門(mén)靜脈血管成像常用技術(shù)及流入反轉(zhuǎn)恢復(fù)磁共振血管成像技術(shù)研究進(jìn)展

柳計(jì)強(qiáng) 綜述 穆學(xué)濤 審校

門(mén)靜脈系統(tǒng)供應(yīng)肝臟70%～80%的血液，是肝臟的主要供血通道[1]。門(mén)靜脈系統(tǒng)疾病常常會(huì)引起上消化道出血、肝性腦病等而導(dǎo)致患者死亡，因此對(duì)門(mén)靜脈病變定位、定性及病變范圍的精準(zhǔn)判斷至關(guān)重要。借助影像學(xué)檢查方法可以準(zhǔn)確直觀、立體地了解門(mén)靜脈的解剖結(jié)構(gòu)及變異情況，為臨床醫(yī)師提供可靠的診斷手段，同時(shí)可以確定門(mén)靜脈栓子的位置、大小、梗阻部位，為外科醫(yī)師提供可靠的手術(shù)操作方案。筆者就門(mén)靜脈成像常用方法及最近幾年來(lái)流入反轉(zhuǎn)恢復(fù)(inflow inversion recovery, IFIR)磁共振血管成像技術(shù)在門(mén)靜脈成像中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 門(mén)靜脈成像常用方法

1.1 數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA) DSA是評(píng)價(jià)門(mén)靜脈解剖結(jié)構(gòu)及病變的金標(biāo)準(zhǔn)[2]，能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)成像，繪制血管路線圖，對(duì)比度高，造影劑用量少，而且具有多種圖像后處理功能。但是DSA檢查是一種有創(chuàng)檢查，其操作難度大，可導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥(如動(dòng)脈夾層、血管損傷、動(dòng)靜脈瘺、出血、附壁血栓等)；同時(shí)需用碘對(duì)比劑，可能引起碘對(duì)比劑過(guò)敏反應(yīng)，致使患者休克，甚至死亡[3]。另外，DSA檢查不能觀察血管壁及管壁以外的情況，因各級(jí)分支血管重疊小血管病變難以觀察，直接門(mén)靜脈造影損傷大，容易引起出血、膽瘺等，且DSA檢查費(fèi)用高，短時(shí)間內(nèi)可重復(fù)檢查性差。因此，DSA檢查難以成為門(mén)靜脈血管檢查的首選方法。

1.2 超聲 二維超聲可以清楚顯示門(mén)靜脈血管解剖結(jié)構(gòu)及病變情況，而彩色多普勒血流成像能夠顯示周圍血流信號(hào)，它可以多切面、任意方位、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示血流動(dòng)力學(xué)變化，無(wú)創(chuàng)傷，可以多次重復(fù)檢查，操作簡(jiǎn)單，適合用于門(mén)靜脈病變篩查及隨訪檢查。近幾年發(fā)展的超聲造影血管成像技術(shù)可以連續(xù)3～4 min清晰顯示全部門(mén)靜脈和肝靜脈，這是其他檢查技術(shù)所不能及的[4]。但是超聲的檢查受操作者技術(shù)影響較大，而且容易受到腸管積氣、患者自身體型等影響，顯示血管視野局限，圖像分辨力較差，影響門(mén)靜脈血管直徑測(cè)量的準(zhǔn)確性，所以常常需其他的影像學(xué)檢查方法進(jìn)一步協(xié)助診斷。

1.3 CT血管成像(computed tomographic angiography，CTA) CT檢查是一種創(chuàng)傷小、操作簡(jiǎn)單、圖像空間分辨力高、圖像運(yùn)動(dòng)偽影小，且對(duì)血管定位準(zhǔn)確的檢查方法，目前已成為評(píng)估門(mén)靜脈的主要影像學(xué)檢查方法。近年來(lái)隨著多層螺旋CT及圖像后處理技術(shù)的發(fā)展，掃描速度更快，同時(shí)能夠直觀地觀察門(mén)靜脈血管解剖及其血管管徑的變化，并可對(duì)門(mén)靜脈血管管徑及狹窄部位進(jìn)行直接測(cè)量，能夠清晰顯示梗阻部位、程度及血管分支，為了解門(mén)靜脈解剖結(jié)構(gòu)及門(mén)靜脈病變提供了可靠的診斷手段。掃描參數(shù)和對(duì)比劑的選擇與CT圖像質(zhì)量密切相關(guān)[5，6]，同時(shí)也與圖像后處理技術(shù)有著緊密聯(lián)系。隨著多層螺旋CT的應(yīng)用，掃描時(shí)間越來(lái)越短，層厚越來(lái)越薄。但是能否準(zhǔn)確捕捉到對(duì)比劑峰值時(shí)間，對(duì)血管圖像質(zhì)量至關(guān)重要，而且在選擇對(duì)比峰值時(shí)間基礎(chǔ)上必須準(zhǔn)確設(shè)定延遲時(shí)間[7]。最近，數(shù)字模擬人體血管的計(jì)算機(jī)模型的應(yīng)用，提高了探測(cè)肝實(shí)質(zhì)、門(mén)靜脈及肝靜脈強(qiáng)化峰值時(shí)間的準(zhǔn)確度，這種技術(shù)的應(yīng)用旨在確定個(gè)體門(mén)靜脈、肝靜脈延遲最佳時(shí)間，也是未來(lái)的主要研究方向[8]。在圖像后處理方面，目前主要有最大密度投影、容積再現(xiàn)技術(shù)、多平面重建、遮蔽表面顯示等技術(shù)。容積再現(xiàn)技術(shù)可以顯示肝實(shí)質(zhì)、腫瘤及血管三者之間的空間關(guān)系，也是唯一100%利用了容積掃描數(shù)據(jù)對(duì)全部像素進(jìn)行成像的方式，是評(píng)價(jià)血管的理想方法[4]。但是，CTA檢查有電離輻射損害，文獻(xiàn)[9，10]報(bào)道，使用X線有致癌的風(fēng)險(xiǎn)，致癌風(fēng)險(xiǎn)0.6%～3.0%，青少年致癌率更高，同時(shí)對(duì)孕早期的婦女使用，存在流產(chǎn)及胎兒畸形的風(fēng)險(xiǎn)。CTA檢查中所使用的碘對(duì)比劑具有腎毒性，重度腎功能不全的患者嚴(yán)禁使用。部分人群對(duì)碘對(duì)比劑過(guò)敏，嚴(yán)重者可致使患者休克，甚至是死亡。因此限制了其在臨床中的廣泛應(yīng)用。

1.4 磁共振門(mén)靜脈成像(magnetic resonance portograpghy, MRP) MRP包括對(duì)比劑增強(qiáng)型磁共振門(mén)靜脈成像(CE-MRP)和非對(duì)比劑增強(qiáng)型磁共振門(mén)靜脈成像(NCE-MRP)。

1.4.1 CE-MRP 是一種創(chuàng)傷小、無(wú)輻射的檢查方法，對(duì)門(mén)靜脈的顯示效果與CTA相仿。CE-MRP是利用釓對(duì)比劑在血流中的短T1效應(yīng)成像，可以清晰顯示門(mén)靜脈完整解剖及變異情況，同時(shí)利用重建技術(shù)顯示血管的三維空間結(jié)構(gòu)關(guān)系信息。但是需受掃描時(shí)間限制，需屏氣掃描，可重復(fù)性差，對(duì)于危重及老年患者難以實(shí)施。有研究報(bào)道，釓對(duì)比劑可以引起腎源性系統(tǒng)性纖維化(NSF)和釓對(duì)比劑體內(nèi)沉積[11，12]。目前，釓對(duì)比劑體內(nèi)沉積對(duì)人體是否有危害尚不明確，2007年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)要求釓對(duì)比劑包裝上需注明“嚴(yán)重腎功能不全患者使用釓對(duì)比劑時(shí)存在NSF風(fēng)險(xiǎn)”等標(biāo)識(shí)，同時(shí)進(jìn)一步指出醫(yī)療單位使用釓對(duì)比劑前，首先對(duì)患者腎功能進(jìn)行評(píng)估，然后決定使用對(duì)比劑的劑量。所以CE-MRP的應(yīng)用應(yīng)該慎重。

1.4.2 NCE-MRP 無(wú)射線、無(wú)需外源性對(duì)比劑及患者自由呼吸狀態(tài)下，以采用靜脈血液作為天然對(duì)比劑實(shí)現(xiàn)門(mén)靜脈的顯示，為不能做CE-MRP的患者提供一種新的檢查方案，此種技術(shù)正在快速發(fā)展且備受關(guān)注。傳統(tǒng)的血管檢查時(shí)間飛躍法(time of flight，TOF)和相位對(duì)比法(phase contrast，PC),需多次屏氣掃描，使每次屏氣掃描都在同一時(shí)相非常困難，圖像容易出現(xiàn)層面錯(cuò)位，導(dǎo)致圖像重建失敗，同時(shí)易受血流偽影干擾，所以常不用于腹部血管的檢查。目前常用的兩種方法是半傅里葉自旋回波序列和平衡態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列(b-SSFP)。半傅里葉自旋回波序列是快速自旋回波序列的衍生序列，空間分辨率高，成像速度快，但是信噪比低，易出現(xiàn)流空效應(yīng)，成像能力不穩(wěn)定，可重復(fù)性差。b-SSFP序列采用短TR、TE及大反轉(zhuǎn)角度的梯度回波序列，其信噪比高，成像速度快，無(wú)流空效應(yīng)，但對(duì)磁場(chǎng)的不均勻性敏感。

2 IFIR磁共振血管成像技術(shù)

IFIR技術(shù)是一種新的NCE-MRP，國(guó)內(nèi)外有大量文獻(xiàn)報(bào)道該序列可以獲得較好的腎動(dòng)脈圖像，且圖像質(zhì)量與腎動(dòng)脈DSA、CTA的圖像質(zhì)量相仿，診斷腎動(dòng)脈病變準(zhǔn)確度高，另有研究報(bào)道該序列還可以用于門(mén)靜脈、肝動(dòng)脈、脾靜脈及上肢靜脈等的血管成像和評(píng)估[13-17]。該序列不同的廠商名稱不同，如西門(mén)子的 NATIVETrue-FISP，東芝的 time-SLIP，Philips 的，B-FFE MRA 及 GE 的 IFIR MRA。

2.1 IFIR序列成像原理 IFIR序列實(shí)質(zhì)是選擇性反轉(zhuǎn)脈沖標(biāo)記和選頻翻轉(zhuǎn)脂肪抑制的三維穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列，聯(lián)合呼吸導(dǎo)航技術(shù)的NCE-MRP。IFIR的成像原理是在每一個(gè)呼氣末期加入兩個(gè)選擇性的反轉(zhuǎn)脈沖，經(jīng)過(guò)血流抑制翻轉(zhuǎn)時(shí)間(BSP TI)之后，背景靜止組織及肝動(dòng)靜脈的信號(hào)被抑制，利用門(mén)靜脈血流的流入增強(qiáng)效應(yīng)對(duì)門(mén)靜脈進(jìn)行成像。在采集數(shù)據(jù)之前，采用脂肪抑制技術(shù)抑制脂肪的信號(hào)[18]。施加壓脂技術(shù)的原因是IFIR序列圖像對(duì)比由T2/T1值決定，而脂肪的T2/T1值較大，在此序列上呈高信號(hào)，其二脂肪質(zhì)子T1值小，縱向磁化矢量恢復(fù)快，產(chǎn)生高信號(hào)干擾門(mén)靜脈的顯示。

2.2 IFIR的優(yōu)勢(shì)和局限性 優(yōu)勢(shì)：(1)無(wú)需注射對(duì)比劑、無(wú)電離輻射、無(wú)創(chuàng)檢查。(2)檢查時(shí)無(wú)需屏氣，患者配合度高，可重復(fù)性較好[19，20]。(3)利用圖像后處理技術(shù)可以對(duì)血管進(jìn)行三維多角度觀察。IFIR的局限：(1)由于翻轉(zhuǎn)時(shí)間(TI)不能過(guò)長(zhǎng)，血管遠(yuǎn)端分支顯示不如CTA和CE-MRP。(2)無(wú)法確定血管內(nèi)栓子是癌栓還是血栓。(3)容易產(chǎn)生磁敏感偽影，場(chǎng)強(qiáng)越高，偽影越明顯[21，22]。

2.3 IFIR序列在門(mén)靜脈成像的研究現(xiàn)狀 IFIR序列最早成功應(yīng)用于腎動(dòng)脈的非增強(qiáng)型磁共振血管成像。Shimada和Isoda[23]將此序列應(yīng)用于肝動(dòng)脈及門(mén)靜脈的探索研究，由于空間分辨力及信噪比低且成像時(shí)間較長(zhǎng)，臨床應(yīng)用受到限制。邢金子等[24]成功證明了該技術(shù)可以清楚顯示門(mén)靜脈的各級(jí)分支，具有很好臨床應(yīng)用前景。武靖等[25]對(duì)IFIR序列影響門(mén)靜脈成像質(zhì)量的技術(shù)因素研究發(fā)現(xiàn)，IFIR序列對(duì)靜磁場(chǎng)的均勻性要求嚴(yán)格，磁敏感偽影與場(chǎng)強(qiáng)呈正相關(guān)；預(yù)飽和帶的放置應(yīng)盡量避開(kāi)脾靜脈及腸系膜上靜脈供血區(qū)，否則門(mén)靜脈成像信號(hào)減弱；IFIR圖像質(zhì)量還與人的呼吸節(jié)律有關(guān)，節(jié)律不整齊的患者易導(dǎo)致檢查失敗。劉偉等[26]研究了TI時(shí)間對(duì)IFIR序列門(mén)靜脈成像質(zhì)量后發(fā)現(xiàn)，門(mén)靜脈高壓患者，TI為1100 ms顯示門(mén)靜脈分支血管最好；對(duì)于正常受檢者，TI為700 ms時(shí)背景組織抑制效果最好，門(mén)靜脈分支顯示清晰。Chen等[27]將IFIR序列用于肝移植前受體患者的肝動(dòng)脈、門(mén)靜脈及下腔靜脈的研究，發(fā)現(xiàn)IFIR序列可以清晰顯示肝動(dòng)脈、門(mén)靜脈及下腔靜脈，圖像質(zhì)量及信噪比與CE-MRA相仿，可以用于有腎功能不全的肝移植受體患者。

DSA、超聲、CTA、MRP等影像檢查方法在診斷門(mén)靜脈疾病中有不同的診斷價(jià)值，各有自身優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)。IFIR技術(shù)作為一種新的NCE-MRP，具有無(wú)損傷、無(wú)電離輻射、無(wú)需屏氣掃描、可重復(fù)性高的一種檢查方法，為門(mén)靜脈病變患者提供一種新的檢查方法；避免了DSA、CTA的電離輻射傷害及碘對(duì)比劑的過(guò)敏反應(yīng)，同時(shí)也避免了釓對(duì)比劑可能引起的腎源性系統(tǒng)性纖維化的風(fēng)險(xiǎn)；運(yùn)用圖像后處理技術(shù)可以多方位、任意層面觀察血管的三維空間信息。當(dāng)然，IFIR技術(shù)也有許多不足之處，但是對(duì)于人類追求更加安全的醫(yī)學(xué)檢查方法提供了新的研究方向。