非對比劑QISS-MRA對腎功能不全患者下肢動脈硬化的診斷價值

吳剛， 張曉莉， 李小明

下肢動脈硬化是臨床常見疾病，多發生于老年人及糖尿病患者，主要臨床癥狀為下肢疼痛，跛行，嚴重影響患者的生活質量[1-2]。目前，下肢動脈硬化狹窄的診斷主要依賴CTA檢查[3]，因為CTA空間分辨力高，掃描速度快，能準確診斷動脈狹窄程度，并能發現動脈壁鈣化斑塊。然而，CTA是有電離輻射的檢查方式。對于嚴重鈣化的動脈節段，CTA難以準確判斷管腔的狹窄程度[4]。另外，對于腎功能不全合并下肢動脈硬化的患者，CTA檢查無法進行。對于這類患者，可以使用無需對比劑的MRA檢查替代CTA檢查。

以往的全下肢MRA檢查多采用時間飛躍法(time of flying，TOF)，檢查時間長，圖像質量不夠穩定，未能在臨床上廣泛應用[5]。而Siemens公司最新推出的非對比劑QISS(quiescent interval single shot)序列，模擬CTA的掃描模式，使用心電門控技術克服搏動偽影，在掃描速度和圖像質量上取得重大進展[6]。QISS在下肢動脈硬化的臨床應用價值已經得到國外少數學者證實[7-8]。然而，使用QISS研究腎功能不全患者的下肢動脈狹窄情況，國內尚未見相關報道。本研究的目的是評估QISS的圖像質量及運用QISS進行下肢動脈狹窄評分。

材料與方法

1.臨床資料

搜集2015年12月-2017年5月間本院腎功能不全合并下肢動脈硬化的患者25例。其中，男20例，女5例，年齡54～81歲，中位年齡66歲。患者腎小球濾過率(GFR)為27.14～53.65 mL/m2/1.73 m2，平均36.26 mL/m2/1.73 m2。25例患者中，10例表現為下肢疼痛，11例表現為跛行。25例患者中，11例有糖尿病史，15例有高血壓，10例有腦動脈硬化，6例有冠心病。

2.影像檢查方法

由于存在腎功能不全，所有患者均未行下肢CTA檢查，而改行QISS-MRA檢查。采用Siemens Skyra 3.0T MR掃描儀。掃描前在患者前胸壁粘貼心臟電極片。使用下肢血管專用36通道線圈和18通道腹部線圈覆蓋患者下肢及盆部。采取足先進，仰臥位。在QISS掃描之前，使用Fast-view-scout序列對全下肢進行快速定位。QISS序列采取橫軸面掃描，聯合使用心電門控技術、脂肪抑制技術、背景飽和技術、靜脈飽和技術。成像層面內的背景及靜脈信號被壓制，而流入成像層面的新鮮動脈血液信號因不被壓制而產生信號。QISS在每個心動周期的固定時段采用平衡穩態自由進動序列(b-SSFP)進行動脈血的亮血成像。主要參數如下：視野400 mm×280 mm，矩陣448×313.6，層厚3 mm，層數40，TR為一個心動周期，TE 1.68 ms，加速因子(GRAPPA)為2，翻轉角90°，帶寬700。QISS每次掃描范圍為12 cm(頭足方向)，一般需要9次掃描來完成全下肢成像。顯示范圍從小腿動脈遠端到腹主動脈遠端。腹盆部的掃描需要患者配合憋氣，每次憋氣時QISS掃描10層，憋氣4次完成一站掃描。完成全下肢掃描的時間與患者的心率有關。如果患者心率為80次/分，掃描時間約為7分鐘。每一站QISS掃描結束后，機器自動生成冠狀位最大密度投影(MIP)圖像。全部9站掃描結束后，機器自動將9站MIP拼接成一幅全下肢冠狀面MIP圖像。

3.數據分析

圖像質量主觀評分：評價對象為機器自動生成的全下肢冠狀面MIP圖像。將全下肢分成17個節段：1，腹主動脈遠端；2/3，左/右髂總動脈；4/5，左/右髂外動脈；6/7，左/右股動脈；8/9，左/右股深動脈；10/11，左/右腘動脈；12/13，左/右脛前動脈；14/15，左/右脛后動脈；16/17，左/右腓動脈。由兩位具有十年以上工作經驗的副高職稱醫師對每個動脈節段的圖像質量協商一致進行評分，評分標準如下：0分，圖像質量差，動脈顯示不清，偽影重，無法診斷血管狹窄；1分，圖像質量中，動脈顯示，偽影少或無，尚能診斷血管狹窄；2分，圖像質量良，動脈顯示清晰，無偽影，能診斷血管狹窄；3分，圖像質量優，動脈呈高亮信號，邊緣銳利，無偽影，血管狹窄易于診斷。計算全部患者所有動脈節段的圖像質量評分(平均值 標準差)。

動脈狹窄評分：由兩位具有十年以上工作經驗的副高職稱醫師對每個節段的狹窄程度協商一致進行評分，評分標準如下：0分，全節段無管腔狹窄；1分，節段內存在動脈狹窄，狹窄程度<50%；2分，存在動脈狹窄，最狹窄處狹窄程度≥50%；3分，亞節段管腔閉塞；4分，全節段管腔完全閉塞。患者的下肢動脈狹窄總評分為所有17個動脈節段狹窄評分之和。根據患者的主訴(有無下肢疼痛、跛行)，將患者分為有臨床癥狀組和無臨床癥狀組，分別計算兩組的狹窄評分(平均值 標準差)。

4.統計學分析

比較有癥狀組和無癥狀組下肢動脈狹窄評分差異，采用Mann-Whitney檢驗；兩組年齡比較采用兩獨立樣本t檢驗；兩組性別比較采用Fisher精確概率計算法。以P<0.05認為差異具有統計學意義。

結 果

所有患者順利完成QISS-MRA檢查。在25例患者中，18例患者心率正常，檢查時間7～10 min。7例患者表現為心率異常，檢查時間有所延長，但仍能順利完成全下肢檢查。

運動偽影、磁敏感偽影及B1場不均勻偽影是影響圖像質量的主要因素。部分患者尤其是有嚴重腿痛的患者(n=4)，在掃描過程中雙腿不自主運動。由于QISS是快速序列，且使用橫軸面掃描，原始圖像的圖像質量并沒有受到顯著影響。但在冠狀面重建MIP圖像可以觀察到明顯的血管斷層。磁敏感偽影主要見于部分患者(n=3)盆腔內血管。由于使用了心電門控技術，常見于TOF技術的動脈搏動偽影及層面內飽和效應在本研究中沒有出現。在QISS原始圖像及重建圖像上，下肢動脈表現為極高信號(圖1、2)，而背景軟組織及靜脈表現為極低信號。本研究顯示，QISS圖像質量主觀評分平均值為2.63(表1)。圖像質量優的節段共計320段，占75.3%。圖像質量良的節段共計70段，占16.5%。圖像質量中的節段共計19段，占4.5%。圖像質量差的節段共計16段，占3.8%。

表1 QISS圖像質量主觀評分

25名患者下肢動脈狹窄評分為2～27分，中位數為14分。有癥狀組(n=14)的評分為9～27分，中位數為18分。無癥狀組(n=11)的評分為2～11分，中位數為8分。有癥狀組狹窄評分顯著高于無癥狀組，差異具有統計學意義(P<0.001，表2，圖1、2)。兩組的年齡、性別差異無統計學意義(P>0.05，表2)。

表2 有癥狀組與無癥狀組的年齡、性別及下肢動脈狹窄評分的比較

注：評分為中位數(最小評分～最大評分)

討 論

本研究發現，非對比劑QISS-MRA用于下肢動脈成像，圖像質量穩定，評估動脈狹窄可靠。使用QISS分段評分的方法，能準確評估腎功能不全患者下肢動脈狹窄情況。

多個臨床研究證實，腎功能不全與下肢動脈硬化疾病與存在密切關系[9]。在腎功能不全合并下肢動脈硬化時，不能行CTA檢查來明確下肢動脈病變情況，一般只能做超聲檢查。但下肢動脈超聲檢查依賴操作者的經驗，檢查圖像不夠直觀，臨床意義有限。對比增強MRA檢查能顯示下肢動脈病變，但是對于腎功能不全患者同樣不宜使用磁共振對比劑。因此，非對比劑MRA是診斷腎功能不全患者下肢動脈病變最合適的檢查方法[10]，既避免了對比劑的腎毒性，又避免了電離輻射。另外，非對比劑MRA不受時間窗口的限制，可以反復進行。

以往，下肢非對比劑MRA主要采用TOF，其檢查時間長，患者難以耐受。尤其是對于伴隨腿痛、背痛的患者，無法長時間靜止仰臥接受檢查。TOF的圖像質量不夠穩定，常常可見動脈搏動偽影及層面內飽和效應。因此，TOF并未在臨床上得到推廣。QISS序列是新一代動脈成像序列，相比以往的非對比劑MRA技術，存在很多優勢。首先是成像速度快。由于使用快速的b-SSFP序列采集血液信號，二維QISS能在一個心動周期內完成一層圖像的成像。一般情況下QISS每站掃描40層，完成全下肢動脈掃描一般需要9站，共計360層，需360個心動周期(7～10min)，較TOF的成像時間明顯縮短。其次是圖像質量穩定。由于b-SSFP序列速度很快，且在橫軸面上掃描，對腿部運動不敏感，QISS的圖像質量較少受到運動偽影的影像。QISS采用了心電門控技術，每次在心動周期的同一時段采集動脈圖像，有效地消除了動脈搏動偽影和層面內飽和效應。第三是動脈信噪比高。由于采用了背景飽和技術和新鮮血液亮血成像技術，動脈血與背景的對比度高。QISS掃描之前勻場有助于減少背景噪聲，提高圖像質量。第四，QISS是管腔成像，鈣化斑塊在QISS上不顯示，不會影響對管腔狹窄程度的判斷。在這方面QISS明顯優于CTA成像。后者對于管腔狹窄程度的判斷常常受到鈣化斑塊的影響，準確性不夠高。第五，QISS的參數設置相對固定，不需要復雜的調整，掃描過程簡單，容易推廣執行。且現有的QISS版本能夠自動重建MIP圖像，并自動拼接MIP以完整顯示全下肢動脈，減少了后處理的工作量。本研究顯示，QISS成像偽影較少。本研究QISS的主觀圖像質量評分2.63，接近優。本研究使用QISS圖像，先對各個節段分別進行狹窄評分，再計算所有節段評分之和，盡可能準確地反應患者下肢動脈病變的程度。本研究顯示有癥狀患者的狹窄評分顯著高于無癥狀患者，這提示QISS能可靠地評估下肢動脈狹窄情況，為臨床治療決策提供重要參考。

圖1 男，57歲，腎小球濾過率51.3mL/m2/1.73m2，無下肢疼痛、無跛行癥狀。各動脈節段圖像質量均為優(3分)，各節段動脈狹窄評分均為0。圖2 男，72歲，腎小球濾過率44.2mL/m2/1.73m2，有下肢疼痛、跛行癥狀。各動脈節段圖像質量均為優(3分)，右側腘動脈閉塞，患者下肢動脈狹窄評分總分為27分。

本研究尚存在一些局限性。首先，納入的腎功能不全并下肢動脈硬化的患者數量較少。雖然腎功能不全患者下肢動脈硬化發生率不低，但是目前臨床上尚未認識到非對比劑MRA的能力和價值。在不能接受CTA檢查的情況下，對這類患者的評估往往限于超聲檢查，而接受非對比劑MRA檢查的比例較小。隨著臨床對QISS價值的認識提高，以后會有更多的這類患者接受QISS檢查。在今后的研究中，有望納入更多的患者以提高研究的可信度。其次，由于腎功能不全患者一般不做CTA、DSA檢查，本研究對于QISS的評估缺乏金標準進行對比。在進一步的研究中，筆者將以CTA或DSA為金標準，研究QISS用于診斷腎功能正常患者的下肢動脈硬化的價值。

總之，非對比劑QISS-MRA檢查能夠用于診斷腎功能不全患者的下肢動脈硬化，具有較好的臨床應用前景。