下肢動脈硬化閉塞癥的多層螺旋(HD 750)CTA和3.0T磁共振3D CE-MRA的對比研究

1.北京市煤炭總醫(yī)院影像科2.北京市煤炭總醫(yī)院藥劑科(北京 100028)

吳 戈1 張藜莉2 鄧 剛1 鄧茂松1張淑慧1 金光暐1 尹曉明1 劉建新1曾慶玉1

下肢動脈硬化閉塞癥的多層螺旋(HD 750)CTA和3.0T磁共振3D CE-MRA的對比研究

1.北京市煤炭總醫(yī)院影像科2.北京市煤炭總醫(yī)院藥劑科(北京 100028)

吳 戈1張藜莉2鄧 剛1鄧茂松1張淑慧1金光暐1尹曉明1劉建新1曾慶玉1

目的 對比研究多排螺旋增強(qiáng)血管造影CTA和自動移床三維動態(tài)增強(qiáng)磁共振血管造影3D CE-MRA對診斷下肢動脈硬化閉塞癥的應(yīng)用價值。方法 收集2012年5月-2014年11月共38例下肢動脈硬化閉塞癥患者，每例患者在不超過2周期間內(nèi)都進(jìn)行了HD750 CTA和3.0T 3D CE-MRA檢查，其中15例同期進(jìn)行了DSA檢查?；貜?fù)性分析相關(guān)患者影像數(shù)據(jù)，并對每例雙側(cè)下肢動脈劃分為3個區(qū)域、23個節(jié)段的CTA和CE-MRA進(jìn)行多種后重建圖像進(jìn)行比較。結(jié)果 全部病例的CTA和CE-MRA均可以準(zhǔn)確評估下肢動脈硬化閉塞部位及程度，共顯示輕度狹窄 8例，中度狹窄14例，重度狹窄12例和4例動脈閉塞，符合臨床診斷要求。MRA對狹窄程度評估更準(zhǔn)確，CTA對于附壁斑塊的顯示及斑塊成分的評估有優(yōu)勢。結(jié)論 CTA和3D CE-MRA對診斷下肢動脈硬化閉塞癥的的評估都是可靠和準(zhǔn)確的，二者各有優(yōu)勢，互補(bǔ)使用可為臨床提供更多的診斷信息，能夠為臨床采取及時有效的治療提供更準(zhǔn)確可靠的影像依據(jù)。

多排螺旋CT；血管造影術(shù)；核磁共振；下肢；動脈

人口老齡化趨勢和人們?nèi)粘Ｉ罘绞降母淖?，?dǎo)致下肢動脈硬化閉塞性病變(Arteriosclerotic Occlusive Disease，ASO)發(fā)病率逐漸增高。尤其是有高脂血癥、高膽固醇、高血壓和糖尿病等危險因素個體，當(dāng)懷疑有ASO時，影像學(xué)檢查是必不可少的。常規(guī)數(shù)字減影血管造影(Digital Subtraction Angiograohy，DSA)作為血管檢查的金標(biāo)準(zhǔn)，特別是術(shù)中多節(jié)段、多次使用對比劑的方式具有創(chuàng)傷性大、射線輻射大等缺陷，可引起相關(guān)并發(fā)癥[1,2]。近年來，隨著無創(chuàng)性血管成像技術(shù)的不斷發(fā)展和改進(jìn)，尤其是多層螺旋CT增強(qiáng)和三維動態(tài)增強(qiáng)磁共振血管成像已逐漸成為血管病變的主要影像檢查技術(shù)[3,4]。

本文就2012年5月～2014年11月間收集同期進(jìn)行HD 750 CTA和3.0T 3D CE-MRA檢查的38例患者結(jié)果及相關(guān)臨床診治資料做一回顧性分析，旨在評價這兩種檢查方法的臨床應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 2012年5月～2014年11月，收集門急診連續(xù)116例ASO患者影像資料，篩選出38例同時期內(nèi)(前后不超過2周)全部進(jìn)行了HD 750 CTA和3.0T 3D CE-MRA檢查的患者作為研究組進(jìn)行回顧性分析，其中男22例，女16例，年齡42歲～86歲，平均63.5歲；身高144cm-195cm，平均169.2cm；體重35kg～128kg，平均71.4kg；均無血管腔內(nèi)治療、切開取栓、截肢及動脈旁路移植等手術(shù)治療史。按Fontaine分期標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ期2例；Ⅱ期13例；Ⅲ期19例和Ⅳ期4例。

1.2 數(shù)據(jù)采集 MS CTA采用多層螺旋CT(GE 寶石Discovery HD 750)完成檢查，足先進(jìn)，掃描范圍自腹主動脈遠(yuǎn)端(雙側(cè)腎動脈開口水平近端5cm處)至雙側(cè)足底(掃描范圍為70～120cm左右)，120KV，450mA，層厚和間隔均為0.625mm，螺距0.984：1，Ulrich Missouri型高壓注射器，造影劑注射速率為4ml/s，總劑量60-120ml，平均90ml，造影劑團(tuán)注測試(Test Bolus,TB)，延遲時間22～34秒不等，總掃描時間為10秒左右。

3D CE-MRA采用Philips Achieva 3.0T超高場強(qiáng)MRI掃描儀，體線圈，采用三維快速場回波序列(3D Fast Field Echo，3DFFE)，Mobitrak技術(shù)，自動移床四段式掃描，F(xiàn)OV：375×320，矩陣,256×512，TR：4.0ms，TE：1.38ms，翻轉(zhuǎn)角：20°，NSA：1，掃描范圍同上述MS CTA。使用順磁性對比劑，按0.2mmol/kg標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，總量7-26ml，延遲約21-26秒不等，分兩步注射，第一步注射總量2/3對比劑，速率1.5ml/s，再次等量生理鹽水沖刷；第二步注射剩余1/3對比劑，速率0.5ml/s，等量生理鹽水沖刷。仰臥位，足先進(jìn)，Mobitrak 3D技術(shù)共包括三個動態(tài)掃描，第1個動態(tài)掃描從足底向上至中下腹，作為蒙片用于減影；第2個動態(tài)掃描，注射造影劑即刻自上向下掃描，為動脈期；第3個動態(tài)掃描為動靜脈平衡期，緊接著從足底向上掃描至中下腹。

1.3 圖像后處理技術(shù)及分析 MS CTA橫軸位數(shù)據(jù)送傳至GE ADW4.6工作站，進(jìn)行多平面重建(MPR)，最大密度投影(MIP)和容積重建(VR)等各種技術(shù)后處理。CE-MRA信息上傳于Philips Release工作站，后處理得到MIP圖像后進(jìn)行拼接。2名高年資放射科及1血管外科醫(yī)生共同組成閱片組，一起對每一位患者的原始影像及后處理影像進(jìn)行綜合分析，并結(jié)合臨床診治資料，取得一致意見。

2 結(jié) 果

2.1 下肢動脈評估分區(qū) 38例患者參考泛大西洋協(xié)作組(Transatlantic Inter-Society Consensus TASC Ⅱ)標(biāo)準(zhǔn)[5]改良，將每一例患者下肢血管籠統(tǒng)分為3個區(qū)域23個節(jié)段進(jìn)行分析：①腹主動脈遠(yuǎn)段-髂動脈區(qū)(至少包括腎動脈開口近端約5cm范圍內(nèi)腹主動脈遠(yuǎn)段、雙側(cè)髂總及髂內(nèi)、外動脈)共7個節(jié)段、②股-腘動脈區(qū)(雙側(cè)股總、股淺、股深及腘動脈)共8個節(jié)段、③小腿動脈區(qū)(雙側(cè)脛腓干、脛前、脛后及腓動脈)共8個節(jié)段。38例總共114個區(qū)域、874段動脈可進(jìn)行評估。

2.2 圖像質(zhì)量分析 本研究38例ASO患者874節(jié)段動脈的CTA和MRA重建圖像采用5分制[6]評價：0分：圖像質(zhì)量極差，血管顯示不清，不能診斷；1分：質(zhì)量差，血管密度及信號模糊，不符合診斷要求；2分：質(zhì)量一般，血管密度及信號欠均勻，不影響診斷，但量化不準(zhǔn)確；3分：質(zhì)量良好，符合診斷要求；4分：質(zhì)量極佳，血管輪廓清晰光滑，密度及信號均勻，完全滿足診斷要求。對掃描范圍內(nèi)靜脈污染采用5分制[7]評估：0分：無靜脈污染；1分：少量；2分：輕度；3分：中度和4分：重度污染。見表1。

2.3 血管狹窄程度分析 國內(nèi)外大量學(xué)者的研究[8,9]表明，3D CE-MRA評估下肢動脈病變部位和狹窄的程度具有很高的準(zhǔn)確性，與傳統(tǒng)血管造影無顯著差異，完全可以替代DSA。本研究38例中有15例同期進(jìn)行了DSA檢查，通過對3D CE-MRA和DSA的對比研究與上述結(jié)論相符，所以本研究中，在下肢動脈狹窄程度一項上以3D CE-MRA結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比評估。動脈狹窄程度按5分級評估：1級：正常(無狹窄)；2級輕度(狹窄≤50%)；3級：中度(50%＜狹窄≤75%)；4級：重度(75%＜狹窄≤99%)和5級：閉塞。一個評估區(qū)內(nèi)出現(xiàn)多發(fā)狹窄時，按程度最嚴(yán)重節(jié)段進(jìn)行分級。38例總共874段動脈，CTA和3D CE-MRA狹窄程度分級分別為：1級440/447段，2級225/225段，3級130/126段，4級61/62段，和5級18/14段，見Table 2和Table 3。具體到每一例患者，以23段/例患者中狹窄程度最大節(jié)段進(jìn)行評估，CTA和3D CE-MRA狹窄程度分級分別為：1級1/0例，2級9/8例，3級13/14例，4級11/12例和5級4/4例，見表2-3。

2.4 斑塊成分分析 MS CTA通過測量斑塊的準(zhǔn)確CT值，能夠可靠的分析其組成成分，顯示狹窄節(jié)段斑塊的不同成分。本研究中共發(fā)現(xiàn)938處管壁粥樣斑塊，分別為混合斑塊685處(73.0%)，鈣化斑塊126處(13.4%)、脂質(zhì)斑塊69處(7.4%)、附壁血栓35處(3.7%)和纖維斑塊23處(2.5%)。

3 討 論

ASO是導(dǎo)致動脈狹窄和/或閉塞從而引起肢體缺血癥狀的慢性疾病，隨年齡增大發(fā)病率顯著增高，約20～30%患者表現(xiàn)出明顯癥狀，少數(shù)患者需要行腔內(nèi)治療或外科手術(shù)治療。目前下肢血管病變的主要檢查方法有超聲、X線血管造影(包括DSA)、CT及磁共振等，且是不可缺少的。超聲檢查具有無創(chuàng)、無輻射等優(yōu)點，但影像分辨力較低，尤其對肥胖者及血管鈣化嚴(yán)重者顯示不佳，不能很好的滿足臨床診斷要求。DSA一直以來都作為血管性病變診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，然而這種檢查技術(shù)是有創(chuàng)的、X線輻射高及價格較貴等缺點，多節(jié)段、多次使用造影劑存在著大量風(fēng)險，其二維式成像方法對于偏心性血管狹窄顯示并不準(zhǔn)確，并且不能顯示血管周圍情況及觀察血管內(nèi)腔的情況，不適用于臨床對下肢血管性病變的常規(guī)篩查及隨訪應(yīng)用。

表1 圖像質(zhì)量比較分析

表2 HD 750 MS CTA與3D CE-MRA對下肢動脈狹窄程度統(tǒng)計

表3 HD 750 MSCTA與3D CE-MRA對下肢動脈狹窄程度評估比較

3D CE-MRA是近年來新開發(fā)和應(yīng)用的MRI血管成像新技術(shù)，經(jīng)過血管內(nèi)快速團(tuán)注少量順磁性對比劑，使血液T1弛豫時間從1200ms迅速縮短到100ms以下，同時通過抑制血管背景的組織信號，使血管與周圍結(jié)構(gòu)形成強(qiáng)烈的對比反差，將血管呈現(xiàn)較為明顯的信號顯示出來[10,11]。本研究，應(yīng)用自動移床技術(shù)，將腹主動脈遠(yuǎn)段至足底動脈整個范圍依照患者個體身高差異不同，分為3或4段并行采集，再將各段MIP重建影像進(jìn)行拼接，得到下肢動脈一次性全貌圖(見圖1)。有學(xué)者的相關(guān)研究[12,13]表明，3D CE-MRA應(yīng)用于下肢血管病變圖像質(zhì)量可以和DSA相媲美，在顯示血管病變部位和狹窄程度與DSA無顯著差別，這與我們的研究結(jié)果相符。

近年來，四大高端CT廠商在軟硬件設(shè)施及后處理技術(shù)的日益發(fā)展，以提高圖像質(zhì)量、提升掃描速度、降低輻射劑量和優(yōu)化后處理流程為目標(biāo)，目前在臨床應(yīng)用日趨成熟[14]。本研究MS CTA應(yīng)用的是目前臨床最高端的HD 750寶石CT，采用加入稀土元素的寶石作為探測器材料，其穩(wěn)定性比傳統(tǒng)鎢酸鎘和稀土陶瓷探測器高20倍，再加上無縫切割技術(shù)，使成像速度更快。而且接收輻射劑量明顯減低，平均低于5mSev。此外，能譜柵成像的新技術(shù)引入，將CT成像提高到前所未有的5維空間(x，y，z，時間和能量)標(biāo)準(zhǔn)。HD750寶石CT后處理功能較上一代GE 64排VCT機(jī)更強(qiáng)大，選件種類上更全面，而且密度分辨率達(dá)到了類MRI軟組織成像，空間分辨率可以達(dá)到直徑1mm級細(xì)小血管。4例4級患者9個節(jié)段嚴(yán)重狹窄及2例5級4個節(jié)段動脈閉塞的側(cè)支循環(huán)血管能夠清楚顯示(圖2-4)，與3D CE-MRA圖像比較，無明顯差異。部分病例還能夠清楚顯示下肢靜脈曲張改變，靜脈平衡期顯示更佳(圖5-6)。

本研究組中，在下肢血管病變部位、范圍及狹窄程度方面以3D CE-MRA結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，對兩種檢查進(jìn)行比較。在圖像質(zhì)量上，表1顯示在腹主動脈遠(yuǎn)段-髂動脈區(qū)及股-腘動脈區(qū)MS CTA略高于3D CEMRA，小腿動脈區(qū)則反之，但3個分區(qū)二者差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，都能達(dá)到診斷要求。在血管狹窄程度評估中，二者均無顯著統(tǒng)計學(xué)差異。

另外MS CTA結(jié)合原始橫軸位圖像，能夠可靠的評估斑塊的成分，對于不同成分斑塊的病變血管段臨床治療方案具有顯著的指導(dǎo)意義[15,16]，對比CE-MRA優(yōu)勢明顯。同時發(fā)現(xiàn)本研究組中2例3級患者6個節(jié)段動脈、3例4級患者7個節(jié)段動脈及1例5級2個節(jié)段動脈在MS CTA上過高的評估了血管狹窄程度，對比相應(yīng)節(jié)段斑塊分析，全部為單純鈣化性斑塊或以鈣化斑塊為主混合性斑塊，且斑塊多體積及范圍相對較大，造成假陽性率偏高(圖7-8)，在中-重度狹窄的患者評估中更常出現(xiàn)這種現(xiàn)象。我們的體會是年齡偏大(＞60歲)患者，以MS CTA檢查更全面，有條件者同時做3D CE-MRA對比評估血管狹窄程度，準(zhǔn)確性更高。目前臨床尚沒有單獨憑借CTA檢查結(jié)果就選擇治療方案的依據(jù)，但是在部分病例中臨床大夫可以根據(jù)CTA結(jié)果做出取消不必要的DSA檢查的決定。

4 結(jié) 論

對于有明顯臨床癥狀的ASO患者采取哪種治療方式，很大程度上依賴于治療前對下肢血管病變的準(zhǔn)確評估。隨著人們醫(yī)療觀念的變化，臨床癥狀不明顯且下肢血管病變程度較輕的患者來就診的比例日益增加，DSA檢查已經(jīng)逐漸不能作為臨床篩查的首選方法，發(fā)展非侵入性的影像學(xué)檢查評估ASO病變程度具有實際臨床需求。MS CTA和3D CE-MRA作為近年發(fā)展迅速的兩種檢查方式，在此方面優(yōu)勢明顯，各有千秋，互補(bǔ)性強(qiáng)，均可以為臨床提供準(zhǔn)確的影像檢查結(jié)果，對指導(dǎo)臨床選擇合理的治療方式，術(shù)后追隨具有重要意義。二者聯(lián)合使用效果更佳。

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Compariative Study of multi-slices helical (HD 750) CT Angiography and 3.0T Three Dimensional Dynamic Contrast-Enhanced MRA in Lower Extremities Arteriosclerotic Occlusive Disease

WU Ge, ZHANG Li-li, DENG Gang,et al., Department of Radiology, Epartment of Pharmacy, Beijing Coal General Hospital, Beijing 100028, China

Objective To evaluate the study value of multi-slices helical CT angiography and three dimensional dynamic contrast-enhanced MRA in lower extremities arteriosclerotic occlusion disease(ASO). Methods 38 cases of ASO were performed with MS CTA and 3D CE-MRA between two weeks. The CT original axial data was reconstructed by ADW4.6 workstation of MPR, MIP and VR, compared with processed MIP images with MRI. Bilateral lower extremity arterial vascular system of each case was divided into three regions and 23 segments, each segment was evaluated for the presence and degree of vascular stenosis. Results All the 38 cases including 8 cases with mild stenosis, 14 cases with moderate syenosis, 12 cases with significant stenosis and 4 cases with occlusion. The significant disease of the lower extremities were demonstrated clearly by MS CTA and 3D CE-MRA. Conclusion MS CTA and 3D CE-MRA are excellent in patients with clinical symptoms of the arteriosclerotic occlusive disease of lower extremity, which can provide more accurate informations for clinical diagnosis and treatment.

Multi-slice Helical CT; Angiography Tomography; Magnetic Resonance; Lower Extremity; Artery

R543.1+2

A

DOI:10.3969/j.issn.1672-5131.2016.05.035

吳 戈

(本文編輯: 張嘉瑜)

2016-02-23

論 著