單倍劑量對比劑結(jié)合快速成像技術(shù)在下肢動(dòng)脈3D CE-MRA中的應(yīng)用

安徽省馬鞍山市中心醫(yī)院CT/MRI室(安徽 馬鞍山 243000)

馬 巖 陳傳新 程華才 張宏偉 陳家祥

三維動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振血管成像(3D dynamic contrast enhanced MR angiography,3D DCE-MRA)因其安全、簡便、易操作、無輻射性、無創(chuàng)傷性等優(yōu)點(diǎn)，已成為血管病變的主要影像檢查手段；與DSA相比，其敏感度和特異度均在95%以上[1]。既往文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)下肢血管成像，因各種技術(shù)原因，所用對比劑總量常為推薦劑量的2～3倍以上，一方面增加了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，另一方面也增加了對比劑的毒副作用。近年來，隨著釓對比劑不良反應(yīng)報(bào)導(dǎo)逐漸增多，尤其釓對比劑與腎源性系統(tǒng)性纖維化（nephrogenic systemic fibrosis,NSF）發(fā)病相關(guān)連性[2，3]，不主張應(yīng)用大劑量對比劑。為此，筆者探討利用1.5T MR儀，結(jié)合K空間中心優(yōu)先采集（3D Centric Reordering）、全景成像矩陣Tim(total image matrix)、并行采集（iPAT）等快速技術(shù)，一次注射單倍劑量（0.1mmol/kg）對比劑，行下肢動(dòng)脈3D DCE-MRA成像的檢查方法和臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 病例資料 收集我院2010年6月～2013年5月懷疑下肢動(dòng)脈病變而行3D DCE-MRA 檢查患者56例, 男48例，女8例，年齡56～82歲，平均年齡72歲。11例因下肢發(fā)涼或皮溫降低；6例因間歇性跛行；4例因靜息痛；2例因足潰瘍就診。其中合并糖尿病者13例、高血壓病43例。

1.2 檢查方法 采用西門子Magnetom Espree 1.5T MR儀結(jié)合并行采集技術(shù)、K空間中心優(yōu)先采集技術(shù)、Tim技術(shù)、自動(dòng)步式移床等快速技術(shù)。共分為四段：第1段為腹主動(dòng)脈下段和髂動(dòng)脈及分支；第2段為大腿部所有動(dòng)脈；第3段為膝部及小腿部所有動(dòng)脈；第4段為踝部及足部所有動(dòng)脈?；颊呷⊙雠P位,足先進(jìn),墊沙袋調(diào)整雙下肢盡量與腹部保持在同一水平。

表1 3D小角度激發(fā)快速梯度回波序列（3D FLASH）掃描參數(shù)

表2 3D DCE-MRA檢出下肢動(dòng)脈各血管段疾病情況

在掃描蒙片前首先測量延遲時(shí)間，選擇髂動(dòng)脈分叉處，應(yīng)用小劑量團(tuán)注試驗(yàn)（Test-bolus）測量延遲時(shí)間，采用2D小角度快速梯度回波序列(2D FLASH),TR38.5ms,TE 1.42ms,視野(FOV)400mm×380 mm,矩陣256×128,層厚27mm冠狀位同層動(dòng)態(tài)掃描掃描,每秒1幀，注射對比劑的同時(shí)啟動(dòng)測試序列，獲得對比劑到達(dá)靶血管最高峰值濃度所需要的時(shí)間。依據(jù)K空間中心優(yōu)先填充法原理,采集延遲時(shí)間=對比劑通過血管的高峰時(shí)間。

注射對比劑前，應(yīng)用3D小角度激發(fā)快速梯度回波序列（3D FLASH冠狀位）掃描獲得各段靶血管蒙片，掃描參數(shù)（見表1）。然后一次性注射對比劑，以小劑量團(tuán)注試驗(yàn)所測延遲時(shí)間作為啟動(dòng)時(shí)間，以掃描各段靶血管蒙片時(shí)完全相同的序列參數(shù)，獲得各段增強(qiáng)后血管圖片。

1.3 對比劑 對比劑為釓貝葡胺注射液(Gd-BOPTA，上海博萊科信誼藥業(yè)有限責(zé)任公司)，應(yīng)用磁共振專用高壓注射器歐力奇（Ulrich），一次注射單倍劑量0.1mmol/kg對比劑，注射部位為肘前靜脈，注射速率為2ml/s，注射完成后，立即使用生理鹽水22ml以同樣速率沖管。

1.4 圖像后處理 在西門子新溝通Sygno后處理工作站上，將注射對比劑前后各段靶血管圖像進(jìn)行減影，獲得多段前后位最大密度投影圖像（MIP）。利用無縫拼接技術(shù)（Composing）將各段靶血管前后位最大密度投影圖像（MIP）拼接，獲得自腹主動(dòng)脈下段到足部動(dòng)脈的全景血管圖像。另外，再將各段減影后的數(shù)據(jù)采取順時(shí)針方式旋轉(zhuǎn)，以15°為間隔，每段獲得多方位、多角度靶血管3D MIP圖像。

1.5 圖像質(zhì)量評價(jià)及分析 所有3D DCE-MRA 圖像由2名有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師從MIP圖像質(zhì)量及動(dòng)脈病變顯示情況兩方面進(jìn)行雙盲評價(jià)。

圖像質(zhì)量評價(jià)參照宋金松[4]按優(yōu)、良、差3級進(jìn)行分析評價(jià)，優(yōu)：靶動(dòng)脈顯示佳，無或較少與靜脈重疊，符合診斷要求；良：靶動(dòng)脈顯示尚可，部分與靜脈重疊，不影響診斷分析；差：靶動(dòng)脈顯示差或未顯示，大部分或完全與靜脈重疊，不符合診斷要求，無診斷價(jià)值。

雙側(cè)下肢動(dòng)脈共分為18個(gè)解剖段：雙側(cè)髂總、髂外、髂內(nèi)、股、股深、腘、脛前、脛后及腓動(dòng)脈。根據(jù)MIP重建圖像，將下肢動(dòng)脈分為無狹窄(0%)、輕度狹窄(1%～49%)、中度狹窄(50%～74%)、重度狹窄(75%～99%)和完全閉塞(100%)。多發(fā)狹窄以最窄處計(jì)算，其公式為狹窄率=(1-L/R)×100%，其中L為最狹窄處管腔直徑，R為參照位置處正常管腔直徑。

2 結(jié) 果

2.1 圖像質(zhì)量 本組56例3D DCE-MRA全景血管圖像，圖像質(zhì)量優(yōu)53例（94.6%），圖像質(zhì)量良3例（5.36%），無質(zhì)量差圖片，圖片優(yōu)良率100%，均能夠滿足臨床診斷需要。

圖1 正常下肢血管，下肢動(dòng)脈各級分支充盈，顯示清晰，行程柔順，未見異常狹窄、擴(kuò)張及充盈缺損，未見受壓移位。

圖2、圖3 為同一患者，男，82歲，雙下肢乏力入院，臨床懷疑雙下肢動(dòng)脈閉塞。CE-MRA提示：雙側(cè)髂內(nèi)外動(dòng)脈、股動(dòng)脈、腘動(dòng)脈廣泛性中、重狹窄，尤以髂內(nèi)外動(dòng)脈起始處、左側(cè)股動(dòng)脈明顯。

圖4 患者，男，75歲，臨床懷疑雙下肢動(dòng)脈硬化。CE-MRA提示：兩側(cè)脛前、后動(dòng)脈及腘動(dòng)脈多發(fā)性輕度狹窄。

2.2 下肢動(dòng)脈病變顯示情況56例患者中5例(17.24%)顯示下肢動(dòng)脈無狹窄；51例(82.76% )共143個(gè)血管段有病變(表2)，其中輕度狹窄占25.87%(37/143)，中度狹窄占22.37%(32/143)，重度狹窄占39.16% (56/143),完全閉塞占12.58% (18/143) (圖1-4)。

2 討 論

磁共振增強(qiáng)血管成像（CEMRA）是通過外周向靜脈內(nèi)快速推注順磁性對比劑，利用對比劑在血管內(nèi)短暫的高濃度狀態(tài)，形成明顯縮短血液T1弛豫時(shí)間的效果。同時(shí)再利用三維快速梯度回波序列的短TR效應(yīng)，使周圍背景組織信號被明顯抑制，形成了信號明顯增高的血管影，而周圍組織信號明顯減低的對比效果，清晰地顯示血管病變[5]。因其與流動(dòng)關(guān)系較小，從而避免了流動(dòng)相關(guān)偽影，病變顯示真實(shí)可靠。

過去，由于受到計(jì)算機(jī)技術(shù)及掃描技術(shù)的限制，成像速度慢，掃描時(shí)間常落后于對比劑到達(dá)各級血管的循環(huán)時(shí)間。為了延長對比劑通過各級分支動(dòng)脈時(shí)間，不得已采用大劑量（大于0.3mmol/kg體質(zhì)量）、慢速（0.3～0.5ml/s）注射法。這樣不僅增加了患者的負(fù)擔(dān)，而且增加了對比劑發(fā)生不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，所得圖像的信噪比（SNR）仍較低。

近年來，隨著釓對比劑不良反應(yīng)報(bào)導(dǎo)逐漸增多，尤其釓對比劑與NSF發(fā)病密切相關(guān)，甚至可導(dǎo)致患者死亡[6]，大劑量對比劑不再主張應(yīng)用。因此，使用小劑量對比劑行下肢血管3D CE-MRA檢查引起了大家的足夠的重視和探討。

目前，隨著場強(qiáng)、梯度硬件、脈沖序列、計(jì)算機(jī)技術(shù)性能上的發(fā)展，一系列快速成像技術(shù)被開發(fā)研究，如K空間中心優(yōu)先采集技術(shù)、Tim技術(shù)、并行采集技術(shù)、自動(dòng)步式移床技術(shù)等，成像速度大大提高。依據(jù)CE-MRA的成像原理，結(jié)合這些快速技術(shù)，在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)，減少對比劑的用量，有望得到實(shí)現(xiàn)。

本研究中，筆者采用了Tim技術(shù)的聯(lián)合一體化線圈，將顱腦、頸部、腹部及脊柱矩陣線圈聯(lián)合一體，在分段檢查時(shí)，線圈的自動(dòng)選擇組合（Auto select）和移床同步于對比劑到達(dá)各級靶血管的循環(huán)時(shí)間。線圈的選擇組合與步式移床為計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)控制，其中檢查床自動(dòng)步式進(jìn)出，避免了手動(dòng)移床所致速度不均和錯(cuò)位[7]。

下肢血管成像檢查范圍大，如果近端靶血管成像時(shí)間過長，極易導(dǎo)致遠(yuǎn)端靶血管成像采集時(shí)間落后于對比劑首過到達(dá)時(shí)間，導(dǎo)致靜脈污染。筆者采用加速因子為2的并行采集技術(shù)掃描，使得掃描時(shí)間縮短為原來的一半，既提高了動(dòng)脈血管的對比度和分辨率，又減少了靜脈污染。同時(shí)，結(jié)合K空間中心優(yōu)先采集技術(shù)使得對比劑的首過時(shí)間與K空間中心數(shù)據(jù)采集時(shí)間同步，從而可以獲得各段高對比度、高分辨率且無靜脈污染的靶血管圖像。

本研究中，筆者采用一次注射單倍劑量（0.1mmol/kg），以注射速率為2ml/s單相注射，分多段結(jié)合自動(dòng)移床技術(shù)進(jìn)行,所得圖像均達(dá)到Ⅰ或Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn), 無Ⅲ級圖像。同國內(nèi)楊敏星[8，9]等利用3.0T MR儀研究下肢動(dòng)脈CE-MRA成像時(shí)，最大體質(zhì)量患者接近于單倍劑量，所得圖像質(zhì)量較高，均能夠滿足臨床診斷要求。關(guān)于對比劑的速度,有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)減慢注射速度,不但延長了注藥時(shí)程,保證了動(dòng)脈內(nèi)對比劑濃度的維持時(shí)間,還可以減少小腿靜脈污染[10，11]。Herold等[12]研究頸動(dòng)脈CE-MRA成像時(shí)，推薦最佳注射流率為2ml/s,既能保證頸動(dòng)脈-頸靜脈時(shí)間窗足夠長,減少靜脈軟組織污染,又能獲得較高濃度的動(dòng)脈圖像。故筆者推薦注射速度采用2ml/s。

另外，筆者采用在掃描蒙片前首先測量啟動(dòng)時(shí)間，這樣可以使蒙片掃描和注射對比劑后增強(qiáng)掃描的時(shí)間連貫，避免因時(shí)間間隔過長，患者運(yùn)動(dòng)所致減影失?。涣硪环矫嫱ㄟ^減影，可以降低由測試延遲時(shí)間所用對比劑所造成的靜脈軟組織污染。

本研究不足之處是大部分患者踝以下足背部的細(xì)小動(dòng)脈的顯示不滿意，信噪比較低，有待進(jìn)一步提高。目前，筆者通過采用加做Vibe序列作為彌補(bǔ)，即在第四段檢查完成后，立即啟動(dòng)容積內(nèi)插體部檢查序列（VIBE），獲得一組增強(qiáng)圖片后再進(jìn)行三維后處理，輔助診斷。雖然本組研究無DSA對比,但通過臨床治療及隨訪結(jié)果表明,此方法所獲得高質(zhì)量、高分辨率、大范圍的下肢動(dòng)脈全景圖像,對下肢動(dòng)脈疾病的診斷和治療有重要指導(dǎo)意義，值得推廣應(yīng)用。

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