Time-SLIP技術(shù)在腎動(dòng)脈血管成像中的應(yīng)用價(jià)值

許曉嵐，黃丙倉，李歡歡，弋春燕，陸煒平

上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院 影像科，上海 200135

近年來，含釓（Gd）類磁共振成像對(duì)比劑與腎臟系統(tǒng)性纖維化（Nephrogenic Systemic Fibrosis，NSF）的相關(guān)性受到越來越多的關(guān)注，對(duì)于腎功能不全的病人，慎用含Gd的對(duì)比劑已達(dá)成共識(shí)[1-3]。鑒于此，非對(duì)比劑增強(qiáng)的磁共振血管成像（Non-Contrast-Enhanced MR Angiography，NCEMRA）已引起臨床工作者的廣泛興趣[4-7]。特別是對(duì)于慢性腎臟?。–hronic Kidney Disease，CKD）導(dǎo)致腎功能較差的患者，NSF發(fā)生的可能性更大，因此對(duì)NCE-MRA的需求將更加迫切。本研究在不使用任何對(duì)比劑的情況下，采用時(shí)間-空間標(biāo)記反轉(zhuǎn)脈沖（Time-Spatial Labeling Inversion Pulse，Time-SLIP）技術(shù)對(duì)CKD患者進(jìn)行腎動(dòng)脈血管成像，評(píng)價(jià)其圖像質(zhì)量以及臨床應(yīng)用的可行性，旨在為CKD患者腎動(dòng)脈檢查提供更多的影像學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選擇2012年9月～2013年12月本院受檢者48例，分為對(duì)照組和CKD組。對(duì)照組：共17例，其中男性9例，女性8例，年齡26～67歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：① 無腎臟系統(tǒng)及其他系統(tǒng)疾病史；② 無腰痛、浮腫、血尿、尿路刺激征等臨床表現(xiàn)；③ 各項(xiàng)化驗(yàn)檢查結(jié)果正常；④ 影像學(xué)檢查結(jié)果正常，為了嚴(yán)格滿足此點(diǎn)，在對(duì)該組進(jìn)行檢查前先進(jìn)行腎臟常規(guī)T1、T2加權(quán)掃描，掃描發(fā)現(xiàn)異常時(shí)即被剔除；⑤ 近期沒有服用腎毒性藥物。CKD組：共31例，其中男性17例，女性14例，年齡28～77歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合2002年美國腎臟病基金會(huì)《慢性腎臟病臨床實(shí)踐指南》（K/DOQI）[8]制訂的CKD診斷標(biāo)準(zhǔn)：① 持續(xù)3個(gè)月以上的腎臟結(jié)構(gòu)或功能異常，包括病理活檢異常、血清學(xué)指標(biāo)或小便檢查異?；蛴跋駥W(xué)異常，伴或不伴腎小球?yàn)V過率（Glomerular Filtration Rate，GFR）下降；② GFR持續(xù)<60 mL/（min·1.73m2）3個(gè)月以上，伴或不伴腎臟損害。使用校正后的MDRD（Modification of Diet in Renal Disease）公式來反映腎小球率過濾，GFR=186×[血肌酐(μmol/L)×0.0113]-1.154×年齡-0.203×（0.742，女性）。所有受檢者均無磁共振檢查禁忌癥，掃描前去掉所有金屬異物，并進(jìn)行均勻呼吸和屏氣訓(xùn)練，以棉球塞耳，降低噪聲對(duì)其造成的影響。

1.2 儀器與方法

使用TOSHIBA EXCELART Vantage 1.5T磁共振成像儀及其配套的8通道Speed相控陣體部線圈。受檢者取常規(guī)仰臥位，頭先進(jìn)，雙手上舉，先行腹部常規(guī)T2軸位壓脂，T1軸位橫斷位及冠狀位穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)（Steady State Free Precession，SSFP）掃描，以確定腎動(dòng)脈水平和腎動(dòng)脈走行范圍。Time-SLIP技術(shù)采用三維真穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列，此序列由采集范圍（Scan Area）S1和Time-SLIP脈沖（Time-SLIP position 280mm Thickness）S2兩部分組成。根據(jù)腹主動(dòng)脈和腎動(dòng)脈的位置，S1以腎動(dòng)脈為中心，沿腹主動(dòng)脈冠狀或斜冠狀面單塊多層掃描；S2框上緣與腎上級(jí)平行。掃描參數(shù)：TR 5.2 ms，TE 2.6 ms，層厚3.0 mm，層間距0，層數(shù)32～36，黑血翻轉(zhuǎn)時(shí)間（Black-Blood Time of Inversion，BBTI）1000～1500 ms，Matrix 256×256， 翻 轉(zhuǎn) 角 120°，F(xiàn)OV 360 mm×360 mm～420 mm×420 mm，使用并行采集技術(shù)，PE為2.0，激勵(lì)次數(shù)（NAQ）為1。在呼吸門控下進(jìn)行掃描，掃描時(shí)間約4～6 min。

1.3 圖像處理及評(píng)價(jià)方法

掃描結(jié)束后，采用最大密度投影（Maximum Intensity Projection，MIP）對(duì)原始圖像進(jìn)行重建，得到三維腎動(dòng)脈圖像。由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的MRI醫(yī)師共同對(duì)Time-SLIP圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，主要觀察腎動(dòng)脈及葉間動(dòng)脈。圖像質(zhì)量的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照Danias方法[9]，進(jìn)行5級(jí)評(píng)分：① 1分：圖像質(zhì)量差，無法診斷；② 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 3分：血管結(jié)構(gòu)能辨認(rèn)，中等程度模糊或偽影，能夠診斷；④ 4分：圖像質(zhì)量好，結(jié)構(gòu)清晰，輕度模糊或偽影，能明確診斷；⑤ 5分：圖像優(yōu)良，邊緣銳利，能夠明確診斷。圖像質(zhì)量≥3分被認(rèn)為能滿足診斷要求。同時(shí)，對(duì)腎動(dòng)脈分支顯示情況進(jìn)行評(píng)分：主干為1分，一級(jí)分支為2分，二級(jí)分支為3分，三級(jí)分支為4分。同時(shí)計(jì)算副腎動(dòng)脈顯示情況及腎動(dòng)脈狹窄情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 19.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。兩名醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)分結(jié)果的一致性采用Kappa分析，Kappa值≥0.75為一致性好，0.4≤Kappa值＜0.75為一致性較好，Kappa值＜0.4為一致性差。同時(shí)，對(duì)對(duì)照組及CKD組圖像質(zhì)量評(píng)分及分支顯示情況評(píng)分行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

48例受檢者均成功完成Time-SLIP腎動(dòng)脈磁共振掃描。對(duì)照組17例共顯示36支腎動(dòng)脈（34支主腎動(dòng)脈，2支副腎動(dòng)脈）， CKD組31例共顯示65支腎動(dòng)脈（62支主腎動(dòng)脈，3支副腎動(dòng)脈）。兩名診斷醫(yī)師之間的一致性采用Kappa分析。對(duì)于不同的觀察內(nèi)容，Kappa值均＞0.75，顯示出良好的一致性，見表1。

圖像質(zhì)量評(píng)分：兩名診斷醫(yī)師均認(rèn)為對(duì)照組評(píng)分達(dá)3分以上者36支，即100%（36/36）的圖像達(dá)到診斷要求；CKD組評(píng)分達(dá)3分以上者63支，即96.9%（63/65）的圖像達(dá)到診斷要求，僅有2支（2/65）未達(dá)到診斷要求，為1例呼吸不平穩(wěn)患者，兩組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。分支顯示情況：醫(yī)師1認(rèn)為對(duì)照組為3.28分，CKD組為2.68分；醫(yī)師2認(rèn)為對(duì)照組為3.31分，CKD組為2.69分，兩者均認(rèn)為對(duì)照組評(píng)分高于CKD組，且兩組之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05），見表1。腎功能正常者及CKD患者的MRI圖像，見圖1～5。

表1 對(duì)照組及CKD組間腎動(dòng)脈圖像質(zhì)量及分支顯示情況一致性及評(píng)價(jià)結(jié)果比較

3 討論

圖1 腎功能正常者M(jìn)RI圖像

圖2 CKD3期患者M(jìn)RI圖像

圖3 CKD4期患者M(jìn)RI圖像

圖4 CKD4期患者M(jìn)RI圖像

圖5 CKD3期患者M(jìn)RI圖像

3.1 腎動(dòng)脈的檢測方法

腎動(dòng)脈是腎的營養(yǎng)與功能血管。目前對(duì)腎動(dòng)脈的檢測方法有很多，包括彩色多普勒超聲、CT血管成像、磁共振血管造影、數(shù)字減影血管造影等[10-13]。數(shù)字減影血管造影是目前診斷腎動(dòng)脈狹窄的金標(biāo)準(zhǔn)[14]，但它具有創(chuàng)傷性，技術(shù)操作難度大，同時(shí)具有X線輻射，還需使用碘對(duì)比劑，易引起對(duì)比劑腎損。彩色多普勒超聲只能提供腎動(dòng)脈病變的間接證據(jù)，其敏感性和特異性不高，且提供的血管病變空間信息遠(yuǎn)不如其他檢查[15]。CT血管成像診斷腎動(dòng)脈狹窄雖敏感，但仍存在X線輻射損傷和碘對(duì)比劑毒副作用等[16-17]。對(duì)比增強(qiáng)磁共振血管成像（Contrast-Enhanced MR Angiography，CE-MRA）無輻射損害，能清晰地顯示腎動(dòng)脈病變的部位、狹窄程度，但對(duì)評(píng)價(jià)小血管空間的分辨率有限，容易發(fā)生靜脈污染，且使用釓對(duì)比劑具有腎纖維化風(fēng)險(xiǎn)[18-19]。

因此，基于Time-SLIP技術(shù)的非對(duì)比增強(qiáng)磁共振血管成像越來越受到關(guān)注，其具有無需使用對(duì)比劑、無創(chuàng)傷性、無輻射、優(yōu)越的軟組織分辨力等優(yōu)點(diǎn)[20-22]。

3.2 Time-SLIP序列用于腎動(dòng)脈成像的原理

Time-SLIP序列是無需使用對(duì)比劑，時(shí)間、空間雙重標(biāo)記的基于穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)SSFP序列的磁共振血管成像技術(shù)。其成像原理是在數(shù)據(jù)采集前應(yīng)用一個(gè)選擇性翻轉(zhuǎn)脈沖抑制掉背景信號(hào)，以提供選擇性血流信息，并施加一個(gè)選擇空間翻轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖，被反轉(zhuǎn)脈沖標(biāo)記的血流呈低信號(hào)流出，區(qū)域外未標(biāo)記的血流呈高信號(hào)流入，同時(shí)被抑制的背景信號(hào)逐漸恢復(fù)[23]。腎動(dòng)脈直接起源于腹主動(dòng)脈，且腎臟毛細(xì)血管床的壓力很低，這樣就確保了無論在收縮期還是舒張期，腎動(dòng)脈都有穩(wěn)定的血液流入，這在客觀上為Time-SLIP腎動(dòng)脈成像提供了可能性。

3.3 影響Time-SLIP序列血管成像的主要因素

（1）掃描時(shí)受檢者的呼吸情況：在受檢者進(jìn)行檢查前，醫(yī)務(wù)人員要告知受檢者檢查時(shí)噪聲的規(guī)律及自由呼吸、屏氣、出氣的時(shí)段，消除緊張情緒，確保順利完成檢查。

（2）S1、S2的位置：放置要準(zhǔn)確，需用自由呼吸得到的橫斷位圖像作為定位像，以確保在呼吸門控下使用最少的層數(shù)包全腎動(dòng)脈。

（3）BBTI值對(duì)血管成像的影響：由于CKD患者血流速度相對(duì)較慢，一般而言，年齡較大的CKD患者采用稍長的BBTI（如1300～1500 ms），而健康及年輕患者則采用相對(duì)短一些的BBTI（如1000～1200 ms）[24]。

3.4 腎動(dòng)脈分支顯示

通過比較發(fā)現(xiàn)，CKD組腎動(dòng)脈分支顯示情況不及對(duì)照組，這可能與CKD病程進(jìn)展程度有關(guān)。隨著CKD病程進(jìn)展，腎小管壁明顯增厚、壞死，腎小球發(fā)生硬化、纖維化等改變，使得腎小球血管阻力增大，血流灌注減少。血流量減少一方面使腎小球?yàn)V過率降低，另一方面造成腎小管缺血甚至變性壞死，從而引起腎功能障礙。隨著腎功能損害程度的加重，腎單位受破壞、腎小球纖維化、腎小管壞死及腎間質(zhì)受累范圍越來越大，使得腎血管逐漸受壓、腎動(dòng)脈逐漸變細(xì)和壞死，最終導(dǎo)致腎血管的阻力越來越大，而血流量則越來越少，血流速度越來越緩慢，此時(shí)可嚴(yán)重影響腎動(dòng)脈分支顯示。

3.5 Time-SLIP序列用于腎動(dòng)脈成像的優(yōu)勢與不足

Time-SLIP序列用于腎動(dòng)脈成像的優(yōu)勢如下：① 無需使用對(duì)比劑，不會(huì)發(fā)生由對(duì)比劑引起的NSF，安全可靠，可以重復(fù)成像，同時(shí)節(jié)約了對(duì)比劑的費(fèi)用；② 反映的是實(shí)際血流的生理狀況，只要有受標(biāo)記的血液流到的區(qū)域都會(huì)呈高信號(hào)，CE-MRA所反映的是對(duì)比劑在血液內(nèi)的濃度和充盈狀況；③ 時(shí)間分辨率更高，因?yàn)門I標(biāo)記區(qū)域就是目標(biāo)區(qū)域或相鄰區(qū)域，無需等待。不足之處在于：① 掃描時(shí)間相對(duì)較長，該序列采集時(shí)間需要大約4～6 min；② 呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)圖像質(zhì)量影響較大；③ 空間分辨率相對(duì)較低。

綜上所述，利用Time-SLIP技術(shù)可在不使用任何對(duì)比劑的情況下，無需屏氣就能順利地完成腎動(dòng)脈成像，清晰顯示腎動(dòng)脈，在一定程度上反映腎臟功能損害的發(fā)展情況，為臨床慢性腎臟病患者提供了一種安全、有效、便捷的檢查方法。

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