3.0T非增強掃描MR對腎動脈狹窄患者的應用價值

朱萬安，張 磊，陳 亮，王 卓，王 強

3.0T非增強掃描MR對腎動脈狹窄患者的應用價值

朱萬安，張 磊，陳 亮，王 卓，王 強

（吉林大學第一醫院放射科，吉林長春130021）

腎動脈狹窄（renal artery stenosis，RAS），會導致高血壓及腎功能衰竭。RAS是繼發性高血壓的常見致病因素之一，約占高血壓發病率的5－10%。同時，在慢性腎功能衰竭患者中約有11%的患者是因血管病變所導致，其中RAS占大部分［1］。

目前，臨床通過介入血管擴張術或內支架置入等治療方法［2，3］，能夠改善腎臟缺血的狀態，糾正高血壓，同時保護腎臟的功能免受進一步損傷。因此，對腎動脈狹窄的早期診斷、全面術前評估對預后具有較為重要的臨床意義。

血管造影，包括DSA、CTA及對比增強MRA對腎動脈狹窄的診斷價值已為臨床廣為認可［4－6］。但DSA的有創性，CTA的輻射危害及碘離子對比劑的腎毒性，對比增強MRA的含釓（Gd）造影劑可能會造成的腎源性系統纖維化（nephrogenic systemic fibrosis，NSF）［7］，越來越引起人們的擔心。間接反映腎小球濾過率的實驗室檢查不能提供單側腎臟功能，而傳統的核素掃描檢測也因時間、空間分辨率低下，不能滿足臨床需求。隨著成像技術的發展，非對比劑增強MRA對血管狹窄的診斷能力及擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）評估腎功能的能力已受到臨床重視。國內外目前已陸續有相關文獻報道MRI在腎動脈及腎功能方面應用的報道，本研究試圖探討非對比增強的MRI檢查在腎動脈狹窄方面應用的可行性。

1 材料與方法

1.1一般資料收集2012年10月－2013年12月吉林大學第一醫院住院病人24例，男14例，女10例，年齡36－68歲，平均50歲。受試者均為腎動脈CTA證實單側腎動脈狹窄，腎圖提示單側腎臟排泄功能異常。受試者平均血清肌酐水平大于170mg／dL，所有受試者檢查前由醫生詳細解釋檢查的內容及環節，并簽署知情同意書。該研究內容經醫院倫理委員會批準。

1.2掃描方法

1.2.1 MR使用3.0TGE Discovery MR750掃描儀，采用8通道torso相控陣線圈。所有受試者先行三平面定位掃描，然后掃描常規T2WI軸位平掃，范圍腎上極上方約2cm至腎下極下方2cm，層厚5 mm，層間距0.5cm。再以軸位所示腎動脈為基本定位像、以三平面定位像為校正參考，采用呼吸觸發IFIR－FIESTA序列進行雙側腎動脈斜冠狀掃描，范圍覆蓋腹主動脈及腎臟，參數：TR4.3ms，TE2.1 ms，壓脂TI240ms，血流抑制時間（BSP）1 200ms，矩陣256×256，FOV340×320，翻轉角50°，帶寬125kHz，掃描時間2min 53s。DWI：屏氣SE－EPI序列，TR3000ms，TE 57.1ms，層厚5mm，層間距0mm，FOV 400×280，矩陣128×128，采用的b值800s／mm2，掃描時間為1min 44s，在三個方向上施加擴散梯度。對于因患者配合原因MR圖像不滿意者，與患者溝通后采取重復掃描。

1.2.2 CTA采用Simens雙源CT掃描儀。先行定位像掃描，BOLUS監測腹主動脈，掃描范圍為腎臟區域。參數：管電壓120kV，管電流240mA，螺距0.984，層厚1mm，層間距0。注射歐乃派克（370 mgI／ml），用量為80－100ml。

1.3圖像后處理及評估

由兩位有經驗的放射線科醫師分別獨立在工作站上進行閱片評分，結果不一致時共同審閱，最終達成同一意見。在AW4.5工作站上使用Functool軟件將IFIR－FIESTA掃描的原始圖像進行MIP重組。首先對圖像質量進行評估，對腎動脈及其變異的顯示及腎動脈狹窄診斷的能力做以判定。腎動脈顯示評估標準（8）行5級評分。1分：圖像質量差，無法做出判斷；2分：血管結構能夠辨認，但明顯模糊或有明顯的偽影，診斷不可靠；3分：血管結構能夠辨認，中等程度模糊或偽影，能夠做出診斷；4分：圖像質量良好，結構清晰，輕度模糊或偽影，能夠明確做出診斷；5分：圖像質量優，邊緣銳利，能夠明確診斷。腎動脈狹窄程度的評估標準：正常，無狹窄；輕度狹窄（管腔縮小＜50%）；中度狹窄（管腔縮小50%－75%）；重度狹窄（管腔縮小＞75%）或管腔完全阻塞。對于副腎動脈的起源、數目及狹窄情況同時進行記錄。對DWI序列的數據進行表觀彌散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）值的測量和分析，兩位醫師分別確定和選擇感興趣區（region of interest，ROI），測量平面選擇在腎門水平，勾畫ROI時盡可能準確地包括腎臟實質，將腎竇內成分排除。

1.4統計分析

使用SPSS 13.0統計軟件包分析數據。以Spearman相關系數評價非對比增強MRA與對比增強CTA腎動脈顯影效果及診斷腎動脈狹窄的相關性。與CTA相對照，將腎動脈無狹窄及輕度狹窄視為陰性結果，中、重度狹窄視為陽性結果，并以此計算非增強MR腎動脈成像診斷腎動脈狹窄的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率。ADC值的數據以平均值±標準差（x—±s）表示，比較患側腎臟與對側正常腎臟間的ADC值的差異采用配對t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

所有受試者均成功完成腎動脈CTA掃描及非對比增強MR的IFIR－FIESTA掃描。CTA掃描過程中受試者均未發生造影劑過敏反應。MR掃描過程中人體特異吸收率在正常范圍內。

腎動脈及其分支顯示結果24例受試者非對比增強MRA和對比增強CTA腎動脈成像共同發現48支主腎動脈、4支腹主動脈源性副腎動脈及2支腎動脈提前分支。受試者均為單側主腎動脈狹窄，共24支，副腎動脈及提前分支均未見明確狹窄。非對比增強MRA和對比增強CTA對主腎動脈顯影結果見表1。24位患者兩種方法顯示結果相似（圖1），9例患者對比增強CTA顯示遠端分支血管效果好于非對比增強MRA。非對比增強MRA與對比增強CTA對顯示腎動脈的Spearman相關系數為1（P＜0.01）。

表1 非對比增強MRA和對比增強CTA對54支腎動脈顯示的評分結果（支）

圖1 同一腎動脈狹窄患者的CTA和非對比增強MRA圖像：a.CTA顯示左腎動脈起始處輕度狹窄；b.非對比增強MRA顯示左腎動脈起始處輕度狹窄；c.d.分別為CTA和非對比增強MRA軸位圖像顯示左腎動脈狹窄處斑塊

腎動脈狹窄程度評估54支腎動脈中，非對比增強MRA和對比增強CTA均顯示24支主腎動脈管腔狹窄，但兩種方法對腎動脈狹窄的分級不完全一致（表2）。24支狹窄的主腎動脈中，19支狹窄程度在兩種檢查方法中被認為表現相同。非對比增強MRA過度評價了5支主腎動脈的狹窄程度，其中3支對比增強CTA腎動脈中度狹窄，非對比增強MRA則顯示重度狹窄，2支對比增強CTA腎動脈輕度狹窄，非對比增強MRA則顯示中度狹窄。24支狹窄主腎動脈中，18支狹窄位于腎動脈距腹主動脈開口近端，6支狹窄位于腎動脈中段。非對比增強MRA與對比增強CTA對54支腎動脈分級的Spearman相關系數為0.775。以對比增強CTA診斷結果作為評價標準，非對比增強MRA對主腎動脈狹窄診斷的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率分別為100%（16／16）、94.74%（36／38）、88.89%（16／18）、100%（36／36）、94.44%（51／54）。

對腎動脈功能的評估在形態學方面，48個腎臟中有18個腎動脈狹窄側腎臟不同程度萎縮。DWI成像中腎動脈狹窄側腎臟與健側腎臟ADC值比較，腎動脈狹窄側腎臟ADC值為（1.87±0.032）×10－3mm2／s，健側腎臟的ADC值為（2.10± 0.022）×10－3mm2／s，腎動脈狹窄側腎臟的ADC值略低于健側，差異有統計學意義（P＝0.47，P＜0.05）。

表2 非對比增強MRA和對比增強CTA對54支腎動脈分級診斷結果（支）

3 討論

腎動脈狹窄（renal artery stenosis，RAS），是繼發性高血壓和慢性腎功能衰竭的致病因素。由于腎動脈狹窄，使得腎臟的血流減少，可以激活腎素血管緊張素系統，導致血壓升高及心功能紊亂。倘若腎動脈管腔進行性的狹窄腎動脈管腔的狹窄使得腎臟的血流減少，可導致腎血管灌注量減低、腎臟實質缺血，引起腎實質結構破壞和腎功能降低等改變，從而導致腎功能衰竭。

非對比增強MRA采用的是無創的IFIR－MRA檢查序列，是呼吸觸發的具有選擇性翻轉準備和選頻翻轉脂肪抑制的三維快速穩態自由進動成像方法［9］。該序列依賴流入效應成像，呼吸R波觸發選擇性翻轉準備脈沖180°翻轉激勵成像區域及其下方部分區域。受此選擇性翻轉脈沖的影響，成像區域的組織及其下方準備流入的靜脈血被翻轉。經過血流抑制翻轉時間之后，成像時成像區域內動脈血流出，其上方未被翻轉準備的新鮮動脈血流入，使得成像區動脈呈高信號；而流入成像區的靜脈血因為經歷了選擇性翻轉準備后信號被抑制。同時采用選頻翻轉對成像區的脂肪信號進行抑制。因此，非對比增強IFIR－MRA具有空間分辨率高，腎靜脈偽影少，呼吸運動偽影小，無輻射，避免了對比劑對腎臟影響等特點，可進一步擴大對臨床懷疑腎動脈狹窄的篩查范圍，提高早期診斷的比率。本研究中24位患者的54支腎動脈通過非對比增強MRA與對比增強CTA圖像質量相似，可達到診斷要求，且其二者對腎動脈顯示效果具有較好的相關性（Spearman相關系數為1，P＜0.01）。但在個別狹窄腎動脈的顯示中，非對比增強MRA成像效果會略遜于CTA，對狹窄程度存在過高估計的可能，且對部分血管遠端分支顯示能力非對比增強MRA較CTA會稍差。筆者分析原因可能為狹窄的腎動脈局部血流方式發生變化及遠端纖細血管血流減少，導致局部信號丟失，使得MIP圖像上狹窄程度有所加重。在此方面，尚需通過大樣本量及優化序列參數等對照研究，來進一步評價非對比增強MRA對腎動脈狹窄檢出的能力，但這并不影響選擇其作為一種很好的篩查手段。

應用MRI進行腎臟功能評價的方法主要分為非定量分析及定量分析，其中DWI屬于非定量分析的一種。DWI是一種在活體測量組織水分子微觀運動的敏感方法，它通過高場強梯度磁場觀察到非均一的磁場環境下，因水分子彌散而產生的質子隨機活動而造成的MR信號改變，應用表觀彌散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）反映組織內水分子的彌散能力。其研究的基礎是腎小管的管狀結構限制了水分子的擴散運動，從而導致了各向異性。文獻報道，腎臟疾病患者DWI所測得ADC值與腎小球濾過率有良好的相關性，腎動脈狹窄患者的皮質ADC值顯著降低［10－12］。本研究的結果中，腎動脈狹窄側的腎臟的ADC值低于健側，差異有統計學意義（P＜0.05），與文獻結果相一致。分析原因可能為腎動脈狹窄引起受累腎臟灌注降低，微循環障礙導致腎小球硬化及腎小管萎縮，部分腎臟萎縮導致腎纖維化，這些病理改變均可以使腎臟水分子活動受限，從而引起ADC值下降，部分腎動脈輕度狹窄的腎臟ADC減低的并不明顯，考慮可能與病程時間短或腎臟血供受影響較小有關。然而，DWI方法也同樣存在一些問題：①MR的設備不同，掃描序列、掃描參數及b值選擇不同，ADC值的測量結果會有所差異，使得該項指標難以規范化；②受信噪比的限制，較難準確分辨腎臟的皮質和髓質區域，在皮髓質功能差異的評價方面存在一定困難。

綜上所述，通過對腎動脈狹窄患者進行非對比增強MR檢查，非對比劑增強MRA技術對血管狹窄情況及DWI對腎功能變化均具有一定的診斷能力，并且該項檢查無創傷、無輻射、經濟、有效、操作簡單，易于臨床廣泛推廣。對腎動脈狹窄進行早期診斷及病情評估具有重要的臨床意義。目前，非對比增強MR檢查雖不能完全取代傳統的DSA、核素掃描等檢查，但至少可以作為可疑腎動脈狹窄患者的初篩方法，同時也可以為老年人、腎功能不全或有造影劑過敏風險的患者帶來腎臟檢查的新希望。

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2014－05－18）

1007－4287（2014）12－2021－04