三維動態(tài)增強MR血管造影在糖尿病足下肢動脈病變中的應用研究

張繼，趙小二，吳慧，夏金翔，連虎

安徽醫(yī)科大學附屬合肥醫(yī)院 合肥市第二人民醫(yī)院MRI科，合肥 230011

糖尿病足(diabetic foot，DF)是糖尿病綜合因素所致足和(或)下肢組織靜息痛、潰瘍、壞疽等病變總稱。其中下肢動脈病變(lower extremities arterial disease，LEAD)導致缺血在DF的發(fā)病中起到十分重要的作用[1]。LEAD主要表現(xiàn)在膝關節(jié)腘動脈以下部位[2]。DSA是診斷LEAD的“金標準”，而對于DF的LEAD，行DSA檢查要受到許多因素影響：(1)DF的LEAD主要表現(xiàn)為多發(fā)節(jié)段性狹窄或閉塞，這使得DSA檢查中碘對比劑通過阻力增加、血流速度減慢、對比劑稀釋，導致遠端目標血管顯示不確定。(2)操作時間長、創(chuàng)傷性及對比劑刺激引起足部疼痛加重及不良的并發(fā)癥。(3)DSA對足 背動脈顯示較差[3]。三維動態(tài)增強磁共振血管成像(3D CE-MRA)彌補了以上DSA缺點外，一次掃描可獲得兩側血管，從而利于對比分析LEAD，而且結合MRI平掃，可了解DF周圍軟組織和骨質改變，有望取代DSA來明確血管閉塞部位、程度及范圍。采用MRI血管造影檢測下肢動脈病變，既往已有文獻報道，由于受到采集速度、掃描范圍及成像效果等技術原因限制，大范圍、高分辨率成像仍存在一定問題。臨床上仍多采用CTA進行下肢動脈成像，主要是因為CTA掃描范圍大、成像速度快，圖像質量高。筆者采用3D CE-MRA行大范圍下肢動脈成像并與DSA行對照研究，探討其對DF的LEAD的優(yōu)越性。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

搜集2010年10月至2013年1月15例懷疑有糖尿病足患者行3D CE-MRA，年齡43～88歲，男12例，女3例，平均年齡67歲。臨床癥狀表現(xiàn)為下肢疼痛、腫脹11例，伴間歇性跛行者5例，足趾壞疽2例，足背搏動減弱、皮溫減低5例，均有糖尿病史，合并有高血壓8例。3D CE-MRA檢查后1周內均行DSA檢查。

1.2 檢查方法

15例患者均采用德國siemens 1.5 T Magnetom Avanto型磁共振掃描機，聯(lián)合使用外周血管線圈、體部線圈及頭脊柱線圈采集從腹主動脈下段至足背動脈的圖像數(shù)據(jù)。每段掃描序列，主要參數(shù)均為FOV 500 mm×500 mm，層厚 7.0 mm，TR 3.95 ms，TE 1.98 ms，激勵次數(shù) 1。先從足部開始，分小腿、大腿、下腹部三段進行預掃描。預掃描結束，分別copy并行位置適當調整后，按上述三段順序掃描蒙片，然后將對比劑適時跟蹤序列定位于腹主動脈層面，打開適時跟蹤小窗口，靜脈推注對比劑(釓雙胺30 ml，流速4 ml/s)。觀察對比劑在腹主動脈顯現(xiàn)并漸濃時，點擊中斷適時跟蹤程序，設備將按下腹部、大腿、小腿三段進行自動步進式掃描，所采集的數(shù)據(jù)自動與蒙片進行減影得到三段血管圖像。

1.3 圖像后處理

利用3D后處理組合功能將三段血管組合成自下腹部至足部的完整血管圖像，獲得自腹主動脈至足背動脈的全景圖像。也可以對3段靶血管增強前后減影數(shù)據(jù)分別進行 3D MIP 重組，并從左至右以 15°間隔旋轉 180°，獲得靶血管多角度 3D 圖像。1周后15例患者18側均行DSA檢查。

經(jīng)過MIP重建、多角度旋轉，2名影像學專家采用雙盲法評估CE-MRA圖像。主要觀察下肢血管6節(jié)段(股動脈、腘動脈、脛前動脈、脛后動脈、腓動脈、足背動脈)(圖1)。在MIP圖像上每段血管的狹窄程度被分為3級：A級(正常/狹窄程度<50%)，血管管徑輪廓正常或輕度不規(guī)則；B級(狹窄程度≥50%未閉塞)，血管管徑中重度狹窄、變細，但無節(jié)段性血管信號缺損；C級(閉塞)，血管未見顯示，其遠端無血流信號。觀察狹窄的程度、范圍、側支血管及鄰近軟組織有無異常，并與DSA結果對比。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件包分析數(shù)據(jù)，對3D CE-MRA與DSA所顯示血管病變及狹窄程度均作一致性對比分析，使用Kappa法檢驗，P<0.05被認為差異有統(tǒng)計學意義。Kappa值≥0.75，兩種檢查技術一致性較好，Kappa值在0.75與0.4之間，兩種檢查方法一致性一般，Kappa值≤0.4，兩者一致性較差。

2 結果

15例DF患者行3D CE-MRA檢查后，經(jīng)減影、MIP后處理后獲得的足以影像診斷的6段主要下肢動脈，顯示率達100%。CE-MRA可清晰的顯示下肢動脈正常解剖結構和狹窄部位、范圍、程度(圖2，3 )。

15例患者(18條腿) 1個月內行DSA，每腿按六個節(jié)段，即股動脈、腘動脈、脛前動脈、脛后動脈、腓動脈、足背動脈，選取共109段DSA顯示清晰的動脈段。將狹窄程度<50%歸為正常，狹窄≥50%或閉塞歸為病變(對于段中存在多處狹窄，取其級別最重的狹窄進行比較)。DSA與3D CEMRA對15例DF患者LEAD評價與對比(表1)

表1 DSA與3D CE-MRA對15例DF患者LEAD節(jié)段結果評價與對比(個)Tab.1 Comparison and assessment of severity of LEAD of 15 DF patients indicated by DSA and 3D CE-MRA (section)

圖1 下肢動脈部位及節(jié)段劃分。1：股深動脈；2：股動脈；3：腘動脈；4：脛前動脈；5：腓動脈；6：脛后動脈；7：足背動脈 圖251歲男性DF患者，CE-MRA圖像顯示雙側脛前動脈、脛后動脈多發(fā)輕度狹窄(箭) 圖384歲男性DF患者。A：CE-MRA圖像雙側股動脈中上段節(jié)段性閉塞，周圍可見側支循環(huán)形成(箭)。B：右腿股動脈相應DSA顯示與CE-MRA一致。C：62歲男性DF患者截肢術后DE-MRA顯示右側下肢動脈遠端側支血管大量開放，雙側足背動脈弓未見顯示(箭)Fig.1 Division of lower extremity artery parts and segments.1: Deep femoral artery.2: Femoral artery.3: Popliteal artery.4: Anterior tibial artery.5:Peroneal arter.6: Porsterior tibial artery.7: Dorsalis pedis artery.Fig.2 Multiple mild stenosis of bilateral posterior and anterior tibial artery indicated by CE-MRA.One 51 DF patient (arrows appear stenosis). Fig.3 One 84 man with DF.A: CE-MRA shows segmental block of the upper and middle of bilateral femoral artery and collateral circulation (arrows).B: Right femoral artery showed with DSA were consistent with CE-MRA.C: Abundant collateral circulation vessels developed near the right distal lower extremity artery, arcus dorsalis pedis not display (arrow), one DF patient after amputation.

圖4 M81歲男性DF患者，A、B：3D CEMRA和減影圖，右側股動脈下段、腘動脈下段見局限性狹窄，狹窄程度大于50%(箭)；并見左側股動脈上段長約9 cm節(jié)段性閉塞(箭頭)；C：DSA示右側股動脈、腘動脈狹窄范圍、程度與3D-CEMRA和減影圖一致(箭)；D：左側股動脈局部顯影變淡，未閉塞(箭頭) 圖564歲女性DF患者。A：3D CE-MRA示右側股動脈下段長約6 cm節(jié)段閉塞，側支循環(huán)形成；B：DSA示右側股動脈下段閉塞范圍、側支循環(huán)建立與3D-CEMA一致(箭)Fig.4 One 81 man with DF.A, B: 3D CE-MRA and subtration angiography shows >50% focal stenosis of lower of right femoral artery and popliteal artery(arrows), about 9 cm segmental block in left femoral artery (arrow head).C: The result of DSA was consistent with 3D CE-MRA.D: DSA shows focal left femoral artery imcompletely (arrow head). Fig.5 One 64 female with DF.A: 3D CE-MRA shows about 6 cm segmental block of lower of right femoral artery and collateral circulation.B: The result of DSA was consistent with 3D CE-MRA (arrow).

以DSA結果為“金標準”，CE-MRA對DF患者的LEAD的敏感性、特異性分別為98.0%、96.7%，陽性率、陰性率分別為96.0%、98.3%；假陽性、假陰性分別為3.3%，2.0%。

3D CE-MRA與DSA兩種檢查方法對股動脈、腘動脈、脛前動脈、脛后動脈、腓動脈、足背動脈病變評價的一致率分別為88.9%、94.4%、83.3%、83.3%、94.4%、100%(圖4)。

將每段血管的狹窄程度被分為：A級(正常/狹窄程度<50%)、B級(狹窄程度≥50%)、C級(閉塞)3個級別。3D CE-MRA 與DSA對15例DF患者的LEAD狹窄程度的評價與對照(表2)

以DSA結果為“金標準”，CE-MRA對下肢動脈不同狹窄程度A、B、C級敏感性分別為96.7%、80.0%、84.6%，特異性分別為98.0%、92.9%、97.1%；；假陽性率分別為2.0%、7.07%、2.9%；假陰性率分別為3.3%、20%、15.4%。仍以DSA結果為“金標準”，用Kappa一致檢驗分別比較兩種檢查方法對血管狹窄程度A、B、C3級的一致性。結果：(1)對于A級Kappa值為0.94>0.75，P<0.05，認為DSA與CE-MRA兩種檢查技術對A級評價一致性較好。(2)對于B級Kappa值0.608<0.75而>0.4，P<0.05，認為兩種檢查技術對B級判斷一致性一般。(3)對于C級Kappa值為0.84>0.75，P均<0.05，認為兩種檢查技術對C級判斷一致性較好(圖5)。

表2 CE-MRA與DSA對15例DF患者的LEAD狹窄程度的評價與對照(個)Tab 2 Comparison and assessment of serious grades of LEAD of 15 DF patients indicated by DSA and 3D CE-MRA(section)

3 討論

糖尿病外周血管病變是DF重要發(fā)病機制之一[4]，動脈狹窄或閉塞導致足部缺血、壞疽、潰瘍和骨髓炎，致殘和致死性很強，并且年齡大于65歲風險增大。因此尤其高齡糖尿病早期被明確LEAD部位、范圍、狹窄程度對及時診斷和治療DF至關重要[5]。DSA雖為“金標準”，但由于有創(chuàng)傷、有輻射、時間長、腎毒性、對多發(fā)重度狹窄遠端目標血管及足部動脈顯示不如3D CE-MRA[6]。CTA可以從任意角度觀察血管狹窄程度，不但能采用CTVE觀察動脈血管腔內的病變，還可以很好顯示出動脈血管壁鈣化或斑塊等，此外還可以提供支架及血管外結構的信息。Jurgen等[7]對39例下肢動脈病變的患者行CTA檢查并和DSA結果進行比較，CTA的特異性、敏感性為97%、96%，因此有學者認為CTA應作為評估血管病變的首選方法。王朝陽[8]將31例2型糖尿病伴下肢動脈病患者CTA影像與其DSA對比，總符合率93.15%，股動脈、腘動脈、脛前動脈、脛后動脈、腓動脈、足背動脈符合率分別為100%、100%、96.77%、90.32%、87.09%、77.42%。本研究15例(18條腿)DF患者下肢動脈血管CE-MRA圖像質量好，能清晰顯示血管輪廓、病變血管狹窄部位、范圍及狹窄程度。15例CE-MRA對下肢動脈病變的檢出以及對病變血管狹窄程度的判斷，與DSA一致性很高； CE-MRA對DF患者的LEAD的特異性、敏感性分別為96.7%、98.0%，與DSA總符合率89.9%，對股動脈、腘動脈、脛前動脈、脛后動脈、腓動脈、足背動脈病變符合率分別為88.9%、94.4%、83.3%、83.3%、94.4%、100%，與有關文獻報道[9-10]一致。CE-MRA對下肢動脈病變評估有很高可靠性[11-13]。從以往報道中CTA對下肢動脈病變診斷的特異性、敏感性，與DSA相比各節(jié)段符合率可知，與3D CE-MRA相差不大，而CTA仍有X線輻射、碘劑過敏及腎功能損害危險因素等缺點， 3D CE-MRA有望成為評估血管病變的篩查手段。

在109個可比動脈節(jié)段中，CE-MRA對98個節(jié)段評估與DSA一致，總符合率達89.9%；7個節(jié)段狹窄被高估(6.4%)，(圖4左側股動脈上段3D-CEMRA高估為閉塞)，CE-MRA更容易高估動脈狹窄，可能因其空間分辨率較DSA明顯減低，且以后處理重建圖像為診斷依據(jù)，缺乏軸位檢查圖像評價[14]；3個節(jié)段狹窄被低估(2.8%)，考慮為血管彌漫性狹窄導致低估狹窄程度；其側支循環(huán)可延遲顯示閉塞遠端的血管，導致誤診為該血管未閉塞；部分節(jié)段重建角度觀察欠全面[14]。 CEMRA對下肢動脈狹窄的“低估”可能正是其優(yōu)勢之一，本文中3個節(jié)段。本文中1個動脈節(jié)段在DSA中未顯影，而在CE-MRA圖像表現(xiàn)為閉塞伴側支動脈形成，1個動脈節(jié)段DSA顯示多發(fā)節(jié)段性閉塞，而在CE-MRA圖像上顯示多發(fā)輕重度狹窄，但血流信號是連續(xù)。這種現(xiàn)象可能因為血流通過多處重度狹窄，血流阻力增加，導致對比劑減慢、稀釋，故不能顯示狹窄遠端血管。

總之，3D CE-MRA與DSA有很好的一致性，雖無法避免假陽性和假陰性，但CE-MRA敏感性、特異性很高且有無創(chuàng)傷性、無輻射、無腎毒性等優(yōu)勢。因此筆者認為3D CE-MRA是DF下肢動脈病變的重要檢查方法。

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