三維時間分辨對比動態增強MR血管成像的臨床應用

黃璐，韓瑞，孫子燕*，夏黎明*

1.華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院放射科，武漢 430030

2.武漢市第一醫院放射科，武漢430022

數字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)一直以來被認為是血管性病變診斷的“金標準”，但其是有創性操作，術后并發癥較多。近年來，CT血管成像(CT angiography，CTA)在臨床應用增多，但其有輻射，碘對比劑的不良反應及后處理過程復雜耗時。對比增強磁共振血管成像(contrast- enhanced magnetic resonance angiography，CE-MRA)為無創性檢查，無電離輻射和碘過敏反應，圖像直觀且簡便易行，已經廣泛應用于全身各個部位血管病變的診斷。但是其成像時間長，時間分辨率低，不能動態顯示血管的實時動態信息，對掃描技術要求高。時間分辨對比動態增強MR血管成像(time–resolved imaging of contrast kinetics，TRICKS)具有很高的時間分辨率，能捕捉到團注對比劑后血流動力學的信息，顯示效果類似于DSA，又被稱作MR-DSA或四維CE-DSA[1]。筆者旨在對TRICKS的臨床應用進行探討。

1 材料與方法

1.1 研究對象

搜集來我院行TRICKS檢查的60例患者，其中男32例，女28例，年齡20～73歲，平均43.6歲。其中11例行顱內血管成像；5例行頸動脈及椎動脈成像；10例行脊髓血管成像；5例行上肢血管成像；22例行下肢及足部血管成像；7例行盆腔血管成像。

1.2 檢查方法

所有患者在1.5 T超導型磁共振掃描儀(HD，GE Healthcare，USA)上，采用8通道相控陣表面線圈、八通道相控陣頭頸聯合表面線圈進行檢查。首先行三平面定位，在三平面定位像基礎上，定位興趣血管成像容積區，注射對比劑前先掃描3D圖像作為蒙片，注射對比劑與掃描同時開始，連續掃描15～20個期相。TRICKS掃描參數：TR 6.4 ms，TE 1.5 ms；反轉角30°，帶寬31 kHz，矩陣384×224，視野40 cm×28 cm，層厚1.00～1.36 mm，使用高壓注射器，對比劑釓噴葡胺(0.5 mmol/ml)，頭頸部頭頸部注射量20 ml，注射流率2 ml/s；胸腹部對比劑注射量為25～30 ml，注射流率2～3 ml/s，對比劑注射完立即以相同的速率注射20 ml生理鹽水。胸腹部血管成像掃描前需要先訓練患者呼吸，行呼氣末屏氣約45 s，注射對比劑與屏氣掃描同時開始。

1.3 圖像后處理

所患者的原始圖像傳輸至MR工作站(ADW4.2,GE Healthcare, USA)。各時相的自動剪影選擇電影播放模式動態觀察對比劑注射的整個流程。選擇病變顯示清晰的時相進行最大密度投影(maximal intensity projection，MIP)和多平面重組(multi-plane reconstruction，MPR)。

2 結果

60例患者均完成TRICKS檢查。其中55例獲得優質圖像。11例顱內動脈成像中，6例動靜脈畸形和2例頭皮動脈靜脈畸形顯示良好，可見粗大的供血動脈、畸形血管團和粗大的引流靜脈(圖1)。3例靜脈竇血栓，上矢狀竇、橫竇和乙狀竇可見充盈缺損的血栓影，側支循環明顯增多。5例頸動脈血管成像中，3例頸總動脈分叉處狹窄，1例左側椎動脈狹窄；1例頸部神經纖維瘤的供血動脈顯示清晰(圖2)。10例脊髓血管畸形顯示良好(圖3)。上肢血管成像5例均為血管瘤。22例下肢和足部血管成像中，10例為動脈靜脈瘺，動脈顯示的同時可見靜脈顯影，瘺口定位準確(圖4)；假性動脈瘤1例；3例糖尿病患者下肢血管閉塞；8例為下肢動脈狹窄。盆腔血管成像7例，2例為髂骨骨肉瘤，3例為股骨骨肉瘤，2例為纖維瘤，均可以清晰顯示腫瘤的供血動脈及血供情況。

3 討論

為了克服常規CE-MRA時間分辨率低的缺陷，1996由Korosec等首先提出一種超快速多時相MRA新技術，稱為時間分辨對比動態增強MR血管成像技術(time –resolved imaging of contrast kinetics，TRICKS)[2]。TRICKS的成像原理[3-4]是根據K空間中心決定圖像對比，K空間外圍決定圖像分辨率，其采用橢圓形中心K空間采集，4倍于外圍K空間的方法成倍提高CE-MRA的時間分辨率，由于三維K空間在層面方向和層面內的相位方向均采用相位編碼，因此把層面方向Kz和層面內的相位編碼方向Ky分為面積相等(也可不等)的A、B、C、D區域，A區位于K空間中心區域，為決定圖像對比的重要區域；D區為空間周邊區域，決定圖像空間分辨率；B區緊鄰A區，而C區緊鄰D區，掃描時當對比劑還未進入目標血管時先采集全部區域，重建出的圖像作為減影的蒙片。以后對決定對比度的A區采用更高的采集頻率，而B、C、D采用的相對低的采樣頻率，圖像重建時以采集K空間的某一區域的時刻為一時相，該時相的此區域僅以本次采集到的信息填充，而其他區域有最靠近該時相的兩次信息填充。

圖1 顱內動靜脈畸形A、B、C為不同時相的圖像，可以清楚顯示供血動脈起源、引流靜脈及畸形血管團 圖2 左鎖骨上神經纖維瘤A、B、C為不同時相的圖像，清晰顯示了腫瘤血供豐富，由左側鎖骨下動脈供血 圖3 脊髓血管畸形A、B、C為不同時相的圖像，清晰顯示動靜脈畸形的供血動脈起源，畸形血管團和引流靜脈 圖4 下肢動靜脈瘺A、B、C為不同時相的圖像，可以清楚顯示左側脛前動脈與靜脈直接相通，并可見瘺口Fig.1 Intracranial arteriovenous malformation A, B, C show the feeding artery, draining vein and vascular malformation. Fig.2 Left supraclavicular neurofibroma A, B, C show some nurturing arteries, originating from left subclavian artery. Fig.3 Spinal vascular malformation A, B, C show the feeding artery, draining vein and vascular malformation. Fig.4 Arteriovenous fi stula of left lower limb A, B, C show left anterior tibial artery, vein and fi stula.

將采集到的對比劑注射后的圖像與蒙片減影，可以得到一系列的類似于DSA的動態圖像。這種連續多期相動靜脈期的圖像可進行電影播放，完整顯示血流自動脈期至靜脈各期MRA數字減影血管造影圖像。而且還可以對圖像進行360°旋轉，從多個角度觀察病變，全面顯示病變。另外，TRICKS不需依靠經驗或用少量對比劑做預試驗或用特殊軟件測定對比劑到達靶血管的高峰時間，減少了對比劑的使用量。由于每個時相掃描時間極短，所以受呼吸、心率和腸蠕動的影響很小。采用最短TR、最短TE及部分回波采集技術等，在顯示動脈時克服或明顯減輕靜脈重疊和污染，尤其是靜脈回流快的區域如頸動脈、腎動脈、肺動脈、下肢動脈和手足動脈等[5-6]；從而對動脈的走行及病變細節的觀察更為準確。能動態顯示動靜脈畸形的供血動脈、瘤巢和引流靜脈[7]；可清楚顯示主動脈夾層的破口位置和心內外分流道。

TRICKS在頭顱和脊髓常規MRI和MRA中，可以發現各種血管畸形病變：海綿狀血管瘤、動靜脈畸形(AVM)和動靜脈瘺(AVF)等[8]，常常可以做出正確診斷。但明確畸形血管的供血來源和流出途徑需要進一步的DSA檢查。動態三維多時相血管成像TRICKS在對比劑到達感興趣區時進行多時相動態掃描，觀察對比劑通過病變血管的全過程，可以為臨床提供更多的細節。

下肢血管性疾病也越來越多，以往評價下肢血管病變都是采用有創的動脈內插管造影或DSA檢查，MRA的出現成為一種評價血管性疾病的無創檢查方法。由于靜脈注射對比劑到達下肢血管的時間有很大差別，特別是在血管栓塞性疾病的患者，操作者不易于掌握注藥-掃描時間。TRICKS血管成像采用多時相掃描，可以顯示一個穩定的純動脈時相圖，不必擔心靜脈顯影問題，對診斷動脈血管閉塞、狹窄的范圍及程度有意義。在對稱的雙下肢血管成像中，由于兩側血管受損程度不同，多時相的血管圖還可以比較顯示血流的快慢。下肢外傷性和非外傷性動靜脈瘺、假性動脈瘤和真性動脈瘤等比較常見，TRICKS可以清晰多平面顯示上述病變[9]。

TRICKS對腫瘤性疾病的顯示也有較大的價值。腫瘤患者常規增強掃描前，對病變區行TRICKS掃描，發現TRICKS成像方法可以顯示腫瘤的供血信息[10]，且無需增加患者的經濟負擔，無介入的創傷性。

但是TRICKS也有存在缺陷。特殊的K空間填充方式，時間分辨MRA的圖像重建時間較長。相鄰時相掃描時采用的回波分享過程中對比劑濃度可有變化，因此血管邊緣可出現環狀偽影(ghost)。空間分辨率稍低于常規靜態的高分辨率CE-MRA，尤其是將3D原始圖像做多平面重組時圖像質量下降。并行采集可使血管的信噪比下降，與體線圈相比，表面線圈能明顯提高血管的信噪比[3]。

TRICKS可以無創的顯示全身多個部位的血管系統，且具有360°旋轉的靈活性，可以全面觀察病變，為臨床診斷和治療提供更多的影像學信息。

[References]

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