3.0T MRI使用雙流高壓注射器進(jìn)行低濃度對(duì)比劑頭頸部CE-MRA成像的應(yīng)用價(jià)值

蘇 文 陳 謙 毛存南 陳慧鈾 王麗萍

頭頸動(dòng)脈狹窄是缺血性腦血管病的常見原因。三維增強(qiáng)磁共振血管成像(3D contrast-enhanced MR angiography，3D CE-MRA)掃描時(shí)間短、范圍大，圖像清晰，能夠準(zhǔn)確判斷動(dòng)脈狹窄，在頭頸部動(dòng)脈疾病的應(yīng)用越來(lái)越廣泛[1]。然而，近年來(lái)有研究指出釓對(duì)比劑與腎源性系統(tǒng)性纖維化發(fā)生密切相關(guān)，并可能沉積在腦部[2-3]。本文旨在探討利用3.0T MR掃描儀及雙流高壓注射器行頭頸動(dòng)脈3D CE-MRA掃描，以降低對(duì)比劑濃度來(lái)減少對(duì)比劑用量的可行性。

方 法

1.一般資料

收集2016年10月至2017年01月期間，我院40例臨床懷疑頭頸部動(dòng)脈血管狹窄的患者。臨床主要表現(xiàn)為頭痛、頭暈、嘔吐、肢體麻木、行走困難等。將40例患者隨機(jī)分為A、B兩組，每組20例：A組采用低濃度對(duì)比劑掃描模式，濃度為0.25mmol/ml；B組采用常規(guī)濃度對(duì)比劑掃描模式，濃度為0.5mmol/mL。A組男12例，女8例，年齡29～83歲，平均（60.9±13.4）歲，體重52～90kg，平均（66.6±9.5）kg；B組男10例，女10例，年齡60～80歲，平均（65.6±5.7）歲，體重49～85kg，平均（69.0±11.0）kg。所有患者均獲得書面知情同意書。

2.設(shè)備與參數(shù)

使用菲利浦Ingenia 3.0T磁共振成像儀及其配備的頭頸部線圈對(duì)患者進(jìn)行掃描。掃描前患者去掉所有金屬異物，并建立好靜脈通道?；颊哐雠P位，頭先進(jìn)。先行PC_2D_projection 序列掃描，重復(fù)時(shí)間（TR）為 34.25ms，回波時(shí)間（TE）為 7.02ms，激 勵(lì) 次 數(shù)（average） 為 2，掃 描 野（FOV）為320mm×320mm，層厚為40mm，層數(shù)為2 層，翻轉(zhuǎn)角為15°，確定頸動(dòng)脈位置。CEMRA掃描技術(shù)采用3D小角度激發(fā)快速梯度回波（3D FLASH）序列，掃描參數(shù)：TR為4.06ms，TE為1.33ms，翻轉(zhuǎn)角為 25°，矩陣為 384×205，F(xiàn)OV為380mm×225mm，并行采集技術(shù)加速因子為2，掃描模塊為1，模塊中的層數(shù)為80，層厚為1mm，激勵(lì)次數(shù)為1，三維中心排序?yàn)閛n，到中心時(shí)間為1.0秒，掃描時(shí)間為49秒。先采集一組未注射對(duì)比劑的圖像作為蒙片，使用透視序列手動(dòng)觸發(fā)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（TR 為32.7ms，TE為1.2ms，激勵(lì)次數(shù)為1，F(xiàn)OV為440mm×440mm，層厚為20mm，層數(shù)為1層，反轉(zhuǎn)角為28°）。采用Accutron MR雙流高壓注射器（廠家：Medtron）進(jìn)行給藥，A管為釓噴酸葡胺（Gd-DTPA，廣州康辰藥業(yè)有限公司），B管為生理鹽水。A組高壓注射器程序1設(shè)定Concentration 50%，程序2設(shè)定Concentration 0%，B組高壓注射器程序1設(shè)定Concentration 100%，程序2設(shè)定Concentration 0%。流速設(shè)定為2.5mL/s，對(duì)比劑劑量A、B兩組均為0.2mL/Kg。注射部位選擇右側(cè)肘前靜脈，注射完畢后用生理鹽水10ml沖管。

3.圖像后處理

原始數(shù)據(jù)使用減影處理后，以三維最大密度投影（MIP）進(jìn)行圖像重建，以每隔6°做多方位、多角度投影重建。

4.圖像質(zhì)量分析

兩位有經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師在不知對(duì)比劑用量和臨床資料的情況下共同對(duì)MIP圖像進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。圖像質(zhì)量評(píng)分采用5分法進(jìn)行評(píng)分：0分：圖像質(zhì)量極差，動(dòng)脈血管強(qiáng)化程度低，血管模糊，圖像無(wú)診斷價(jià)值；1分：圖像質(zhì)量差，動(dòng)脈強(qiáng)化程度稍差，血管輪廓稍顯模糊，不滿足診斷要求；2分：圖像質(zhì)量一般，動(dòng)脈強(qiáng)化良好，血管輪廓粗糙，信號(hào)不均勻，基本不影響診斷分析；3分：圖像質(zhì)量良好，動(dòng)脈強(qiáng)化好，血管邊緣清晰，信號(hào)較均勻，符合診斷要求；4分：圖像質(zhì)量極好，血管邊緣銳利，信號(hào)均勻，完全符合診斷要求。

5.信號(hào)測(cè)量

將原始圖像傳入飛利浦星云后處理工作站上，由1名影像科醫(yī)師測(cè)量圖像信號(hào)。在未減影的原始增強(qiáng)圖像上分別測(cè)量?jī)蓚?cè)頸動(dòng)脈分叉處、大腦中動(dòng)脈起始處信號(hào)強(qiáng)度（signal intensity，SI）、頸動(dòng)脈血管鄰近肌肉組織的信號(hào)強(qiáng)度（SIm）。圖像噪聲為同層水平背景信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差（SDn）。信噪比(signal-tonoise ratio，SNR)及對(duì)比噪聲比(contrast to noise ratio，CNR)使用以下公式計(jì)算。

SNR=SI/SDn、CNR=(SI-SIm)/SDn。

6.血管狹窄分析

采用北美癥狀性頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)(North American Symptomatic Carotid Endarterectomy，NASCET)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量頭頸動(dòng)脈的狹窄程度。血管狹窄程度分級(jí)為：正常，0%；輕度狹窄，管腔狹窄程度≤50%；中度狹窄，管腔狹窄程度50%～70%；重度狹窄，管腔狹窄程度70%～99%；閉塞，100%。所用患者評(píng)價(jià)兩測(cè)頸總動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈、椎動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈、大腦前動(dòng)脈A1～2段，大腦中動(dòng)脈M1～2段、大腦后動(dòng)脈P1～2段，每例患者共14條血管。如動(dòng)脈有多處狹窄，評(píng)價(jià)狹窄最嚴(yán)重一處。

7.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件。MIP圖像質(zhì)量使用非參數(shù)獨(dú)立樣本Mann-Whitney檢驗(yàn)；SI、SNR及CNR的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 A組患者，體重60kg，左側(cè)大腦中動(dòng)脈節(jié)段性輕度狹窄與DSA檢查一致(箭頭所示)；圖2 B組患者體重70kg，左側(cè)頸總動(dòng)脈起始處閉塞，右側(cè)頸總動(dòng)脈中度狹窄，雙側(cè)鎖骨下動(dòng)脈重度狹窄。

結(jié) 果

1.兩組主觀圖像質(zhì)量比較

兩組所有頭頸部3D CE-MRA MIP圖像質(zhì)量評(píng)分均在3～4分，所有圖像質(zhì)量符合臨床診斷要求，A組平均3.60分，B組平均3.70分。獨(dú)立樣本Mann-Whitney檢驗(yàn)顯示兩組間圖像質(zhì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P=0.23)。

2.兩組客觀圖像質(zhì)量比較

表1為頸總動(dòng)脈分叉處信號(hào)強(qiáng)度、信噪比和對(duì)比噪聲比。A、B組頸總動(dòng)脈分叉處信號(hào)強(qiáng)度、信噪比和對(duì)比噪聲比無(wú)顯著差異（P＞0.05）。表2為大腦中動(dòng)脈起始處信號(hào)強(qiáng)度、信噪比和對(duì)比噪聲比。A、B組大腦中動(dòng)脈信號(hào)強(qiáng)度無(wú)顯著差異（P＞0.05），B組大腦中動(dòng)脈處信噪比和對(duì)比噪聲比高于A組(P＜0.01)。

表1 頸總動(dòng)脈分叉處的信號(hào)強(qiáng)度、信噪比及對(duì)比噪聲比

表2 大腦中動(dòng)脈起始部信號(hào)強(qiáng)度、信噪比及對(duì)比噪聲比

3.動(dòng)脈狹窄程度分析

A組發(fā)現(xiàn)輕度狹窄動(dòng)脈11條，中度狹窄動(dòng)脈7條，重度狹窄動(dòng)脈13條，閉塞動(dòng)脈3條(圖1)；B組發(fā)現(xiàn)輕度狹窄動(dòng)脈15條，中度狹窄動(dòng)脈2條，重度狹窄動(dòng)脈3條，閉塞動(dòng)脈2條(圖2)。

討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，在頭頸部3D CE-MRA掃描中，聯(lián)合3.0T MR掃描儀及雙流高壓注射器使用0.25mmol/ml對(duì)比劑即可獲得良好的圖像質(zhì)量，滿足臨床診斷需求，通過降低對(duì)比劑濃度進(jìn)行掃描明顯減少了對(duì)比劑用量。

目前，有多種方式降低MR檢查對(duì)比劑用量，包括采用高場(chǎng)強(qiáng)MR、多通道線圈、并行采集技術(shù)、優(yōu)化對(duì)比劑注射參數(shù)及采用時(shí)間分辨率血管成像等[4]。有學(xué)者在3.0T MR掃描儀上采用直接減少對(duì)比劑用量的方法進(jìn)行頭頸動(dòng)脈3D CE-MRA掃描，認(rèn)為對(duì)比劑濃度減少至0.047 mmol/kg，不影響圖像質(zhì)量、掃描速度及空間分辨率[5]。我們的經(jīng)驗(yàn)是如果直接采用小劑量對(duì)比劑進(jìn)行掃描，在透視窗口動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，時(shí)間窗較窄，對(duì)檢查技師熟練程度要求較高，不好把握。另外，有學(xué)者提出可以預(yù)先使用相同劑量的生理鹽水將對(duì)比劑進(jìn)行稀釋，并保持注射的總劑量，從而達(dá)到減少對(duì)比劑用量的目的[6]。但該方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，不太適用于日常繁忙的臨床工作。本研究采用雙流高壓注射器，將A管的釓對(duì)比劑與B管的生理鹽水同時(shí)進(jìn)行注射，從而達(dá)到稀釋對(duì)比劑的目的，節(jié)約了低濃度對(duì)比劑掃描前準(zhǔn)備時(shí)間，減少操作步驟。

通過客觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)，兩組在頸總動(dòng)脈分叉處信號(hào)強(qiáng)度、信噪比和對(duì)比噪聲比無(wú)顯著差異。雖然A組大腦中動(dòng)脈處信噪比和對(duì)比噪聲比較B組有所降低，但在主觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)，稀釋對(duì)比劑與常規(guī)濃度對(duì)比劑在頭頸部3D CE-MRA MIP圖像質(zhì)量評(píng)分均在3～4分，所有圖像質(zhì)量符合臨床診斷要求，且兩種掃描方式間無(wú)明顯差異。本實(shí)驗(yàn)不足之處在于所選病人例數(shù)較少，僅少部分患者進(jìn)行DSA檢查，未來(lái)需加大樣本量，通過與DSA對(duì)照，進(jìn)一步驗(yàn)證該掃描方法的可行性。

總之，采用3.0T MR掃描儀聯(lián)合雙流高壓注射器在行頭頸部3D CE-MRA檢查時(shí)，當(dāng)對(duì)比劑劑量減少至 0.25mmol/ml（0.2ml/kg），仍能滿足臨床診斷要求，獲得良好的圖像質(zhì)量。

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