/2TR，翻轉(zhuǎn)角70°，帶寬125.00 MHz，層厚2 mm，層間距1 mm，視野34 cm×27.2 cm，矩陣256×256，配合呼吸觸發(fā)技術(shù)，3D采集，54次呼吸周期完成一次采集，時間3～4 min。②CE-MRA：采用快速擾相梯度回波序列行3D冠狀位成像，TR 3.3～3.6 ms，TE 1.2～1.3 ms，層厚2 mm，層間距1 mm，視野40 cm×40 cm，矩陣272×192，配合并行采集技術(shù)，注射釓噴酸葡胺后約15 s，屏氣進行一次采集，時間23～25 s，造影劑劑量30 ml，注射速度2.5 ml/s。檢查總時間約為20 min，包括擺體位、建立呼吸門控及對患者進行簡單呼吸訓(xùn)練3～5 min，IFIR序列約5 min，CE-MRA序列約10 min。

1.3 圖像分析 由2名有經(jīng)驗的副主任醫(yī)師采用雙盲法根據(jù)血管連續(xù)性、信號均勻度、對比度和管壁銳利度等評價腎動脈主干及分支，圖像質(zhì)量評價標準[4]：好：無或較少偽影，腎動脈主干管壁清晰，一級分支顯示清楚；中：有部分偽影，腎動脈主干管壁毛糙，一級分支顯示較模糊；差：有明顯偽影，腎動脈主干管壁明顯模糊或僅節(jié)段性顯示，一級分支未顯示或僅部分顯示。使用GE Centricity軟件內(nèi)的長度測量功能測量腎動脈狹窄率，得出散點圖，并分為4個級別：0級：無狹窄；1級：狹窄率＜50%；2級：狹窄率≥50%，＜75%；3級：狹窄率≥75%[4]。以CE-MRA作為診斷標準，狹窄程度＜50%為陰性，≥50%為陽性[5]，計算IFIR診斷腎動脈狹窄的靈敏度、特異度、準確度、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件，IFIR與CEMRA診斷腎動脈狹窄比較采用Spearman等級相關(guān)分析，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 IFIR與CE-MRA獲得腎動脈圖像質(zhì)量比較 62例患者掃描均成功，共獲得148支腎動脈（包括副腎動脈）圖像，其中IFIR圖像質(zhì)量好、中、差分別為113支（76.4%）、20支（13.5%）、15支（10.1%）；CE-MRA圖像質(zhì)量好、中、差分別為123支（83.1%）、11支（7.4%）、14支（9.5%）。148支腎動脈中，141支圖像質(zhì)量可采用IFIR及CE-MRA測量狹窄率，見圖1。3例經(jīng)DSA證實一側(cè)腎動脈重度狹窄或閉塞，伴患側(cè)腎臟明顯萎縮，IFIR示未狹窄或僅輕度狹窄側(cè)腎動脈圖像質(zhì)量好，而狹窄側(cè)難以顯影（圖2）。2.2 IFIR與CE-MRA診斷腎動脈狹窄比較 IFIR及CE-MRA測量狹窄率得到的各級腎動脈支數(shù)見表1。Spearman等級相關(guān)分析顯示，IFIR與CE-MRA診斷腎動脈狹窄的一致性較好（r=0.843,P＜0.01）。IFIR診斷腎動脈狹窄的靈敏度、特異度、準確度、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值分別為81.2%、95.2%、93.6%、68.4%、97.5%，見圖3。

圖1 患兒女，7歲，高血壓，左腎動脈球囊擴張術(shù)后。A. IFIR示右腎動脈圖像質(zhì)量好，近端狹窄約50%（箭），左腎動脈圖像質(zhì)量中，顯影較淺淡，中段狹窄約80%（箭頭）；B. CE-MRA圖像質(zhì)量差，右腎動脈主干偽影較多（箭），左腎動脈主干顯影模糊（箭頭）

圖2 患者男，48歲。IFIR（A）、CE-MRA（B）和DSA（C）分別示左腎動脈重度狹窄或閉塞（箭），同時伴左腎萎縮

表1 IFIR及CE-MRA測量狹窄率所得各級腎動脈支數(shù)

圖3 患者女，79歲。A. IFIR示右腎動脈起始部狹窄率約65%（箭）；B. CE-MRA 示右腎動脈起始部狹窄率約55%（箭）；C. DSA證實右腎動脈起始部狹窄率約50%（箭）

3 討論

3.1 IFIR診斷腎動脈狹窄的優(yōu)勢 本研究IFIR全部用3.0T場強的磁共振儀進行掃描，不采取以往報道[4,6]所用的心電觸發(fā)技術(shù)，同時在減少呼吸運動偽影方面，以呼吸觸發(fā)技術(shù)取代導(dǎo)航回波技術(shù)，縮短了檢查時間。呼吸觸發(fā)技術(shù)屏氣時間限制，可以采集更多的數(shù)據(jù)來提高空間分辨率，因此，即使對于屏氣困難的患者，也能得到高質(zhì)量的圖像。

本研究結(jié)果顯示，IFIR可以獲得高質(zhì)量的圖像，IFIR圖像質(zhì)量好、中、差分別為113支（76.4%）、20支（13.5%）、15支（10.1%），15支圖像質(zhì)量差的腎動脈中僅7支無法測量狹窄率。IFIR可以很好地顯示腎實質(zhì)內(nèi)的腎動脈分支、纖細的雙腎動脈或副腎動脈證實了IFIR評估腎動脈狹窄的優(yōu)越性。即使在重度狹窄的遠端，也未出現(xiàn)因血流信號過多丟失而影響正確評估狹窄程度的情況。而在其他不使用造影劑的序列，如時間飛躍法和相位對比法，狹窄遠端的血流信號丟失過多，臨床應(yīng)用價值明顯減低。

CE-MRA對腎實質(zhì)內(nèi)分支的顯示往往不如IFIR[7]，其原因可能為：①IFIR很好地抑制了背景組織（包括腎實質(zhì)）信號，故腎實質(zhì)內(nèi)的動脈分支顯示清晰，而CE-MRA序列未對腎實質(zhì)的信號進行抑制，使其對腎實質(zhì)內(nèi)的動脈分支顯示效果不如IFIR，但對腎實質(zhì)外的分支顯示清楚。②CE-MRA對腎動脈分支的顯示與掃描時機有一定關(guān)系，但如果將掃描時間延遲，在掃描時部分造影劑已經(jīng)到達腎靜脈，甚至部分患者的圖像上可以看見腎盂腎盞上有造影劑的充盈，則干擾對腎動脈的顯示。

3.2 IFIR對臨床診斷腎動脈狹窄的指導(dǎo) 由于IFIR的特異度及陰性預(yù)測值較高，對臨床懷疑腎動脈狹窄的患者，可先行IFIR掃描，若IFIR圖像質(zhì)量好，且腎動脈正?；蜉p度狹窄（即本研究分類中的陰性患者），則檢查結(jié)束。本研究中IFIR圖像質(zhì)量好，且腎動脈無狹窄或輕度狹窄31例共75支腎動脈。由于對于腎動脈狹窄為陰性的患者，IFIR與CE-MRA有很好的相關(guān)性，采用此策略是可行的，可以使50%的患者避免不必要的對比增強掃描檢查。若IFIR圖像質(zhì)量好，且腎動脈有中、重度狹窄，可結(jié)合實際情況行CE-MRA，或建議患者進一步行DSA檢查。若IFIR圖像質(zhì)量差，應(yīng)行CE-MRA檢查。

3.3 本研究的局限性

3.3.1 磁化率偽影的影響 IFIR是一種基于平衡式穩(wěn)態(tài)自由進動（SSFP）的反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列，很容易受磁場不均勻性的影響，而對磁場不均勻的極度敏感，也導(dǎo)致IFIR圖像經(jīng)常出現(xiàn)梯度場偽影，表現(xiàn)為圖像幾何中心部位的波紋狀偽影，而這些部位有時與腎動脈主干或一級分支的走行區(qū)相重疊，對圖像質(zhì)量的影響非常大，可以使用較低的梯度場去除偽影，亦可在GE Signa HDx 3.0T磁共振儀中將梯度模式由Zoom改為Whole，但是較低的梯度會使最短TR加大，SSFP的成像效果變差，圖像質(zhì)量降低。

3.3.2 腎動脈中、重度狹窄時血流變細所致信號減弱腎動脈狹窄處血流變細，使流經(jīng)血管的質(zhì)子減少，致使狹窄程度越高，患者圖像質(zhì)量越差。本研究發(fā)現(xiàn)結(jié)合腎臟萎縮，可以協(xié)助判斷信號減弱是腎動脈狹窄還是運動偽影所致。本研究中有3例經(jīng)DSA證實一側(cè)腎動脈重度狹窄或閉塞，同時伴患側(cè)腎臟明顯萎縮，IFIR顯示其未狹窄或僅輕度狹窄側(cè)腎動脈圖像質(zhì)量好，而狹窄側(cè)由于前述原因而難以顯影。

3.3.3 選擇CE-MRA作為診斷腎動脈狹窄的參考標準 將CE-MRA作為參考標準可能會引起爭議，然而，Vasbinder等[8]的研究結(jié)果顯示，CE-MRA具有很高的精確度，并且優(yōu)于其他無創(chuàng)性檢查；Tan等[9]研究認為，對絕大多數(shù)懷疑腎動脈狹窄的患者，CE-MRA不但可以取代DSA檢查，同時還具有無創(chuàng)、無電離輻射、只應(yīng)用小量的腎毒性對比增強劑的優(yōu)點。因此，本研究未對正常腎動脈和不存在血流動力異常的狹窄腎動脈患者行DSA檢查，因為CE-MRA結(jié)果正常的腎動脈基本可以排除存在中、重度狹窄的可能，這時再對其行有創(chuàng)的診斷性檢查不合乎倫理道德。同時，對于走行彎曲或異常的血管，用DSA評估狹窄的準確度也受限制。因此，用CE-MRA作為參考標準是合理的。然而，本研究中對腎動脈狹窄需要行介入治療的患者均行DSA檢查。對這部分患者，DSA與CE-MRA結(jié)果間的一致性較DSA與IFIR結(jié)果的一致性好。但是，由于患者例數(shù)較少，這個結(jié)論的準確性有限，需要收集更多的病例進一步評估。

另外，IFIR和CE-MRA只顯示了腎動脈狹窄的形態(tài)改變，對腎動脈狹窄的評價應(yīng)當(dāng)包括形態(tài)和功能兩個方面，如利用時相電影對比法測量腎動脈血流，用于評估腎動脈狹窄的血流動力學(xué)及形態(tài)學(xué)改變[10]。

綜上所述，IFIR不使用造影劑，可以在3～4 min內(nèi)獲得滿意的腎動脈圖像，是一種可靠、可行的非對比增強腎動脈MRA方法，可作為腎功能不全患者腎動脈狹窄的診斷方法。

[1]田玉龍, 張曦彤, 徐克. 經(jīng)皮球囊血管成形術(shù)與腎動脈支架術(shù)治療腎動脈狹窄的療效對比觀察. 中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2011, 19(4): 248-251.

[2]Hany TF, Debatin JF, Leung DA, et al. Evaluation of the aortoiliac and renal arteries: comparison of breath-hold,contrast-enhanced, three-dimensional MR angiography with conventional catheter angiography. Radiology, 1997, 204(2):357-362.

[3]Fain SB, King BF, Breen JF, et al. High-spatial-resolution contrast-enhanced MR angiography of the renal arteries: a prospective comparison with digital subtraction angiography.Radiology, 2001, 218(2): 481-490.

[4]Herborn CU, Watkins DM, Runge VM, et al. Renal arteries:comparison of steady-state free precession MR angiography and contrast-enhanced MR angiography. Radiology, 2006,239(1): 263-268.

[5]Sutter R, Nanz D, Lutz AM, et al. Assessment of aortoiliac and renal arteries: MR angiography with parallel acquisition versus conventional MR angiography and digital subtraction angiography. Radiology, 2007, 245(1): 276-284.

[6]Wyttenbach R, Braghetti A, Wyss M, et al. Renal artery assessment with nonenhanced steady-state free precession versus contrast-enhanced MR angiography. Radiology, 2007,245(1): 186-195.

[7]楊學(xué)東, 房剛, 郭雪梅, 等. 非對比劑增強腎動脈MRA的可行性研究. 放射學(xué)實踐, 2009, 24(11): 1265-1269.

[8]Vasbinder GB, Nelemans PJ, Kessels AG, et al. Diagnostic tests for renal artery stenosis in patients suspected of having renovascular hypertension: a meta-analysis. Ann Intern Med,2001, 135(6): 401-411.

[9]Tan KT, van Beek EJ, Brown PW, et al. Magnetic resonance angiography for the diagnosis of renal artery stenosis: a metaanalysis. Clin Radiol, 2002, 57(7): 617-624.

[10]Schoenberg SO, Knopp MV, Londy F, et al. Morphologic and functional magnetic resonance imaging of renal artery stenosis:a multireader tricenter study. J Am Soc Nephrol, 2002, 13(1):158-169.