MR三維動態增強成像在下肢動脈血管的臨床應用

孫紅梅，劉新愛，史志勇

近年來，3D動態增強MR血管成像(contrastenhanced MR angiography, CE-MRA) 以其無創、簡便快捷及高敏感度和特異度的優點已廣泛應用于臨床。下肢CE-MRA檢查通常包括腎動脈水平的腹主動脈、髂動脈及雙下肢動脈，成像范圍大，空間分辨率高，需要采用先進的高性能MR檢查設備。3D CE-MRA有利于糖尿病、動脈粥樣硬化、大動脈炎等疾病的全身血管病變的檢出，客觀地評估動脈血管狀況，可為臨床制定治療方案提供有價值信息。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

搜集河南省中醫院2010年7月至2012年1月間30例臨床疑有下肢動脈疾病的患者行3D CE-MRA檢查，其中男18例，女12例，年齡22～83歲，平均64歲。主要表現為間歇性跛行，小腿或足部靜息痛、下肢麻、潰瘍或壞疽等嚴重臨床癥狀，大多受檢者伴有高血壓、糖尿病病史數年。

1.2 檢查方法

采用德國Siemens Essenza 1.5 T全身MR掃描儀，應用TIM聯合一體化線圈(包括體線圈及胸腰椎線圈)。患者取仰臥位，足先進，雙上肢平放于身體兩側，定位線對于小腿中下1/3處。掃描序列采用3D快速小角度激發成像(FLASH)序列，各段靶血管參數見表1。

通過MR專用高壓注射器(美國Medrad)經手背或肘靜脈注射對比劑Gd-DTPA(先靈藥業有限公司生產)，劑量為0.2 mmol/kg，總量35～40 ml，注射流率2.0～2.5 ml/s，待對比劑注射完畢后注射理鹽水40 ml (注射流率同前)。

掃描范圍為腹主動脈的腎動脈分支水平以下至足背。將掃描范圍由上至下分為4段掃描：腹盆段、大腿段、膝段、小腿足段，4段掃描視野之間切換采用自動移床技術，4段之間相互有一定重疊，均取冠狀面掃描，前后中心一致。第1段腹盆段，采用屏氣掃描，以減少呼吸偽影，以2.0～2.5 ml/s的流率經手背或肘靜脈注射對比劑，用2D care-bolus序列觀察對比劑到達腹主動脈靶血管的最佳時間(一般為18～25 s)。當對比劑到達腹主動脈靶血管時，利用延遲時間(2～3 s)囑受檢者立即屏氣并開始3D掃描。3D CE-MRA掃描分4個動態進行，注射對比劑前做第1次蒙片掃描。注射對比劑后4個動態所得的4段圖像與第1次的蒙片減影得出4段血管的動脈期及靜脈期的最大強度投影(maximum intensity projection, MIP)減影像。通過自動拼接，得到由腹部到足部的完整血管像，總采集時間為5 min18 s。

1.3 圖像后處理技術

圖像后處理平臺為Siemens公司3D處理平臺。所有3D CE-MRA受檢者的原始數據均采用減影技術減少背景噪聲，用MIP進行三維血管重建，然后用Composing自動拼接軟件將4段血管的MIP圖像拼接為1幅完整動脈圖像。還可以利用多層面重組(mutiplannar reconstruction, MPR)和容積重組(volumerendering VR)技術對圖像進行分析。

1.4 影像資料評價方法

30例患者經3D CE-MRA檢查，均一次成功獲得了滿意的雙下肢動脈全程圖像。評價包括對血管成像效果和臨床應用價值兩方面。3D DCE-MRA圖像質量按以下標準評價：0級，無靜脈重疊，靶血管輪廓清楚、信號均勻，無運動偽影，減影完全，符合診斷要求；1級，靶血管輪廓較清楚，信號較均勻，部分與靜脈重疊，有較少運動偽影，減影較完全，但不影響動脈的評估；2級，靶血管輪廓不清楚，信號不均勻，大部分或完全與靜脈重疊，有明顯運動偽影，減影不完全，不符合診斷要求，靜脈重疊且影響動脈的評估[1]。動脈狹窄程度參照血管造影方法分為4級：Ⅰ級，輕度狹窄，狹窄程度為0%～49%，血管輪廓正常或輕度不規則；Ⅱ級，中度狹窄，狹窄程度為50%～74%，血管變細或狹窄，但無節段性信號缺失；Ⅲ級，重度狹窄，狹窄程度為75%～99%，鄰近遠側有局限性信號中斷，但其遠側仍有血流信號；Ⅳ級，閉塞，狹窄程度為100%，血管閉塞，其遠端無血流信號。下肢動脈硬化閉塞的程度按狹窄最重的部位確定[2]。

表1 掃描序列各段靶血管參數Tab.1 The scanning parameters of the segment peripheral arteries

2 結果

2.1 圖像質量

30例患者均能清晰地顯示從腹主動脈到脛、腓動脈踝關節水平以上的全程主干血管動脈圖像，并且可顯示至2～3級的分支動脈情況，2～3級以上周圍小動脈顯示良好，病變與血管的關系、血管與周圍組織的關系顯示良好。其中21例靶血管顯示無靜脈重疊，9例靶血管顯示有下肢和或足部血管重疊，但不影響對血管及病變的評估診斷，無因靜脈重疊而影響動脈及病變顯示者。僅有2例因參數中心不一致等導致圖像不能完全拼接。

圖1 男，41歲，動脈重度狹窄伴高血壓。左側腘動脈、脛前動脈始端及脛后動脈上段重度狹窄 圖2 女，22歲，動脈變異。腹腔干及腸系膜上動脈供干變異 圖3 A：女，44歲。左大腿周圍可見多發增粗、迂曲血管團，左側大腿動靜脈畸形(AVM)；B：男，76歲，動靜脈瘺 圖4 男，67歲，動脈瘤伴重度狹窄、糖尿病。腹主動脈腎門水平以下、右側髂總動脈及兩側髂內動脈局限性增粗、迂曲，呈串珠狀、囊狀，粗細不均，為動脈瘤；右腎動脈及左側股深動脈管腔呈重度狹窄 圖5 女，58歲，髂靜脈壓迫綜合征伴靜脈曲張。右側髂總動脈壓迫兩側髂總靜脈始端Fig. 1 Patient M, 41, severe arteriosclerosis with hypertension. The left popliteal artery anterior tibial artery and posterior tibial artery and the upper section of posterior tibial artery had severe stenosis. Fig. 2 Patient F, 22, variant arteries. The imaging of variant abdominal artery and superior mesenteric artery. Fig. 3 A: Patient F, 44, the left leg was around with the multiple,thickening and tortuous vessels, left leg had arteriovenous malformation (AVM). B: Patient M, 76. Arteriovenous fistula.Fig. 4 Patient M, 67, aneurysma with severe arteriosclerosis and diabetes mellitus. Abdominal aorta renal hilar level below, right common iliac artery and bilateral had limitations thickening, tortuous, a string of beads, saccate, uneven thickness. Right renal artery and proximal segment of left deep femoral artery and severestenosis. Fig. 5 Patient F, 58, iliac vein compression syndrome with swelling of the legs and feet. Right common iliac artery compressed on both sides of the common iliac vein.

2.2 圖像診斷

30例患者中，3D CE-MRA顯示正常3例，可清楚顯示10段主動脈至2～3級的分支動脈血管走行及動態情況，3D CE-MRA顯示異常病例27例，其中動脈狹窄、閉塞20例，包括輕度狹窄5例、中重度狹窄7例、動脈閉塞8例，其中多發病灶15例(圖1)；動脈變異1例(圖2)，表現為動脈起源的變異或缺如及動脈發育纖細等；動靜脈畸形1例(圖3A)，動脈瘺1例(圖3B)，可見異常的供血動脈和引流靜脈以及雜亂無章的血管瘤巢；動脈瘤2例(圖4)；髂靜脈壓迫綜合征2例(圖5)。檢查過程中患者未見明顯副反應。

3 討論

3D CE-MRA是一種新的無創血管成像技術[3]，當對比劑首次通過靶血管區，在峰值的一段時間內，從三維方向快速采集感興趣區的圖像數據，并通過各種后處理技術最終產生類似于DSA的效果，并可獲得多角度投影的CE-MRA圖像。此技術可客觀準確評估下肢動脈血管狀況[4]。

3.1 下肢動脈3D CE-MRA成像技術

由于掃描范圍大、時間長，而動脈期又有一定的時間窗，因此要求有較高的操作技巧才能得到高質量的下肢動脈血管圖像，檢查中需要注意以下幾方面：(1)對比劑的劑量與注射速度，由于對比劑的濃度與血管信號強度成正比，注射劑量越大，速度越快，則血管內對比劑的濃度越高，血管信號越強[5]。為了兼顧血管內對比劑的瞬時濃度和持續濃度，筆者先以2.0～2.5 ml/s的流率注射40 ml對比劑，然后用40 ml生理鹽水沖管，這樣就能得到主動脈及周圍動脈的優質圖像。(2)掃描延遲時間與掃描時間，選擇最佳的延遲掃描時間是保證圖像質量的重要因素。由于年齡、身高、體重的差異而血液動力學不同，因此，可根據病情及注藥速度適當調節開始掃描時間，當疑有較大血管阻斷和注藥速度較慢時，可延遲掃描時間；反之，提前掃描時間[5]。筆者采用透視觸發法，實時觀察對比劑到達腹主動脈后開始掃描。(3)參數選擇的一致性，增強前后的掃描序列、參數要相同，各組段之間的掃描序列參數也要相同；否則，掃描完成后圖像無法減影和對接。(4)掃描層厚與范圍，在包括全身動脈而又不影響診斷的前提下，可以適當增加掃描層厚，如果在相位編碼方向增大掃描范圍，則會延長掃描時間，影響時間分辨率，導致靜脈污染，所以必須權衡二者孰輕孰重。

3.2 3D CE-MRA在下肢動脈疾病中的臨床應用

下肢動脈疾病是老年人常見疾病，病變主要有動脈粥樣硬化、動脈狹窄閉塞、動脈瘤、動靜脈畸形等，并常伴有高血壓、糖尿病等病史。本組27例異常病例中就有20例(66.7%)為動脈狹窄、閉塞性病例。DSA是目前公認的診斷血管性病變的“金標準”，但需動脈插管，具有創傷性，且檢查過程相對復雜，有X線輻射，所用對比劑量大且有腎毒性。3D CE-MRA檢查方法相對簡單，無創傷性，無X線輻射，所用對比劑量少且無腎毒性。動脈粥樣硬化、糖尿病以及大動脈炎等多為多部位、多血管受累的疾病，本組多部位發病病例為50% (15/30)。這些局限性病變3D CE-MRA可較滿意地解決，可顯示腹主動脈至下肢動脈所有血管及其狹窄程度或閉塞后側支血管循環情況，為臨床診斷提供更多的信息。de Vries等[6]采用3D CE-MRA與DSA對25例四肢動脈閉塞患者進行研究，結果說明3D CE-MRA對動脈狹窄的判斷與DSA有同樣的準確性。因此，3D CE-MRA可為臨床血管性病變的篩選檢查、制定治療方案提供依據。對于動脈瘤，3D CE-MRA可將3D血管圖像任意角度旋轉，選擇最佳角度顯示動脈瘤和瘤頸以及載瘤動脈的情況，不易遺漏動脈瘤[7]，為血管內血栓治療、手術方案的選擇提供確實的影像學依據。對于動靜脈畸形，由于畸形血管的血流快和血管粗，3D CE-MRA能顯示供血動脈、畸形血管和分流靜脈，可用于下肢血管疾病的術前評價，對外科確定手術治療方案有極大的幫助。3D CE-MRA能清楚顯示動脈變異、發育情況，有助于對臨床癥狀的診斷提供判斷依據。另外3D CE-MRA的MIP重組，雖可三維立體呈現全程主動脈及其主要分支，且直觀、易被臨床醫師接受。但由于原理上的缺陷，使得MIP對一些細微結構不能完全顯示。3D CEMRA原始圖和MPR重組圖結合可彌補上述缺陷，綜合分析血管的細小變化，為臨床治療提供更多的信息。

[References]

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[6] de Vries M, de Koning PJ, de Haan MW, et al. Accuracy of semi-automated analysis of 3D contrast-enhanced magnetic resonance angiography for detection and quanti fication of aortoiliac stenoses. Invest Radiol, 2005, 40(8): 495-503.

[7] Yan SL, Wang MP, Yu JM, et al. The national medical equipment using personnel (CT/MR/DSA) mount guard test guidelines. Beijing: Military Med Sci Press,2009: 403.燕樹林, 王鳴鵬, 余建明, 等. 全國醫用設備使用人員(CT/MR/DSA)上崗考試指南. 北京: 軍事醫學科學出版社, 2009: 403.