非對比劑QISS-MRA對腎功能不全患者下肢動脈硬化的診斷價值

吳剛， 張曉莉， 李小明

下肢動脈硬化是臨床常見疾病，多發(fā)生于老年人及糖尿病患者，主要臨床癥狀為下肢疼痛，跛行，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[1-2]。目前，下肢動脈硬化狹窄的診斷主要依賴CTA檢查[3]，因為CTA空間分辨力高，掃描速度快，能準(zhǔn)確診斷動脈狹窄程度，并能發(fā)現(xiàn)動脈壁鈣化斑塊。然而，CTA是有電離輻射的檢查方式。對于嚴(yán)重鈣化的動脈節(jié)段，CTA難以準(zhǔn)確判斷管腔的狹窄程度[4]。另外，對于腎功能不全合并下肢動脈硬化的患者，CTA檢查無法進行。對于這類患者，可以使用無需對比劑的MRA檢查替代CTA檢查。

以往的全下肢MRA檢查多采用時間飛躍法(time of flying，TOF)，檢查時間長，圖像質(zhì)量不夠穩(wěn)定，未能在臨床上廣泛應(yīng)用[5]。而Siemens公司最新推出的非對比劑QISS(quiescent interval single shot)序列，模擬CTA的掃描模式，使用心電門控技術(shù)克服搏動偽影，在掃描速度和圖像質(zhì)量上取得重大進展[6]。QISS在下肢動脈硬化的臨床應(yīng)用價值已經(jīng)得到國外少數(shù)學(xué)者證實[7-8]。然而，使用QISS研究腎功能不全患者的下肢動脈狹窄情況，國內(nèi)尚未見相關(guān)報道。本研究的目的是評估QISS的圖像質(zhì)量及運用QISS進行下肢動脈狹窄評分。

材料與方法

1.臨床資料

搜集2015年12月-2017年5月間本院腎功能不全合并下肢動脈硬化的患者25例。其中，男20例，女5例，年齡54～81歲，中位年齡66歲?；颊吣I小球濾過率(GFR)為27.14～53.65 mL/m2/1.73 m2，平均36.26 mL/m2/1.73 m2。25例患者中，10例表現(xiàn)為下肢疼痛，11例表現(xiàn)為跛行。25例患者中，11例有糖尿病史，15例有高血壓，10例有腦動脈硬化，6例有冠心病。

2.影像檢查方法

由于存在腎功能不全，所有患者均未行下肢CTA檢查，而改行QISS-MRA檢查。采用Siemens Skyra 3.0T MR掃描儀。掃描前在患者前胸壁粘貼心臟電極片。使用下肢血管專用36通道線圈和18通道腹部線圈覆蓋患者下肢及盆部。采取足先進，仰臥位。在QISS掃描之前，使用Fast-view-scout序列對全下肢進行快速定位。QISS序列采取橫軸面掃描，聯(lián)合使用心電門控技術(shù)、脂肪抑制技術(shù)、背景飽和技術(shù)、靜脈飽和技術(shù)。成像層面內(nèi)的背景及靜脈信號被壓制，而流入成像層面的新鮮動脈血液信號因不被壓制而產(chǎn)生信號。QISS在每個心動周期的固定時段采用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動序列(b-SSFP)進行動脈血的亮血成像。主要參數(shù)如下：視野400 mm×280 mm，矩陣448×313.6，層厚3 mm，層數(shù)40，TR為一個心動周期，TE 1.68 ms，加速因子(GRAPPA)為2，翻轉(zhuǎn)角90°，帶寬700。QISS每次掃描范圍為12 cm(頭足方向)，一般需要9次掃描來完成全下肢成像。顯示范圍從小腿動脈遠端到腹主動脈遠端。腹盆部的掃描需要患者配合憋氣，每次憋氣時QISS掃描10層，憋氣4次完成一站掃描。完成全下肢掃描的時間與患者的心率有關(guān)。如果患者心率為80次/分，掃描時間約為7分鐘。每一站QISS掃描結(jié)束后，機器自動生成冠狀位最大密度投影(MIP)圖像。全部9站掃描結(jié)束后，機器自動將9站MIP拼接成一幅全下肢冠狀面MIP圖像。

3.數(shù)據(jù)分析

圖像質(zhì)量主觀評分：評價對象為機器自動生成的全下肢冠狀面MIP圖像。將全下肢分成17個節(jié)段：1，腹主動脈遠端；2/3，左/右髂總動脈；4/5，左/右髂外動脈；6/7，左/右股動脈；8/9，左/右股深動脈；10/11，左/右腘動脈；12/13，左/右脛前動脈；14/15，左/右脛后動脈；16/17，左/右腓動脈。由兩位具有十年以上工作經(jīng)驗的副高職稱醫(yī)師對每個動脈節(jié)段的圖像質(zhì)量協(xié)商一致進行評分，評分標(biāo)準(zhǔn)如下：0分，圖像質(zhì)量差，動脈顯示不清，偽影重，無法診斷血管狹窄；1分，圖像質(zhì)量中，動脈顯示，偽影少或無，尚能診斷血管狹窄；2分，圖像質(zhì)量良，動脈顯示清晰，無偽影，能診斷血管狹窄；3分，圖像質(zhì)量優(yōu)，動脈呈高亮信號，邊緣銳利，無偽影，血管狹窄易于診斷。計算全部患者所有動脈節(jié)段的圖像質(zhì)量評分(平均值 標(biāo)準(zhǔn)差)。

動脈狹窄評分：由兩位具有十年以上工作經(jīng)驗的副高職稱醫(yī)師對每個節(jié)段的狹窄程度協(xié)商一致進行評分，評分標(biāo)準(zhǔn)如下：0分，全節(jié)段無管腔狹窄；1分，節(jié)段內(nèi)存在動脈狹窄，狹窄程度<50%；2分，存在動脈狹窄，最狹窄處狹窄程度≥50%；3分，亞節(jié)段管腔閉塞；4分，全節(jié)段管腔完全閉塞?；颊叩南轮珓用}狹窄總評分為所有17個動脈節(jié)段狹窄評分之和。根據(jù)患者的主訴(有無下肢疼痛、跛行)，將患者分為有臨床癥狀組和無臨床癥狀組，分別計算兩組的狹窄評分(平均值 標(biāo)準(zhǔn)差)。

4.統(tǒng)計學(xué)分析

比較有癥狀組和無癥狀組下肢動脈狹窄評分差異，采用Mann-Whitney檢驗；兩組年齡比較采用兩獨立樣本t檢驗；兩組性別比較采用Fisher精確概率計算法。以P<0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

所有患者順利完成QISS-MRA檢查。在25例患者中，18例患者心率正常，檢查時間7～10 min。7例患者表現(xiàn)為心率異常，檢查時間有所延長，但仍能順利完成全下肢檢查。

運動偽影、磁敏感偽影及B1場不均勻偽影是影響圖像質(zhì)量的主要因素。部分患者尤其是有嚴(yán)重腿痛的患者(n=4)，在掃描過程中雙腿不自主運動。由于QISS是快速序列，且使用橫軸面掃描，原始圖像的圖像質(zhì)量并沒有受到顯著影響。但在冠狀面重建MIP圖像可以觀察到明顯的血管斷層。磁敏感偽影主要見于部分患者(n=3)盆腔內(nèi)血管。由于使用了心電門控技術(shù)，常見于TOF技術(shù)的動脈搏動偽影及層面內(nèi)飽和效應(yīng)在本研究中沒有出現(xiàn)。在QISS原始圖像及重建圖像上，下肢動脈表現(xiàn)為極高信號(圖1、2)，而背景軟組織及靜脈表現(xiàn)為極低信號。本研究顯示，QISS圖像質(zhì)量主觀評分平均值為2.63(表1)。圖像質(zhì)量優(yōu)的節(jié)段共計320段，占75.3%。圖像質(zhì)量良的節(jié)段共計70段，占16.5%。圖像質(zhì)量中的節(jié)段共計19段，占4.5%。圖像質(zhì)量差的節(jié)段共計16段，占3.8%。

表1 QISS圖像質(zhì)量主觀評分

25名患者下肢動脈狹窄評分為2～27分，中位數(shù)為14分。有癥狀組(n=14)的評分為9～27分，中位數(shù)為18分。無癥狀組(n=11)的評分為2～11分，中位數(shù)為8分。有癥狀組狹窄評分顯著高于無癥狀組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001，表2，圖1、2)。兩組的年齡、性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表2)。

表2 有癥狀組與無癥狀組的年齡、性別及下肢動脈狹窄評分的比較

注：評分為中位數(shù)(最小評分～最大評分)

討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，非對比劑QISS-MRA用于下肢動脈成像，圖像質(zhì)量穩(wěn)定，評估動脈狹窄可靠。使用QISS分段評分的方法，能準(zhǔn)確評估腎功能不全患者下肢動脈狹窄情況。

多個臨床研究證實，腎功能不全與下肢動脈硬化疾病與存在密切關(guān)系[9]。在腎功能不全合并下肢動脈硬化時，不能行CTA檢查來明確下肢動脈病變情況，一般只能做超聲檢查。但下肢動脈超聲檢查依賴操作者的經(jīng)驗，檢查圖像不夠直觀，臨床意義有限。對比增強MRA檢查能顯示下肢動脈病變，但是對于腎功能不全患者同樣不宜使用磁共振對比劑。因此，非對比劑MRA是診斷腎功能不全患者下肢動脈病變最合適的檢查方法[10]，既避免了對比劑的腎毒性，又避免了電離輻射。另外，非對比劑MRA不受時間窗口的限制，可以反復(fù)進行。

以往，下肢非對比劑MRA主要采用TOF，其檢查時間長，患者難以耐受。尤其是對于伴隨腿痛、背痛的患者，無法長時間靜止仰臥接受檢查。TOF的圖像質(zhì)量不夠穩(wěn)定，常?？梢妱用}搏動偽影及層面內(nèi)飽和效應(yīng)。因此，TOF并未在臨床上得到推廣。QISS序列是新一代動脈成像序列，相比以往的非對比劑MRA技術(shù)，存在很多優(yōu)勢。首先是成像速度快。由于使用快速的b-SSFP序列采集血液信號，二維QISS能在一個心動周期內(nèi)完成一層圖像的成像。一般情況下QISS每站掃描40層，完成全下肢動脈掃描一般需要9站，共計360層，需360個心動周期(7～10min)，較TOF的成像時間明顯縮短。其次是圖像質(zhì)量穩(wěn)定。由于b-SSFP序列速度很快，且在橫軸面上掃描，對腿部運動不敏感，QISS的圖像質(zhì)量較少受到運動偽影的影像。QISS采用了心電門控技術(shù)，每次在心動周期的同一時段采集動脈圖像，有效地消除了動脈搏動偽影和層面內(nèi)飽和效應(yīng)。第三是動脈信噪比高。由于采用了背景飽和技術(shù)和新鮮血液亮血成像技術(shù)，動脈血與背景的對比度高。QISS掃描之前勻場有助于減少背景噪聲，提高圖像質(zhì)量。第四，QISS是管腔成像，鈣化斑塊在QISS上不顯示，不會影響對管腔狹窄程度的判斷。在這方面QISS明顯優(yōu)于CTA成像。后者對于管腔狹窄程度的判斷常常受到鈣化斑塊的影響，準(zhǔn)確性不夠高。第五，QISS的參數(shù)設(shè)置相對固定，不需要復(fù)雜的調(diào)整，掃描過程簡單，容易推廣執(zhí)行。且現(xiàn)有的QISS版本能夠自動重建MIP圖像，并自動拼接MIP以完整顯示全下肢動脈，減少了后處理的工作量。本研究顯示，QISS成像偽影較少。本研究QISS的主觀圖像質(zhì)量評分2.63，接近優(yōu)。本研究使用QISS圖像，先對各個節(jié)段分別進行狹窄評分，再計算所有節(jié)段評分之和，盡可能準(zhǔn)確地反應(yīng)患者下肢動脈病變的程度。本研究顯示有癥狀患者的狹窄評分顯著高于無癥狀患者，這提示QISS能可靠地評估下肢動脈狹窄情況，為臨床治療決策提供重要參考。

圖1 男，57歲，腎小球濾過率51.3mL/m2/1.73m2，無下肢疼痛、無跛行癥狀。各動脈節(jié)段圖像質(zhì)量均為優(yōu)(3分)，各節(jié)段動脈狹窄評分均為0。圖2 男，72歲，腎小球濾過率44.2mL/m2/1.73m2，有下肢疼痛、跛行癥狀。各動脈節(jié)段圖像質(zhì)量均為優(yōu)(3分)，右側(cè)腘動脈閉塞，患者下肢動脈狹窄評分總分為27分。

本研究尚存在一些局限性。首先，納入的腎功能不全并下肢動脈硬化的患者數(shù)量較少。雖然腎功能不全患者下肢動脈硬化發(fā)生率不低，但是目前臨床上尚未認(rèn)識到非對比劑MRA的能力和價值。在不能接受CTA檢查的情況下，對這類患者的評估往往限于超聲檢查，而接受非對比劑MRA檢查的比例較小。隨著臨床對QISS價值的認(rèn)識提高，以后會有更多的這類患者接受QISS檢查。在今后的研究中，有望納入更多的患者以提高研究的可信度。其次，由于腎功能不全患者一般不做CTA、DSA檢查，本研究對于QISS的評估缺乏金標(biāo)準(zhǔn)進行對比。在進一步的研究中，筆者將以CTA或DSA為金標(biāo)準(zhǔn)，研究QISS用于診斷腎功能正常患者的下肢動脈硬化的價值。

總之，非對比劑QISS-MRA檢查能夠用于診斷腎功能不全患者的下肢動脈硬化，具有較好的臨床應(yīng)用前景。