3.0T非增強(qiáng)掃描MR對腎動脈狹窄患者的應(yīng)用價值

朱萬安，張 磊，陳 亮，王 卓，王 強(qiáng)

3.0T非增強(qiáng)掃描MR對腎動脈狹窄患者的應(yīng)用價值

朱萬安，張 磊，陳 亮，王 卓，王 強(qiáng)

（吉林大學(xué)第一醫(yī)院放射科，吉林長春130021）

腎動脈狹窄（renal artery stenosis，RAS），會導(dǎo)致高血壓及腎功能衰竭。RAS是繼發(fā)性高血壓的常見致病因素之一，約占高血壓發(fā)病率的5－10%。同時，在慢性腎功能衰竭患者中約有11%的患者是因血管病變所導(dǎo)致，其中RAS占大部分［1］。

目前，臨床通過介入血管擴(kuò)張術(shù)或內(nèi)支架置入等治療方法［2，3］，能夠改善腎臟缺血的狀態(tài)，糾正高血壓，同時保護(hù)腎臟的功能免受進(jìn)一步損傷。因此，對腎動脈狹窄的早期診斷、全面術(shù)前評估對預(yù)后具有較為重要的臨床意義。

血管造影，包括DSA、CTA及對比增強(qiáng)MRA對腎動脈狹窄的診斷價值已為臨床廣為認(rèn)可［4－6］。但DSA的有創(chuàng)性，CTA的輻射危害及碘離子對比劑的腎毒性，對比增強(qiáng)MRA的含釓（Gd）造影劑可能會造成的腎源性系統(tǒng)纖維化（nephrogenic systemic fibrosis，NSF）［7］，越來越引起人們的擔(dān)心。間接反映腎小球濾過率的實驗室檢查不能提供單側(cè)腎臟功能，而傳統(tǒng)的核素掃描檢測也因時間、空間分辨率低下，不能滿足臨床需求。隨著成像技術(shù)的發(fā)展，非對比劑增強(qiáng)MRA對血管狹窄的診斷能力及擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）評估腎功能的能力已受到臨床重視。國內(nèi)外目前已陸續(xù)有相關(guān)文獻(xiàn)報道MRI在腎動脈及腎功能方面應(yīng)用的報道，本研究試圖探討非對比增強(qiáng)的MRI檢查在腎動脈狹窄方面應(yīng)用的可行性。

1 材料與方法

1.1一般資料收集2012年10月－2013年12月吉林大學(xué)第一醫(yī)院住院病人24例，男14例，女10例，年齡36－68歲，平均50歲。受試者均為腎動脈CTA證實單側(cè)腎動脈狹窄，腎圖提示單側(cè)腎臟排泄功能異常。受試者平均血清肌酐水平大于170mg／dL，所有受試者檢查前由醫(yī)生詳細(xì)解釋檢查的內(nèi)容及環(huán)節(jié)，并簽署知情同意書。該研究內(nèi)容經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2掃描方法

1.2.1 MR使用3.0TGE Discovery MR750掃描儀，采用8通道torso相控陣線圈。所有受試者先行三平面定位掃描，然后掃描常規(guī)T2WI軸位平掃，范圍腎上極上方約2cm至腎下極下方2cm，層厚5 mm，層間距0.5cm。再以軸位所示腎動脈為基本定位像、以三平面定位像為校正參考，采用呼吸觸發(fā)IFIR－FIESTA序列進(jìn)行雙側(cè)腎動脈斜冠狀掃描，范圍覆蓋腹主動脈及腎臟，參數(shù)：TR4.3ms，TE2.1 ms，壓脂TI240ms，血流抑制時間（BSP）1 200ms，矩陣256×256，F(xiàn)OV340×320，翻轉(zhuǎn)角50°，帶寬125kHz，掃描時間2min 53s。DWI：屏氣SE－EPI序列，TR3000ms，TE 57.1ms，層厚5mm，層間距0mm，F(xiàn)OV 400×280，矩陣128×128，采用的b值800s／mm2，掃描時間為1min 44s，在三個方向上施加擴(kuò)散梯度。對于因患者配合原因MR圖像不滿意者，與患者溝通后采取重復(fù)掃描。

1.2.2 CTA采用Simens雙源CT掃描儀。先行定位像掃描，BOLUS監(jiān)測腹主動脈，掃描范圍為腎臟區(qū)域。參數(shù)：管電壓120kV，管電流240mA，螺距0.984，層厚1mm，層間距0。注射歐乃派克（370 mgI／ml），用量為80－100ml。

1.3圖像后處理及評估

由兩位有經(jīng)驗的放射線科醫(yī)師分別獨立在工作站上進(jìn)行閱片評分，結(jié)果不一致時共同審閱，最終達(dá)成同一意見。在AW4.5工作站上使用Functool軟件將IFIR－FIESTA掃描的原始圖像進(jìn)行MIP重組。首先對圖像質(zhì)量進(jìn)行評估，對腎動脈及其變異的顯示及腎動脈狹窄診斷的能力做以判定。腎動脈顯示評估標(biāo)準(zhǔn)（8）行5級評分。1分：圖像質(zhì)量差，無法做出判斷；2分：血管結(jié)構(gòu)能夠辨認(rèn)，但明顯模糊或有明顯的偽影，診斷不可靠；3分：血管結(jié)構(gòu)能夠辨認(rèn)，中等程度模糊或偽影，能夠做出診斷；4分：圖像質(zhì)量良好，結(jié)構(gòu)清晰，輕度模糊或偽影，能夠明確做出診斷；5分：圖像質(zhì)量優(yōu)，邊緣銳利，能夠明確診斷。腎動脈狹窄程度的評估標(biāo)準(zhǔn)：正常，無狹窄；輕度狹窄（管腔縮小＜50%）；中度狹窄（管腔縮小50%－75%）；重度狹窄（管腔縮?。?5%）或管腔完全阻塞。對于副腎動脈的起源、數(shù)目及狹窄情況同時進(jìn)行記錄。對DWI序列的數(shù)據(jù)進(jìn)行表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值的測量和分析，兩位醫(yī)師分別確定和選擇感興趣區(qū)（region of interest，ROI），測量平面選擇在腎門水平，勾畫ROI時盡可能準(zhǔn)確地包括腎臟實質(zhì)，將腎竇內(nèi)成分排除。

1.4統(tǒng)計分析

使用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件包分析數(shù)據(jù)。以Spearman相關(guān)系數(shù)評價非對比增強(qiáng)MRA與對比增強(qiáng)CTA腎動脈顯影效果及診斷腎動脈狹窄的相關(guān)性。與CTA相對照，將腎動脈無狹窄及輕度狹窄視為陰性結(jié)果，中、重度狹窄視為陽性結(jié)果，并以此計算非增強(qiáng)MR腎動脈成像診斷腎動脈狹窄的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和準(zhǔn)確率。ADC值的數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x—±s）表示，比較患側(cè)腎臟與對側(cè)正常腎臟間的ADC值的差異采用配對t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有受試者均成功完成腎動脈CTA掃描及非對比增強(qiáng)MR的IFIR－FIESTA掃描。CTA掃描過程中受試者均未發(fā)生造影劑過敏反應(yīng)。MR掃描過程中人體特異吸收率在正常范圍內(nèi)。

腎動脈及其分支顯示結(jié)果24例受試者非對比增強(qiáng)MRA和對比增強(qiáng)CTA腎動脈成像共同發(fā)現(xiàn)48支主腎動脈、4支腹主動脈源性副腎動脈及2支腎動脈提前分支。受試者均為單側(cè)主腎動脈狹窄，共24支，副腎動脈及提前分支均未見明確狹窄。非對比增強(qiáng)MRA和對比增強(qiáng)CTA對主腎動脈顯影結(jié)果見表1。24位患者兩種方法顯示結(jié)果相似（圖1），9例患者對比增強(qiáng)CTA顯示遠(yuǎn)端分支血管效果好于非對比增強(qiáng)MRA。非對比增強(qiáng)MRA與對比增強(qiáng)CTA對顯示腎動脈的Spearman相關(guān)系數(shù)為1（P＜0.01）。

表1 非對比增強(qiáng)MRA和對比增強(qiáng)CTA對54支腎動脈顯示的評分結(jié)果（支）

圖1 同一腎動脈狹窄患者的CTA和非對比增強(qiáng)MRA圖像：a.CTA顯示左腎動脈起始處輕度狹窄；b.非對比增強(qiáng)MRA顯示左腎動脈起始處輕度狹窄；c.d.分別為CTA和非對比增強(qiáng)MRA軸位圖像顯示左腎動脈狹窄處斑塊

腎動脈狹窄程度評估54支腎動脈中，非對比增強(qiáng)MRA和對比增強(qiáng)CTA均顯示24支主腎動脈管腔狹窄，但兩種方法對腎動脈狹窄的分級不完全一致（表2）。24支狹窄的主腎動脈中，19支狹窄程度在兩種檢查方法中被認(rèn)為表現(xiàn)相同。非對比增強(qiáng)MRA過度評價了5支主腎動脈的狹窄程度，其中3支對比增強(qiáng)CTA腎動脈中度狹窄，非對比增強(qiáng)MRA則顯示重度狹窄，2支對比增強(qiáng)CTA腎動脈輕度狹窄，非對比增強(qiáng)MRA則顯示中度狹窄。24支狹窄主腎動脈中，18支狹窄位于腎動脈距腹主動脈開口近端，6支狹窄位于腎動脈中段。非對比增強(qiáng)MRA與對比增強(qiáng)CTA對54支腎動脈分級的Spearman相關(guān)系數(shù)為0.775。以對比增強(qiáng)CTA診斷結(jié)果作為評價標(biāo)準(zhǔn)，非對比增強(qiáng)MRA對主腎動脈狹窄診斷的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和準(zhǔn)確率分別為100%（16／16）、94.74%（36／38）、88.89%（16／18）、100%（36／36）、94.44%（51／54）。

對腎動脈功能的評估在形態(tài)學(xué)方面，48個腎臟中有18個腎動脈狹窄側(cè)腎臟不同程度萎縮。DWI成像中腎動脈狹窄側(cè)腎臟與健側(cè)腎臟ADC值比較，腎動脈狹窄側(cè)腎臟ADC值為（1.87±0.032）×10－3mm2／s，健側(cè)腎臟的ADC值為（2.10± 0.022）×10－3mm2／s，腎動脈狹窄側(cè)腎臟的ADC值略低于健側(cè)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＝0.47，P＜0.05）。

表2 非對比增強(qiáng)MRA和對比增強(qiáng)CTA對54支腎動脈分級診斷結(jié)果（支）

3 討論

腎動脈狹窄（renal artery stenosis，RAS），是繼發(fā)性高血壓和慢性腎功能衰竭的致病因素。由于腎動脈狹窄，使得腎臟的血流減少，可以激活腎素血管緊張素系統(tǒng)，導(dǎo)致血壓升高及心功能紊亂。倘若腎動脈管腔進(jìn)行性的狹窄腎動脈管腔的狹窄使得腎臟的血流減少，可導(dǎo)致腎血管灌注量減低、腎臟實質(zhì)缺血，引起腎實質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞和腎功能降低等改變，從而導(dǎo)致腎功能衰竭。

非對比增強(qiáng)MRA采用的是無創(chuàng)的IFIR－MRA檢查序列，是呼吸觸發(fā)的具有選擇性翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備和選頻翻轉(zhuǎn)脂肪抑制的三維快速穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動成像方法［9］。該序列依賴流入效應(yīng)成像，呼吸R波觸發(fā)選擇性翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備脈沖180°翻轉(zhuǎn)激勵成像區(qū)域及其下方部分區(qū)域。受此選擇性翻轉(zhuǎn)脈沖的影響，成像區(qū)域的組織及其下方準(zhǔn)備流入的靜脈血被翻轉(zhuǎn)。經(jīng)過血流抑制翻轉(zhuǎn)時間之后，成像時成像區(qū)域內(nèi)動脈血流出，其上方未被翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備的新鮮動脈血流入，使得成像區(qū)動脈呈高信號；而流入成像區(qū)的靜脈血因為經(jīng)歷了選擇性翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備后信號被抑制。同時采用選頻翻轉(zhuǎn)對成像區(qū)的脂肪信號進(jìn)行抑制。因此，非對比增強(qiáng)IFIR－MRA具有空間分辨率高，腎靜脈偽影少，呼吸運動偽影小，無輻射，避免了對比劑對腎臟影響等特點，可進(jìn)一步擴(kuò)大對臨床懷疑腎動脈狹窄的篩查范圍，提高早期診斷的比率。本研究中24位患者的54支腎動脈通過非對比增強(qiáng)MRA與對比增強(qiáng)CTA圖像質(zhì)量相似，可達(dá)到診斷要求，且其二者對腎動脈顯示效果具有較好的相關(guān)性（Spearman相關(guān)系數(shù)為1，P＜0.01）。但在個別狹窄腎動脈的顯示中，非對比增強(qiáng)MRA成像效果會略遜于CTA，對狹窄程度存在過高估計的可能，且對部分血管遠(yuǎn)端分支顯示能力非對比增強(qiáng)MRA較CTA會稍差。筆者分析原因可能為狹窄的腎動脈局部血流方式發(fā)生變化及遠(yuǎn)端纖細(xì)血管血流減少，導(dǎo)致局部信號丟失，使得MIP圖像上狹窄程度有所加重。在此方面，尚需通過大樣本量及優(yōu)化序列參數(shù)等對照研究，來進(jìn)一步評價非對比增強(qiáng)MRA對腎動脈狹窄檢出的能力，但這并不影響選擇其作為一種很好的篩查手段。

應(yīng)用MRI進(jìn)行腎臟功能評價的方法主要分為非定量分析及定量分析，其中DWI屬于非定量分析的一種。DWI是一種在活體測量組織水分子微觀運動的敏感方法，它通過高場強(qiáng)梯度磁場觀察到非均一的磁場環(huán)境下，因水分子彌散而產(chǎn)生的質(zhì)子隨機(jī)活動而造成的MR信號改變，應(yīng)用表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）反映組織內(nèi)水分子的彌散能力。其研究的基礎(chǔ)是腎小管的管狀結(jié)構(gòu)限制了水分子的擴(kuò)散運動，從而導(dǎo)致了各向異性。文獻(xiàn)報道，腎臟疾病患者DWI所測得ADC值與腎小球濾過率有良好的相關(guān)性，腎動脈狹窄患者的皮質(zhì)ADC值顯著降低［10－12］。本研究的結(jié)果中，腎動脈狹窄側(cè)的腎臟的ADC值低于健側(cè)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），與文獻(xiàn)結(jié)果相一致。分析原因可能為腎動脈狹窄引起受累腎臟灌注降低，微循環(huán)障礙導(dǎo)致腎小球硬化及腎小管萎縮，部分腎臟萎縮導(dǎo)致腎纖維化，這些病理改變均可以使腎臟水分子活動受限，從而引起ADC值下降，部分腎動脈輕度狹窄的腎臟ADC減低的并不明顯，考慮可能與病程時間短或腎臟血供受影響較小有關(guān)。然而，DWI方法也同樣存在一些問題：①MR的設(shè)備不同，掃描序列、掃描參數(shù)及b值選擇不同，ADC值的測量結(jié)果會有所差異，使得該項指標(biāo)難以規(guī)范化；②受信噪比的限制，較難準(zhǔn)確分辨腎臟的皮質(zhì)和髓質(zhì)區(qū)域，在皮髓質(zhì)功能差異的評價方面存在一定困難。

綜上所述，通過對腎動脈狹窄患者進(jìn)行非對比增強(qiáng)MR檢查，非對比劑增強(qiáng)MRA技術(shù)對血管狹窄情況及DWI對腎功能變化均具有一定的診斷能力，并且該項檢查無創(chuàng)傷、無輻射、經(jīng)濟(jì)、有效、操作簡單，易于臨床廣泛推廣。對腎動脈狹窄進(jìn)行早期診斷及病情評估具有重要的臨床意義。目前，非對比增強(qiáng)MR檢查雖不能完全取代傳統(tǒng)的DSA、核素掃描等檢查，但至少可以作為可疑腎動脈狹窄患者的初篩方法，同時也可以為老年人、腎功能不全或有造影劑過敏風(fēng)險的患者帶來腎臟檢查的新希望。

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2014－05－18）

1007－4287（2014）12－2021－04