非對比劑增強MR血管成像技術在肝動脈血管成像中的應用價值

鄒顯倫， 竺笛， 湯浩， 陳曉， 沈亞琪， 王秋霞， 李震， 胡道予

術前無創了解肝動脈解剖及變異在外科肝臟部分切除術、肝動脈化療栓塞以及肝移植供體及受體評估等方面具有重要意義[1]。DSA目前是診斷肝動脈病變的金標準，但存在有創、輻射量大等不足[2，3]；CTA是目前評價血管及分支不遜于DSA的影像方法，但是掃描過程中的輻射問題仍不能避免，且不適用于有嚴重腎功能不全等對比劑禁忌的患者，臨床應用受到一定限制[4，5]。近年來，基于多反轉空間標記脈沖技術的非對比劑增強MR血管成像技術(non-contrast-enhanced magnetic resonance angiography using spatial labeling with multiple inversion pulses，SLEEK-MRA)因無創、無輻射、無需使用對比劑等優勢，在腎動脈、門靜脈、肺動脈血管成像等方面應用廣泛[6-9]，本文旨在探討SLEEK-MRA技術在肝動脈血管成像中的應用價值。

材料與方法

1.研究對象

2011年10月-2016年9月共37例臨床懷疑肝臟占位患者納入本研究，其中男19例，女18例，年齡17～61歲。納入標準：①患者知情并同意行CTA及SLEEK-MRA檢查；②CTA檢查后7天內行SLEEK-MRA檢查。

2.檢查方法

采用1.5T MR掃描儀(EXCITE HD,GE Healthcare)行MRI檢查，采用8通道心臟線圈并施加呼吸門控技術。檢查前對患者進行呼吸訓練，囑其保持均勻規律呼吸。肝動脈SLEEK-MRA掃描反轉帶放置方法如下：在與人體長軸平行方向放置一反轉帶，將覆蓋區域內的所有軟組織及血液信號反轉；另在與肝臟上緣平行方向放置一反轉帶，將反轉了的動脈血再次激發反轉，利用流入增強效應使選擇區動脈成像。掃描參數：TR 3.9 ms，TE 2.0 ms，帶寬±125 kHz，翻轉角75°，血液抑制反轉時間(BSP TI)800～1400 ms，層厚2 mm，矩陣224×256，視野40 cm×32 cm，呼吸間隔1，激勵次數0.8。

CTA掃描在GE LightSpeed VCT 64層螺旋CT機上完成，掃描前患者空腹4 h以上，經肘靜脈注射碘對比劑，注射流率3 mL/s，分別于注藥開始后20～25 s和50～55 s行動脈期和門靜脈期增強掃描，掃描參數：層厚、層間距均為5 mm，重建層厚1.25 mm，管電壓120 kV，管電流350 mA，螺距1.375。

3.圖像處理

將SLEEK-MRA及CTA掃描圖像傳至AW4.6工作站，由兩位放射診斷醫師采用盲法分別評估兩種成像方法對肝動脈的顯示情況，后處理技術包括最大密度投影、多平面重建、容積再現等。參照相關文獻的圖像評估方法[6，10，11]，分別進行圖像質量主觀評價和最大顯示級別評估。采用四分法分別評價肝總動脈、肝固有動脈、肝左動脈、肝右動脈、肝左動脈一級分支、肝右動脈一級分支的顯示情況，評分標準為：1分，圖像質量差，圖像信噪比差，動脈顯示模糊，運動偽影重，不能滿足診斷需求；2分，圖像質量一般，圖像信噪比一般，動脈銳利度較差，能大體顯示動脈走形及輪廓，基本滿足診斷需求；3分，圖像質量良好，圖像信噪比較高，動脈較銳利，較少出現靜脈污染及運動偽影；4分，圖像質量優秀，圖像信噪比很高，動脈清晰銳利，無靜脈污染及運動偽影。評估肝動脈成像能顯示的最大級別，各級別代碼為：①肝總動脈；②肝固有動脈；③肝左/右動脈；④肝左/右動脈分支。對于出現肝動脈變異情況，記錄變異類型及兩種方法的顯示情況。

4.統計學分析

采用SPSS 17.0軟件和MedCalc 11.4.2軟件進行統計學分析。SLEEK-MRA與CTA在肝動脈成像上的圖像質量評分差異及最大顯示動脈級別差異采用配對Wilcoxon檢驗進行比較。采用Kappa檢驗分析兩位醫師評估的一致性，Kappa值0.81～1.00為一致性非常好，0.61～0.80為一致性好，0.41～0.60為一致性中等，0.21～0.40為一致性一般，Kappa值≤0.2為一致性差。以P<0.05為差異有統計學意義。

結果

37例患者均成功進行了SLEEK-MRA檢查，單一BSP TI參數下的SLEEK-MRA掃描時間為2～3 min。兩位醫師對各段動脈的平均圖像質量評分、平均最大顯示分支級別評估以及兩位醫師評估一致性的結果見表1。兩位醫師對CTA及SLEEK-MRA圖像質量評分的一致性均為良好及以上(所有P值均<0.001，Kappa值: CTA為0.645-0.814; SLEEK-MRA為0.633～0.877)。綜合兩位醫師的評估結果，在SLEEK-MRA組中，肝總動脈、肝固有動脈、肝左動脈、肝右動脈、肝左動脈一級分支及肝右動脈一級分支圖像質量評分在2分及以上者分別占100%、100%、88.33%、100%、31.67%、66.67%；CTA組中，肝總動脈、肝固有動脈、肝左動脈、肝右動脈、肝左動脈一級分支及肝右動脈一級分支圖像質量評分在2分及以上者分別占100%、100%、100%、100%、66.67%、86.67%。除肝左動脈一級分支(醫師1：Z=-3.464，P=0.001；醫師2：Z=-2.183，P=0.029)及肝右動脈一級分支(醫師1：Z=-2.000，P=0.046；醫師2：Z=-1.941，P=0.052)外，SLEEK-MRA與CTA兩種方法在肝總動脈、肝固有動脈、肝左動脈及肝右動脈血管成像圖像質量評分上差異均無統計學意義(P值均>0.05)。在最大顯示分支級別方面，CTA顯示能力優于SLEEK-MRA(Z=-2.333，P=0.020)。37例患者中，CTA顯示有7例出現肝動脈變異，SLEEK-MRA顯示了其中6例(4例腸系膜上動脈發出分支供應肝右葉，1例胃左動脈發出分支供應肝左葉，1例肝左動脈起自胃十二指腸動脈)，1例腸系膜上動脈發出分支供應肝右葉，同時胃左動脈發出分支供應肝左葉的病例，SLEEK-MRA僅顯示了腸系膜上動脈發出的分支，而胃左動脈發出的分支未顯示。CTA與SLEEK-MRA對肝動脈正常解剖及變異的顯示情況見圖1～3。

圖1 a) CTA圖像； b) SLEEK-MRA圖像，CTA與SLEEK-MRA在肝總動脈、肝固有動脈、肝左動脈及肝右動脈的顯示效果相似。 圖2 a) CTA圖像示肝左動脈起自胃十二指腸動脈(箭)； b) SLEEK-MRA圖像，顯示效果優于CTA。 圖3 a) CTA圖像示腸系膜上動脈發出分支(短箭)供應肝右葉，同時胃左動脈發出分支(長箭)供應肝左葉； b) SLEEK-MRA圖像只顯示腸系膜上動脈發出的分支(箭)，胃左動脈發出的分支未顯示。

動脈醫師1CTA(分)SLEEK?MRA(分)Z值P值醫師2CTA(分)SLEEK?MRA(分)Z值P值Kappa值CTASLEEK?MRA肝總動脈3．57±0．573．40±0．56-1．1470．2513．53±0．683．47±0．57-0．3550．7230．8070．875肝固有動脈3．50±0．633．40±0．56-0．6550．5133．53±0．683．33±0．61-1．2130．2250．8140．877肝左動脈2．57±0．682．30±0．84-1．6850．0922．50±0．682．27±0．78-1．5070．1320．7620．833肝右動脈2．90±0．762．90±0．710．00012．73±0．692．80±0．71-0．3470．7290．7370．840肝左動脈一級分支1．70±0．471．30±0．47-3．4640．0011．67±0．551．37±0．56-2．1830．0290．6450．699肝右動脈一級分支2．03±0．611．77±0．68-2．0000．0462．00±0．591．77±0．63-1．9410．0520．7570．633最大顯示分支級別3．93±0．253．77±0．47-2．3330．0203．90±0．313．67±0．48-2．3330．0200．7830．769

討 論

不論是外科肝臟部分切除術、肝動脈化療栓塞術還是肝移植手術，術前充分了解肝動脈解剖及變異是很有必要的[1]。DSA與CTA均能有效顯示肝動脈，但都存在電離輻射，且需要使用對比劑，因而在嚴重腎功能不全等對比劑禁忌患者人群中應用受限。對比劑增強MRA雖可避免輻射損害，但與含釓磁共振對比劑相關的腎源性纖維化、釓沉積等問題越來越受到關注[12-14]。

有關非對比劑增強MR肝動脈成像已有一些文獻報道，但未見與CTA進行比較的相關報道。Kalra等[15]利用流入反轉恢復(in-flow inversion recovery,IFIR)序列進行非對比劑增強MRA，發現在行肝臟動態磁共振增強掃描前，增加肝動脈IFIR-MRA掃描，可以顯著提高肝動脈的顯示效果(P<0.001)。Puippe等[10]對84例患者的研究結果顯示，非增強MRA(3D真穩態反轉恢復序列)能對72%的肝動脈及內臟動脈提供滿足診斷要求的圖像；在顯示肝動脈及內臟動脈解剖結構方面，非增強MRA與對比劑增強MRA具有相似的準確度。本研究所采用的SLEEK-MRA是一種非對比劑增強磁共振血管成像技術，其利用多反轉脈沖對血液空間標記，并利用流入增強效應而使選擇區血管成像，該技術因可避免電離輻射，且無需使用對比劑，已成功應用于腎動脈、腎靜脈、門靜脈、肺動脈等血管成像[6-9，16]。本研究中，單一BSP TI參數下的肝動脈SLEEK-MRA掃描時間與Tang等[6]應用SLEEK-MRA進行腎動脈血管成像所需時間相近(2～3 min)，與Kalra等[15]應用IFIR-MRA進行肝動脈血管成像的時間(約3～5 min)相比有較大縮短，從而降低了因掃描時間長而配合不佳導致檢查失敗或圖像質量不高影響診斷的概率。本研究結果顯示，除肝左動脈一級分支及肝右動脈一級分支外，SLEEK-MRA與CTA兩種方法在肝總動脈、肝固有動脈、肝左動脈及肝右動脈血管成像圖像質量評分上差異均無統計學意義；關于肝右動脈一級分支的CTA與SLEEK-MRA圖像質量評分比較，醫師1認為CTA圖像質量評分高于SLEEK-MRA，兩者差異有統計學意義(P=0.046)，但醫師2認為兩者差異無統計學意義(P=0.052)，因本研究樣本量偏小，此結果有待擴大樣本量進一步驗證。

在動脈最大分支級別顯示方面，SLEEK-MRA不及CTA。SLEEK-MRA是利用流入增強效應使血管成像，細小動脈因管徑小，流入的血液信號較弱，導致細小動脈成像效果較差；此外，當血流速度較慢時，也會使細小動脈內的信號減弱，血管顯示效果下降。提高BSP TI值在一定范圍內可提高血管顯示范圍，但隨著BSP TI值的升高，背景組織恢復，將影響動脈的顯示效果，因此，在SLEEK-MRA掃描過程中，需平衡血管顯示效果與背景恢復的關系。

BSP TI是腹部非對比劑增強磁共振血管成像的一個重要參數。Yu等[17]對21例肝移植受體進行IFIR-MRA掃描，發現BSP TI為1400 ms時，肝動脈成像效果最佳。Shimada等[18]應用3D真穩態聯合動脈自旋標記技術對肝動脈進行成像，結果顯示BSP TI為1200 ms時肝動脈顯示效果最佳。Pei等[19]發現SLEEK-MRA序列的最佳BSP TI值與患者呼吸及心率相關，掃描時需根據患者不同生理狀態來選擇BSP TI值，對心率或呼吸較慢患者，應適當延長BSP TI。本研究中超過一半的患者(54%)在BSP TI為1200 ms時圖像質量最佳。掃描時也可以根據患者呼吸頻率、心率及血管顯示情況，對BSP TI進行調節，平衡血管顯示效果與背景恢復的關系，以獲得最佳圖像。

本研究存在以下不足：①樣本量較小，可能會造成選擇性偏差；②SLEEK-MRA掃描受呼吸、心率等因素的影響，對于呼吸不規則患者，成像效果欠佳，因此，掃描前訓練患者保持均勻規律呼吸是很有必要的；③SLEEK-MRA對肝左、右動脈的細小動脈分支顯示能力較差，有待進一步探索，以提高動脈標記效率及血管顯示范圍。

綜上所述，盡管存在一些不足，但SLEEK-MRA作為一種無創、無輻射、無需使用對比劑的成像方法，在肝動脈血管成像上具有一定的應用價值，能滿足臨床診斷需求，SLEEK-MRA與CTA在顯示肝總動脈、肝固有動脈及肝左、右動脈方面無明顯差異。隨著磁共振軟件、硬件的發展以及掃描技術的不斷更新，SLEEK-MRA肝動脈血管成像將不斷完善。

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