高時間分辨率三維動態(tài)增強磁共振血管造影與CTA在下肢軟組織腫塊血管評估中的比較

李婷， 李潔， 吳剛， 李小明， 王仁法

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·骨骼肌肉影像學·

高時間分辨率三維動態(tài)增強磁共振血管造影與CTA在下肢軟組織腫塊血管評估中的比較

李婷， 李潔， 吳剛， 李小明， 王仁法

目的：比較高時間分辨率動態(tài)增強磁共振血管造影(TWIST-MRA)與CTA在下肢軟組織腫塊術前血管評估中的價值。方法：62例臨床疑似下肢軟組織腫塊的患者(男36例，女26例，年齡18～80歲，平均40.9歲)同時行下肢TWIST-MRA和CTA檢查；由2名具有10年以上閱片經驗的影像醫(yī)師對兩者顯示供血動脈數(shù)量和動靜脈畸形的能力進行評判、比較。結果：62例患者中TWIST-MRA顯示主要供血動脈的(股淺動脈、股深動脈等)一級分支數(shù)量為(1.92±1.66)，CTA顯示一級分支數(shù)量為(1.50±1.45)；由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布，故采用配對Wilcoxon秩和檢驗法，TWIST-MRA顯示腫瘤主要供血動脈(股淺動脈、股深動脈等)一級分支數(shù)等于CTA者38例；多于CTA者21例；少于CTA者3例,兩者具有顯著統(tǒng)計學差異(|Z|=3.368,P=0.001)。62例患者中TWIST-MRA和CTA顯示動靜脈瘺分別為34例(34/62)和15例(15/62)，兩者差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=12.181,P<0.001)。結論：TWIST-MRA檢測供血動脈和動靜脈瘺的能力優(yōu)于CTA。

下肢； 軟組織腫瘤； 磁共振成像； 血管造影術

臨床常用的評價大腿腫塊血供情況的影像手段是DSA[1,2]。它是一種血管侵入性、有電離輻射的有創(chuàng)檢查，且檢查費用昂貴[3-5]。MRA和CTA被認為是DSA檢查的無創(chuàng)的替代方式[6]。與常規(guī)MRA相比，TWIST-MRA具有對比劑用量少、血管信噪比高、腫塊動態(tài)強化的信息[7-10]。本研究旨在比較TWIST -MRA與CTA在下肢軟組織腫瘤術前血管評估中的價值。

材料及方法

1.病例資料

搜集我院2013年1月-2015年3月因下肢軟組織腫塊擬行手術治療的62例患者，其中男36例，女26例，年齡18～80歲，平均40.9歲。62例下肢軟組織腫瘤患者通過手術或穿刺活檢獲得病理結果分布如下：轉移性腺癌4例，轉移性鱗癌1例，骨肉瘤7例，纖維脂肪瘤1例，纖維瘤病3例，纖維肉瘤3例，纖維瘤2例，多發(fā)性骨髓瘤3例，單發(fā)骨髓瘤1例，血管瘤4例，腺泡狀軟組織肉瘤1例，軟骨肉瘤4例，高級別未分化肉瘤2例，粘液纖維肉瘤2例，粘液瘤4例，多形性未分化肉瘤1例，原始神經外胚葉腫瘤2例，彌漫大B細胞淋巴瘤2例，橫紋肌肉瘤2例，彌漫腱鞘巨細胞瘤1例，神經纖維瘤病1例，梭形細胞肉瘤2例，透明細胞肉瘤1例，軟骨粘液樣纖維瘤2例，骨巨細胞瘤2例，脂肪肉瘤1例，平滑肌瘤1例，軟骨母細胞瘤1例，惡性纖維組織細胞瘤1例。所有患者均行單次劑量釓布醇高時間分辨率動態(tài)增強磁共振血管造影(time-resolved angiography with stochastic trajecories，TWIST-MRA)和CTA檢查以了解腫塊血供等情況，為手術計劃的制定提供相關信息。排除標準如下：①腎小球濾過率(GFR)<30 mL/min/1.73m2；②腎臟或肝臟移植患者；③年齡<18歲；④妊娠婦女；⑤有MRI或CT檢查禁忌者(過敏癥，起搏器，磁性夾，嚴重的幽閉恐懼癥)。本研究遵守赫爾辛基宣言的人體醫(yī)學研究的倫理準則，并按照中國GCP的倫理要求進行。

2.檢查方法

TWIST-MRA：在西門子Skyra 3.0 T進行MRI掃描，采用兩個8通道體部線圈(覆蓋范圍從髂前上棘至膝關節(jié))。仰臥位足先進。定位線中點對準下肢軟組織腫塊的中心。先行常規(guī)平掃、橫軸面FSE T1WI (TR 420 ms，TE 10 ms，層厚6 mm，矩陣352×192)、橫軸面FSE T2WI (TR 3000 ms，TE 85 ms，層厚6 mm，矩陣352×192)和冠狀面FSE T2WI (TR 3000 ms，TE 85 ms，層厚4 mm，矩陣352×352)；然后行冠狀面TWIST-MRA動態(tài)增強掃描,TR 2.9 ms，TE 1.06 ms，翻轉角25°，帶寬700 Hz，視野450 mm×391.5 mm，層厚1 mm，矩陣448×358.4，激勵次數(shù)1，尺寸A=15%，采樣率B=20%，GRAPPA=2，掃描期數(shù)=25(蒙片期：10 s，第二 期：3.84 ms)，掃描總時間=106 s。掃描前預先在患者左側或右側肘靜脈置入18G套管針，對比劑通過高壓注射器注入肘靜脈。對比劑采用加樂顯(釓布醇，0.1 mmol/kg體重)，注入流率2.5 mL/s。TWIST第一期掃描結束后，啟動對比劑自動注射。對比劑注射完畢后，以20 mL生理鹽水沖洗，流率2.5 mL/s。

CTA：在GE Discovery HD750掃描儀上進行。掃描主要參數(shù)如下：管電壓120 kV，管電流225 mA，螺距 0.984:1，進床速度55 mm/s，層厚0.625 mm，視野50 cm。對比劑采用優(yōu)維顯，用量1.2 mL/kg體重，通過肘靜脈18G套管由高壓注射器注入，注入流率3 mL/min。

3.圖像分析

2名具有10年以上閱片經驗的醫(yī)師共同觀察每例患者主要供血動脈(股淺動脈、股深動脈等)的一級分支數(shù)量，且共同決定是否存在動靜脈瘺。采用SPSS軟件(版本21.0，IBM,America)進行統(tǒng)計學分析，由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)呈非正態(tài)分布，使用配對Wilxcon秩和檢驗比較MRA和CTA顯示供血動脈的差異，使用χ2檢驗比較兩種方法診斷動靜脈瘺結果的差異，P<0.05被認為差異具有統(tǒng)計學意義。

結 果

62例患者中TWIST-MRA顯示主要供血動脈的(股淺動脈、股深動脈等)一級分支(圖1)數(shù)量為(1.92±1.66)，CTA顯示一級分支數(shù)量為(1.50±1.45)；由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布，故采用配對Wilxcon秩和檢驗法，TWIST-MRA顯示腫瘤主要供血動脈(股淺動脈、股深動脈等)一級分支數(shù)等于CTA者38例；多于CTA者21例；少于CTA者3例,兩者具有顯著統(tǒng)計學差異(|Z|=3.368，P=0.001)。62例患者中TWIST-MRA和CTA顯示動靜脈瘺(圖2～3)分別為34例(34/62)和15例(15/62)，兩者間差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=12.181,P<0.001)。

討 論

傳統(tǒng)血管成像主要包括超聲多普勒、CTA、普通MRA(TOF、常規(guī)三維動態(tài)增強等)及金標準DSA[14-16]。非創(chuàng)傷性檢查如MRA和CTA被認為是有效的替代檢查[17，18，25]。雖然已有其他4D-CE-MRA和CTA在空間分辨率和時間分辨率方面做比較的研究[19,20]，但是尚未見高時間分辨力的TWIST-MRA(3.84s/幀)與CTA做對比，用于下肢腫瘤的血管的研究[8,21]。

TWIST技術把K空間分成A區(qū)與B區(qū)，A區(qū)屬于低頻的中央區(qū)，它用于決定圖像的對比度，B區(qū)屬于高頻的外圍區(qū)，它用于決定圖像的空間分辨率。擴大A區(qū)范圍可以提高圖像的對比度，擴大B區(qū)范圍可以提高圖像的空間分辨率，為提高時間分辨率，該技術降低了B區(qū)k-空間數(shù)據(jù)點的覆蓋頻率。因此縮短了相鄰兩A區(qū)之間的時段間隔，但為了不干擾空間分辨率，將其部分B區(qū)的數(shù)據(jù)復制到原始數(shù)據(jù)中，最后對圖像進行3D重建，保證了時間分辨率，也保證了空間分辨率。仔細研究A區(qū)與B區(qū)的K空間運動軌跡，K空間的信號采集基本是在十分明確每個采集點之后以一種較為隨機的方法來進行采集的，所以該技術被稱為“利用隨機軌跡的時間依賴的血管成像(time-resolved angiography with stochastic trajectories，TWIST)”。李少蕊等[24]發(fā)現(xiàn)TWIST技術的特征性K-空間的采集技術約為標準全k-空間采集技術的10倍；因此，TWIST不僅時間分辨率很高，也能得到合適的空間分辨率，適用于4D-動態(tài)血管成像[22-24]。

與bolus-chase MRA相比，磁共振高時間分辨率對比劑動態(tài)成像(TR CE-MRA)完全可以獲得高清無靜脈污染的動脈時相。TWIST屬于磁共振高時間分辨率動態(tài)血管成像技術中最具有代表力的一種，類似于GE公司的磁共振TRICKS(time resolved imaging

a) CTA； b) 動脈期TWIST-MRA； c) 靜脈期 TWIST-MRA。

圖1 女，45歲，左側大腿纖維肉瘤。a) CTA示2條供血動脈(箭); b) TWIST-MRA示同樣的供血動脈 (箭)。 圖2 女，59歲，右側髂骨多發(fā)骨髓瘤。a) TWIST-MRA示右側髂外動靜脈瘺 (短箭)，2支供血動脈(箭)； b) CTA示動靜脈瘺(箭)。

圖3 男，36歲，靜脈畸形，CTA及MRA清晰顯示動脈分支的對比；MRA動靜脈依次顯影。

of contrast kinetics)技術。它無需復雜的透視及自動探測觸發(fā)技術便可以獲得亞秒級3D圖像，運動偽影少且基本無靜脈污染，因而廣泛被應用于臨床，常見的有外周動脈病變(糖尿病足，梗塞)、動靜脈畸形，腎動脈狹窄等。TR-CE-MRA中的TWIST技術則兼顧相對較高空間分辨率與高時間分辨率，較高的空間分辨率可清楚觀察到腫瘤包繞的血管，血管直徑最小可以達到2 mm，故MRA顯示主要供血動脈的一級分支供血動脈數(shù)優(yōu)于CTA，這與本研究結果相符。筆者認為MRA顯示一級分支供血動脈數(shù)優(yōu)于CTA的另一原因是TWIST-MRA的圖像質量優(yōu)于CTA，TWIST具有很高的時間分辨率和能清晰顯示動脈流入期、流出期、靜脈流入期、靜脈流出期，配合強大的圖像后處理功能和三維立體旋轉，可選最好的一期MIP圖像進行觀察；但是由于受到輻射的影響，CTA一般不做動態(tài)掃描且CTA注射對比劑后啟動掃描的時機依賴技師的操作水平，不能獲得隨時間變化的動態(tài)信息，這兩點都會影響CTA的圖像質量。另外，據(jù)文獻報道[8,20]TWIST-MRA顯示動脈的信噪比高于CTA，這點也會影響CT的圖像質量。

TWIST的高時間分辨率除了能避開引流靜脈對供血動脈的污染外，還能提供豐富的血流動力學信息，這有助于分析高流速的病灶，如動靜脈瘺，逆流靜脈或有側支循環(huán)的病灶[24]，TWIST技術的前5期能高清顯示純動脈期，完全消除靜脈的污染，即使在異常的血液動力學狀態(tài)也能達到此效果。故對于較小的動靜脈瘺，TWIST技術也能清晰顯示。但是CTA基本不能顯示下肢靜脈，因為其操作程序繁瑣，時間也不好把握；它亦不能提供血流動力學信息，不能顯示腫瘤容易合并的血管畸形如動靜脈瘺，動靜脈畸形等。筆者意外觀察1例腹主動脈發(fā)出分支參與腫瘤供血；1例可能為肝硬化而致的腹壁靜脈顯影；17例出現(xiàn)動靜脈瘺，但這19例血管畸形在CTA上均沒有顯示(漏診)。

患者在手術之前仍會進行CTA檢查，筆者認為原因有以下3點：①CTA能在短時間內做大范圍的掃描，適合軀干及四肢等長距離血管檢查；②CTA的原理決定其相對MRA有較高的空間分辨率；③CT在顯示腫瘤鈣化、血管壁鈣化以及腫瘤對相應骨皮質的侵犯程度明顯優(yōu)于MR；所以MRA結合CTA對診斷骨關節(jié)系統(tǒng)疾病大有裨益。

本研究仍有其不足之處：①盡管多普勒超聲影像、CTA、MRA 3種是檢查血管的常用方法，但國際公認的評價血管的金標準仍然是DSA；②MRA只用了一種加樂顯對比劑，Prince[26]曾經研究過最短的對比劑注射時間加上最大濃度的對比劑將產生最短的T1時間，此時便可以獲得非常清晰的圖像。我們此次用的對比劑為加樂顯，其濃度較高，一般按0.1 mmol/kg的劑量以及2.5 mL/s的流率于肘靜脈注射就可以達到很好的效果。與常規(guī)對比劑(0.2 mmol/kg)相比，加樂顯的濃度較高,故不能評估是否是加樂顯優(yōu)于常規(guī)對比劑；③腫瘤起源既有軟組織腫瘤也有骨組織腫瘤累及軟組織的，但臨床上不能區(qū)分腫瘤的起源，故都將其歸為軟組織腫塊。

綜上所述，由于術前腫瘤血管的評價對于下肢軟組織腫塊患者的治療方案的選擇是特別重要的，且TWIST對于供血動脈數(shù)量和動靜脈瘺的顯示優(yōu)于CTA，因此在常規(guī)腫瘤的術前血管評估方面，TWIST可作為DSA檢查之前的替代檢查。

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A comparative study of dynamic time-resolved MR angiography and CTA in evaluating lower extremity tumors

LI Ting,LI Jie,Wu Gang,et al.

Department of Radiology,Tongji Hospital,Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430030,China

Objective:To compare the diagnostic value of dynamic time-resolved MR angiography (TWIST) and CT angiography (CTA) in preoperative evaluation of lower extremity tumors.Methods:62 consecutive patients with clinically suspected lower extremity soft tissue masses underwent TWIST MRA and CTA.The ability of identifying feeding artery and arteriovenous fistula was compared between the two examine methods by two radiologists with 10-year experience.Wilcoxon rank and test was used due to the non-normal distribution of statistical data.Results:The number of primary branch of tumor feeding artery (superficial and deep femoral arteries,etc) in TWIST-MRA group equal to that in the CTA group was 38 cases,more than that in CTA group was 21 cases,and less than that in CTA group was 3 cases.The numbers of arteriovenous fistula found in MRA and CTA groups were 34 cases and 15 cases respectivey in 62 cases of patients.So,there were statistical important differences between MRA and CTA in identifying the vascular changes (P<0.05).Conclusion:TWIST-MRA is superior to CTA in detecting feeding artery and arteriovenous fistula of lower extremity tumors.

Lower extremity; Soft tissue neoplasms; Magnetic resonance imaging; Angiography

430030 武漢，華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院放射科

李婷(1989-)，女，湖北仙桃人，碩士研究生，主要從事骨骼肌肉系統(tǒng)診斷工作。

李小明，E-mail:Lilyboston2002@163.com

R323.72; R738.6; R445.2; R816.2

A

1000-0313(2016)10-0961-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.10.013

；2015-11-24

2016-03-22)