1.5 T磁共振插入有限脈沖響應技術對肝硬化門脈系統改變的初探

邢金子，劉愛連*，王 藝，董 越，寧殿秀

肝硬化是一種以肝組織彌漫性病變為主的慢性肝病，臨床上有多系統受累，以肝功能損害和門靜脈高壓為主要表現，晚期常出現消化道出血、肝性腦病、繼發感染等嚴重并發癥，極大的威脅著人們的健康，因此及時了解門脈系統解剖結構、準確評估肝硬化門脈高壓血流動力學改變對選擇臨床治療手段、預防并發癥有著十分重要的意義。本文介紹插入有限脈沖響應IFIR(interpolated finite impulse response, IFIR)技術對門靜脈系統解剖結構的顯示及肝硬化門脈血流動力學改變的評估。

1 資料與方法

1.1 一般資料

肝硬化患者40例，均按照2000年西安全國病毒性肝炎會議修定的診斷標準，為我院2010年5～10月的住院及門診肝硬化病例，排除肝性腦病發作期及不能耐受磁共振檢查的患者，男29例，女11例，年齡35～69歲，平均50.3±18.1歲，其中3例脾切除患者及3例門脈系統血栓患者出組。入組的34例肝硬化患者，根據肝功能Child-pugh評分標準進行分級，A級17例，B級12例，C級5例。正常人群20例，均為我院健康體檢人。

1.2 儀器與方法

1.2.1 MR掃描

采用GE Signa 1.5 T HD echospeed MRI超導型掃描儀，8ch Body Upper線圈，受試者取仰臥位，足先進。掃描前先對受試者進行呼吸訓練。在定位像和校準掃描結束后，囑受試者規律呼吸進行IFIR序列掃描。掃描參數：TI=200 ms，TR=4.2 ms，TE=2.1 ms，Flip angle=75，FOV=38.0 cm，矩陣=256×256，層厚2 mm/1.0 sp，呼吸門控，采集時間約3～4 min；飽合帶的預加方式：以冠狀位 FIESTA序列做為定位圖，設定采集框范圍為76～84 cm，在其上方預加飽合帶，飽合帶的下緣為心尖與肝右葉下緣的斜行連線，帶寬為20 cm，覆蓋心臟與肝臟，盡量避開脾臟與腸系膜上靜脈供血區(圖1)。

1.2.2 圖像后處理

掃描完成后將所有MR原始數據輸入GE ADW 4.4工作站。由2名有經驗放射科醫生共同進行圖像后處理。首先對掃描圖像進行快速閱覽，并采用最大信號強度投影(maximum intensity projection, MIP)進行重建(圖2)，剪切周圍無關影像。按照標準上下、前后位存儲圖像。

1.2.3 圖像分析

(1)門靜脈顯示情況：在MIP重建圖像上觀察門脈主干、門脈血管一級分支(左、右門脈)，二級分支(左右門脈的段血管)、三、四、五級分支(段后血管及其分支)顯示情況，根據顯示的程度及清晰度分為高分組及低分組。高分組：門靜脈主干、一到四級血管充盈良好，管壁光滑、連續、銳利，五級血管顯示或未顯示；低分組：門靜脈主干、一、二、三級血管可辨，四級血管模糊或未顯示。

圖1 選擇冠狀位FIESTA序列顯示肝臟與心臟的最大層面，方框為冠狀位采集野，斜線為飽合帶施加部位Fig 1 Select the coronal FIESTA sequence to show the greatest level of liver and heart, the square frame is coronal fi eld, the oblique line area is the part we put the presaturate band on.

圖2 MIP重建后圖像Fig 2 Maximum-intensity-profection image.

圖3 3A：在軸位上逐層勾畫出脾臟輪廓；3B：在冠狀位上逐層勾畫出脾臟輪廓；3C：應用3DMIP軟件計算出脾臟體積Fig 3 3A: Outline the spleen contours layer by layer on the axial; 3B: Outline the spleen contours layer by layer on the coronal; 3C: Calculated spleen volume applications 3DMIP software.

(2)測量門靜脈(portal vein, PV)、脾靜脈(splenic vein, SV)與腸系膜上靜脈(superior mesenteric vein,SMV)的內徑寬度及脾臟體積：①于PV、SV、SMV匯合點以遠1 cm以內最寬處測量血管內徑；②選擇T2序列，在3D MIP中打開這個序列，采用3D MIP中的paint on slices功能，分別在軸位、冠狀位及矢狀位不同層面上勾畫出脾臟輪廓，再通過繪制體積的軟件計算出脾臟體積(圖3)。然后將肝硬化患者組與正常對照組門脈系統內徑寬度及脾臟體積進行對比分析，再按Child-Pugh肝功能分級將肝硬化患者分為A級、B級、C級三組，進行組間對比。

(3)觀察肝硬化患者側支循環的有無：觀察食管胃底、胃小彎或胰頭上方區域是否存在粗細不等，迂曲走行的血管影(圖4)，按側支循環的有無分為兩組，并評估其與脾臟體積大小的關系。

(4)觀察門脈系統有無其它異常，如血栓等。

1.3 統計學分析

采用SPSS 13.0統計軟件。肝硬化患者組與正常對照組門脈系統內徑寬度及脾臟體積的對比分析中計量資料采用均數±標準差，組間比較采用 t 檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義；有無側支循環與脾臟體積大小的關系采用成組設計兩樣本均數檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 門靜脈的顯示及評價

圖4 4A、4B均可見食管胃底靜脈增粗迂曲，側支循環建立Fig 4 The thickening veins of esophageal and gastric, ollateral circulation are visible on both Fig 4A and 4B.

34例肝硬化患者中，25例(73.52%)為高分組(3～4分)；9例(26.48%)為低分組(1～2分)。

2.2 門脈系統各管徑寬度與脾臟體積測量結果及對比分析

(1)肝硬化組與對照組的門靜脈系統血流動力學比較：肝硬化患者PV、SV內徑及脾臟體積比健康對照組明顯增大(P＜0.05)，SMV差異無顯著性(見表1)。

(2)肝功能Child-Pugh各分級間門脈系統血流動力學比較：A級17例，B級12例，C級5例。隨肝硬化程度加重，PV內徑逐漸減小，SV、SMV內徑逐漸增大，脾臟體積逐漸增大(見表2)。

2.3 側支循環的建立與脾臟體積的關系

34例患者中，22例(64.71%)側支循環建立，12例(35.29%)無側支循環，有側支循環建立者較無側枝循環者脾臟體積略增大，但差異無顯著性(P＞0.05)(見表3)。

2.4 門脈系統病變

40例肝硬化患者中，3例脾切除，脾臟未見顯示，脾靜脈纖細或未見顯影；3例門脈系統血栓，其中2例為門靜脈血栓，1例為腸系膜上靜脈血栓。

3 討論

清晰直觀地顯示肝內外門靜脈的解剖結構及病變、側支循環有無，準確測量脾臟體積，可有助于判斷門靜脈高壓程度、早期發現門脈系統血栓及瘤栓，評估肝移植前后肝臟血供的變化等，也是決定門脈高壓病人是否具有手術適應證和選擇何種手術方法的重要依據之一。因此門靜脈造影具有重要臨床意義。目前對門靜脈系統進行研究的影像學方法很多，包括DSA、CT、超聲、MRI，其中DSA是所有影像檢查技術中分辨率最高的， 但其有X射線輻射損害，系創傷性檢查，對操作者要求技術高，并發癥多，還需使用大劑量含碘對比劑，一些慢性肝病患者因肝腎功能不全或凝血功能障礙、以及碘過敏患者無法接受該項檢查。超聲檢查無創，并廣泛應用于肝硬化門脈系統血流動力學研究中，但有操作者依賴性，易受病人體型、腸腔脹氣和腹水等因素影響對深部門體側支循環的顯示不敏感[1]。CTA能清晰顯示門靜脈，但有放射輻射損害，而且和DSA一樣需使用含碘造影劑[2]，因此CTA臨床應用也受到一定限制。相對于以上幾種方法，MRI具有無輻射、優越的軟組織分辨力等優點[3]，近年來，隨著MR軟硬件的升級和開發，磁共振門靜脈成像(MR portography, MRP)在門靜脈的應用越來越受到關注。

IFIR技術作為MRP的一種，具有以下幾點優勢：①IFIR技術無需打藥、無需屏氣便能清晰顯示門靜脈結構；②IFIR技術能夠進行冠狀位門靜脈成像并能通過MIP重建實現三維多角度觀察；③采用有效反轉準備序列，在清晰顯示門靜脈結構的同時，能夠抑制成像區軟組織、降主動脈及腔靜脈信號，并能保證較短的采集時間，較高的空間分辨力。

王藝等[4]學者已將IFIR軸位成像序列成功地應用于腎動脈成像，此團隊隨后又將IFIR冠狀位序列應用于正常人的肝門靜脈成像，其中75%可清晰顯示門脈主干及一到四級血管分支[5]。本組IFIR技術較好地顯示了肝硬化門靜脈血管，73.52%為可清晰顯示門脈主干及一到四級血管分支，充分證實了IFIR技術應用于肝硬化病人的可行性，為進一步研究肝硬化病人的血流動力學提供新的方法。

文獻報道和本研究均提示，肝硬化門靜脈高壓病人PV、SV、SMV的血管直徑較對照組均有顯著增加[6]。根據流體力學的概念，門靜脈壓力決定于門靜脈血流量與阻力之間的相互作用，不論是門靜脈血流的增多(前向性學說)或是阻力的增高(后向性學說)均會使門靜脈壓力增高。由于肝硬化病人血中組織胺、胰高糖素、前列環素濃度不同程度的增高，以及由于門靜脈阻力增加、血流速度減慢、局部淤滯、酸性代謝產物積聚等因素，導致微靜脈毛細血管前阻力血管擴張，使得血流量增加，血管直徑增寬[7]。部分研究顯示[8-10]病毒性肝炎及肝硬化患者門、脾靜脈管徑與肝功損害程度呈正相關。本組結果顯示，隨肝功能損害程度加重，PV內徑逐漸減小，呈負相關改變，與之前報道不同，其機制可能為：肝硬化門脈高壓癥存在嚴重的門靜脈系統血流動力學紊亂，隨著肝功能損害程度的加重，肝臟纖維化隨之加重，假小葉形成，肝細胞血液循環供應受阻，導致側支循環建立，門體分流形成，最終門靜脈入肝血液量減少，甚至出現部分返向血流征象，因此可出現隨肝功能損害程度的加重門靜脈管徑逐漸減小的現象。SV、SMV內徑逐漸增大，脾臟體積逐漸增大，有文獻認為門脈高壓時脾靜脈流量的增加在“前向血流”因素中占有重要作用，對于側支循環已建立的門脈高壓診斷，SMV內徑寬度的測量要優于PV[11]。據文獻報道，肝硬化約1/3患者有側支循環的形成，本組研究34例患者中22例(65%)側支循環建立，有側支循環建立者較無側枝循環者脾臟體積略增大，但無統計學意義(P＞0.05)，說明肝硬化脾大并不會因為側支循環分流而減小，更證明了門脈高壓時脾靜脈流量的增加在“前向血流”因素中占有重要作用，同時也說明了門靜脈高壓癥時血流動力學的復雜和多變。

總之，IFIR冠狀位非對比劑MR門靜脈血管成像作為一種無創性檢查的新方法，能清晰顯示門靜脈系統的解剖結構及病變，有很好的臨床應用前景。

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