非对比增强心电门控磁共振血管成像对下肢动脉病变的诊断价值

[文章编号]1000鄄2200(2019)02鄄0230鄄06

JBengbuMedColl,February2019,Vol.44,No.2

·影像医学·

非对比增强心电门控磁共振血管成像

对下肢动脉病变的诊断价值

孙摇凤,舒摇政,邹晓刚,陈摇雯,戴晓婷

[摘要]目的:评估非对比增强心电门控磁共振血管成像(NCE鄄MRA)对下肢动脉病变的诊断价值。方法:对30例下肢动脉病变病人行下肢动脉NCE鄄MRA及对比增强磁共振血管成像(CE鄄MRA)检查,比较2种检查方法的检查时间,并从动脉解剖显示、静脉污染、软组织伪影方面采用5分法进行图像质量评分,以CE鄄MRA作为参照标准,评价NCE鄄MRA各节段血管的狭窄程度,计算NCE鄄MRA诊断各节段动脉显著性狭窄的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和诊断准确性,并评价NCE鄄MRA和CE鄄MRA诊断下肢动脉显著性狭窄的一致性。结果:CE鄄MRA检查时间明显短于NCE鄄MRA(P<0.01)。30例病人共计480个动脉节段,其中CE鄄MRA有477个(99.4%)动脉节段、NCE鄄MRA有446个(92.9%)动脉节段符合诊断要求,CE鄄MRA腹盆段、大腿段、小腿段三个节段的图像质量评分均优于NCE鄄MRA(P<0.05~P<0.01)。以CE鄄MRA为参照标准,92.21%、90.78%、94.94%、93.00%,2种方法诊断下肢动脉显著性狭窄的一致性较好(Kappa=0.859,P<0.05)。结论:NCE鄄MRA是一种安全、有效的检查技术,在显示下肢动脉显著性狭窄方面有较高的准确性,可以为肾功能不全或不能使用对比剂的病人提供一种下肢动脉影像检查替代方法。

[关键词]动脉病变;磁共振血管成像;非对比增强;下肢

[中图法分类号]R543.5;R445.2摇摇摇[文献标志码]A摇摇摇DOI:10.13898/j.cnki.issn.1000鄄2200.2019.02.028NCE鄄MRA对显著性狭窄动脉高估37个,低估13个,敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确性分别为93.97%、

Diagnosticvalueofnon鄄contrast鄄enhancedECG鄄gatedMRangiography

inlowerextremityarterydisease

(DepartmentofImaging,ShanghaiTCM鄄IntegratedHospital,ShanghaiUniversityofTCM,Shanghai200082,China)

SUNFeng,SHUZheng,ZOUXiao鄄gang,CHENWen,DAIXiao鄄ting

[Abstract]Objective:Toevaluatethediagnosticvalueofnon鄄contrast鄄enhancedECG鄄gatedMRangiography(NCE鄄MRA)inlower

extremityarterydisease.Methods:Thelowerextremityarterydiseasein30patientswasdetectedusingNCE鄄MRAandcontrast鄄enhancedMRangiography(CE鄄MRA),respectively.Thedetectiontimebetweentwoexaminationmethodswascompared.Theimagequalitywasscoredusing5鄄pointscaleaccordingtothearterialdisplay,venousinfectionandsofttissueartifacts.CE鄄MRAwassetasthestandard,thestenosisdegreeofeachsegmentofbloodvesselofNCE鄄MRAwasassessed.Thesensitivity,specificity,positivepredictivevalue,negativepredictivevalueanddiagnosticaccuracyofseverestenosisarterydiagnosedbyNCE鄄MRAwerecalculated.TheconsistencyofNCE鄄MRAandCE鄄MRAindiagnosisofseverestenosiswasanalyzed.Results:TheexaminationtimeofCE鄄MRAwasrequirements.TheimagequalityscoresofCE鄄MRAinabdomen鄄pelvis,thighandcalfvesselswerebetterthanthoseofNCE鄄MRA(P<477segmentalarteriesofCE鄄MRA(99.4%)and466segmentalarteriesofNCE鄄MRA(92.9%)wereaccordwithdiagnosticrespectively.Thesensitivity,specificity,positivepredictivevalue,negativepredictivevalueanddiagnosticaccuracyofNCE鄄MRAwerestenosisofthelowerextremitywasgood(Kappa=0.859,P<0.05).Conclusions:NCE鄄MRAisasafeandeffectivetechnique.TheaccuracyofNCE鄄MRAinshowingseverestenosisoflowerlimbarteryishigh,whichcanbeusedasanalternativemethodforarteriographyoflowerextremityinpatientswithrenalinsufficiencyornotsuitableforcontrastagents.

[收稿日期]2017-08-15摇[修回日期]2018-11-02

significantlyshorterthanthatofNCE鄄MRA(P<0.01).Fourhundredandeightysegmentalarteriesin30patientswereidentified,and

0.05toP<0.01).CE鄄MRAwassetasthestandard,37and13severestenosisarterieswereoverandunderestimatedbyNCE鄄MRA,93.97%,92.21%,90.78%,94.94%and93.00%,respectively.Theconsistencyoftwomethodsinthediagnosisofseverearterial

摇摇[Keywords]arterydisease;magneticresonanceangiography;摇摇摇摇摇摇摇摇

non鄄contrast鄄enhanced;lowerextremity

[基金项目]上海市虹口区卫生和计划生育委员会科研课题重大项

目(1601鄄01);上海中医药大学附属上海市中西医结合医院院级科研项目(中西医16鄄01鄄03)科,上海200082

[作者单位]上海中医药大学附属上海市中西医结合医院医学影像[作者简介]孙摇凤(1981-),女,硕士研究生,主治医师.

摇摇近年下肢动脉病变发生率逐年增高,常见的如下肢动脉硬化闭塞症、糖尿病下肢动脉狭窄等,部分下肢动脉病变病人需要接受药物、手术等治疗手段的干预以预防严重并发症和减少截肢风险[1]。准

蚌埠医学院学报2019年2月第44卷第2期确显示下肢动脉狭窄的部位、范围和程度对于早期诊断和治疗至关重要。目前临床检查下肢动脉病变的方法较多,如多普勒超声、踝肱指数、CT血管造影、数字血管造影等,但各种检查方法均有一定弊端

[2]

231

表1摇下肢NCE鄄MRA及CE鄄MRA扫描参数

参数TR/ms视野/cm3翻转角/毅矩阵过采样层厚/mm层数体素/mm3TE/ms

NCE鄄MRA450367伊390140384伊3107.7%11041伊1伊180

CE鄄MRA2.7406伊500

21320伊2041.25%1.21280.9伊0.91伊1.2

0.9

MRangiography,CE鄄MRA)是临床广泛应用的、无电离辐射的诊断心血管疾病,包括周围动脉疾病的影像检查工具[3],但含钆的磁共振对比剂的使用,可导致肾功能不全病人并发肾源性系统性纤维化(nephrogenicsystemicfibrosis,NSF)[4]。非对比增强。对比增强磁共振血管造影(contrast鄄enhanced

MR

angiography,NCE鄄MRA)血管造影(险,无电离辐射,但是传统的非对比增强的方法技术避免了non鄄contrast鄄enhanced

NSF的潜在风MR

,如时间飞跃(TOF)及相位对比(PC)技术,检查耗时长,图像伪影严重,限制了NCE鄄MRA技术在下肢动脉病变日常临床检查的应用。随着MR采集技术的发展,三维高分辨率心电门控快速自旋回波成像技术提供了更快的图像采集速度和更高的图像分辨率,节省检查时间,优化了图像质量,使NCE鄄MRA技术诊断下肢动脉病变成为可能[5-6]基于心电门控触发的,采用可变反转角及回聚脉冲。本研究利用链的三维快速自旋回波成像技术的NATIVE鄄SPACE序列,评估NCE鄄MRA技术对下肢动脉病变的诊断价值。现作报道。1摇1.资料与方法

我院收治的下肢动脉病变病人1摇一般资料摇选取2016年309月至例,均进行下肢动2017年6月脉NCE鄄MRA及CE鄄MRA检查。其中男23例,女7例,年龄42~88岁。排除标准:(1)严重肾功能不全(肾小球滤过率<30mL/min);(2)存在MRI检查禁忌证(3)心率失常,包括安装心脑血管支架和心脏起搏器等。

;1.进行检查2摇方法,摇配备心电门控装置和采用SiemensSkyra3.Mallinckrodt0TMRI成像系统双筒高压注射器。病人取足先进仰卧位,采用8通道体部相控阵线圈分别置于大腿和小腿上方获取双侧下肢动脉信号。NCE鄄MRA与CE鄄MRA均为三站式(腹盆部、大腿段、小腿段)自动移床扫描,冠状位采集,1.扫描参数见表2.1摇NCE鄄MRA摇1。序列在心电门控下,分别在腹主动脉分叉在动脉成像之前,采用、股浅动脉FLASH近端、腘动脉水平确定每节段动脉血管扫描触发时间(TD),扫描包括一个RR周期,通过对RR周期中

傅里叶转换6/86/8带宽/(Hz/Px)

814680动脉最低和最高的信号的评价,确定最佳的TD。采用NATIVE鄄SPACE成像序列,采集方式为冠状面三维模式,配合TD时间,分别在舒张期采集“动脉亮血、静脉亮血冶图像和收缩期采集“动脉黑血、静脉亮血冶图像,经过减影后获取下肢动脉图像(见图1)。

1.作为减影蒙片2.2摇CE鄄MRA摇,经肘前静脉按照不同流率注射钆喷以梯度回波序列采集平扫图像替酸葡甲胺(0.5mmol/mL),首先以2.5mL/s注射对比剂20mL,再以0.5mL/s注射对比剂10mL,对比剂注射完毕后以1.5mL/s注射0.9%氯化钠注射液30mL。应用Care鄄Blous技术动态监测对比剂到达腹主动脉后,采用三维快速小角度激发成像(3D鄄FLASH)平扫蒙片自动减影序列采集动脉增强图像。,增强图像与1.1.3摇站式3.1摇评价指标(腹盆部扫描时间摇

、大腿段摇NCE鄄MRA、小腿段)扫描与CE鄄MRA,检查技师观察均为三每一站扫描时间并记录,NCE鄄MRA需记录三站TD监测扫描时间。

1.作站3.2摇,以最大密度投影图像分析摇将采集数据传至西门子(maximumintensityprojection,

MRI工MIP)医师采用盲法共同评价评图像质量及动脉血管狭重建完整的双下肢动脉图像,由2名影像科窄程度。

组织伪影方面采用(1)图像质量评分5分法进行评分:从解剖显示[7]、静脉污染。1分:血管、软未见显影,无法诊断;2分:动脉轮廓或边缘不清楚,

或伴有严重的软组织或静脉伪影,诊断受限,但可以排除血管是否闭塞;3分:动脉轮廓比较清楚,伴有

232JBengbuMedColl,February2019,Vol.44,No.2

中度静脉或软组织伪影,图像有诊断意义;4分:动脉轮廓和对比度清楚,伴有轻度深静脉或软组织伪影,诊断非常明确;5分:动脉轮廓清晰锐利,无或伴有少许静脉或软组织伪影。

(2)动脉狭窄程度:下肢动脉分为髂总动脉、髂

低于CE鄄MRA(P<0.05~P<0.01)。腹盆段CE鄄10%;大腿段CE鄄MRA图像质量优良率为86.7%,NCE鄄MRA为63.3%;小腿段CE鄄MRA图像质量优良率为60%,NCE鄄MRA为40%(见表2)。

表2摇NCE鄄MRA与CE鄄MRA图像质量比较(n=30)

分组腹盆段摇NCE鄄MRA摇CE鄄MRA大腿段

401031

612011

1728414摇9

35176

2220

6.13

<0.01

1分

2分

3分

4分

5分

uc

P

MRA图像质量优良率为90%,而NCE鄄MRA仅

内动脉、髂外动脉、股浅动脉、腘动脉、胫前动脉、胫后动脉、腓动脉8个动脉节段,狭窄程度=(狭窄部近心端正常血管直径-狭窄部血管直径)/狭窄部4级进行评分[8],0分:动脉管径正常;1分:动脉狭窄程度<50%;2分:动脉狭窄程度逸50%;3分:动脉管腔闭塞。若某动脉节段有多处狭窄,按狭窄程度级别高者归类。定义动脉狭窄程度逸50%及动脉1.5摇统计学方法摇采用t检验、秩和检验和Cohen忆s2摇结果Kappa检验。

管腔闭塞为动脉显著性狭窄。

近心端正常血管直径伊100%。动脉狭窄程度分为

摇NCE鄄MRA摇CE鄄MRA小腿段

20摇17

4.32<0.01

摇NCE鄄MRA摇CE鄄MRA

1112

2.24<0.05

2.1摇2种方法扫描时间比较摇NCE鄄MRA腹盆段、12s,每段扫描时间长短由心率决定,30例下肢动脉NCE鄄MRA扫描时间为12.17~17.43min,平均(13.95依1.26)min,CE鄄MRA扫描时间为3.02~间明显短于NCE鄄MRA(t=47.20,P<0.01)。3.25min,平均(3.16依0.06)min,CE鄄MRA检查时2.2摇2种方法图像质量比较摇30例下肢动脉病变(见图2~5),共计480个动脉节段,其中CE鄄MRA大腿段、小腿段三站TD监测平均扫描时间均为

2.3摇NCE鄄MRA对下肢动脉显著性狭窄的诊断摇30

例下肢动脉病人共获取480个动脉节段,其中,NCE鄄MRA检查中盆腹段有21个动脉节段、大腿段有1个动脉节段、小腿段有12个动脉节段不符合诊断要求,CE鄄MRA有3个动脉节段不符合诊断要求,故最后纳入动脉节段443个。NCE鄄MRA显示正常动脉节段115个,狭窄程度<50%动脉节段122个,狭窄程度逸50%动脉节段98个,闭塞动脉节段108个;以CE鄄MRA为参照标准,NCE鄄MRA对显著性狭窄动脉高估37个,低估13个(见表3)。以CE鄄MRA图像作为标准,计算NCE鄄MRA诊断不同分段下肢动脉显著性狭窄的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确性见表4。Cohen忆sKappa检验显示,2种检查方法诊断下肢动脉显著性狭窄的

病人均成功进行了下肢NCE鄄MRA及CE鄄MRA扫描有477个(99.4%)动脉节段符合诊断要求,NCE鄄MRA有446个(92.9%)动脉节段符合诊断要求。NCE鄄MRA腹盆段、大腿段、小腿段三段评分均明显

蚌埠医学院学报2019年2月第44卷第2期一致性较好(Kappa=0.783,P<0.05)。

233

3摇讨论

摇起致命性并发症摇由于含钆类对比剂在肾功能不全病人中可能引NSF,而临床上很大部分下肢动脉

摇表3摇NCE鄄MRA对照(节段与)

CE鄄MRA对下肢动脉狭窄程度的分级

CE鄄MRA0摇02分摇摇合计1分106分摇摇摇1分NCE鄄MRA

摇摇摇2分9130

3分0摇3分0971219180

119125合计分

1150

1220

7898110890

摇108443

91摇表4摇NCE鄄MRA性、特异性及预测值诊断不同分段动脉显著性狭窄的敏感

(%)

动脉节段n灵敏度特异度阳性阴性预测值预测值准确性腹盆段

15991.4992.8684.3196.3092.45大腿段11992.8696.8392.3093.8594.96小腿段16595.8386.9691.0993.7592.12全部

443

93.97

92.21

90.78

94.94

93.00

234

病变病人常伴有肾动脉病变,导致肾功能损害,因此不使用对比剂的NCE鄄MRA的临床应用逐渐受到关注[9]。早期的NCE鄄MRA技术有利用血液流入增强查,但是下肢动脉病变的扫描范围一般从腹主动脉下段至足背,TOF或PC法对于大范围扫描所需的时间非常长,下肢动脉病变病人尤其有静息痛者往往不能忍受长时间的检查而导致检查的失败。NATIVE鄄SPACE序列是一种改进的基于心电门控触发的三维快速自旋回波序列,采用了可变的翻转角效应的TOF法和PC法,多应用于头颈部MRA的检

JBengbuMedColl,February2019,Vol.44,No.2高于静脉,一般对于诊断的影响有限。对于膝下动脉,我们发现小腿段NCE鄄MRA的图像出现静脉污染要少于CE鄄MRA,且大部分为浅静脉的污染,并不影响诊断,而CE鄄MRA采用分段式扫描,当采集最后小腿段的图像时,由于静脉回流容易出现严重的静脉伪影,当下肢动脉病变病人合并小腿部溃疡感染,造成局部动静脉异常交通,静脉污染就更加明显(见图4B)。

本研究结果显示,NCE鄄MRA与CE鄄MRA对于

动脉显著性狭窄诊断的一致性较好,NCE鄄MRA诊技术减少特定吸收率[10]短了回波间隔,与单次激发自旋回波序列相比大大,非选择性的再聚焦脉冲缩提高了扫描的速度和空间分辨率[7]NCE鄄MRA。本组然比CE鄄MRA检查平均时间为要费时,但是比传统的非增强检查技(13.95依1.26)min,研究虽术已大大减少了检查所需的时间,使大部分病人可以耐受并完成检查。

本研究将下肢动脉分为三段(腹盆段、大腿段及小腿段)扫描,共计480个动脉节段,CE鄄MRA和NCE鄄MRA动脉节段符合诊断要求分别有477(99.。4%NCE鄄MRA)和446腹盆段(92.9%、大腿)个段、小腿段图像质量评分均低于CE鄄MRA,提示与CE鄄MRA距,这与比较WARD,NCE鄄MRA等[11-12]利用的图像质量还有一定的差NATIVE鄄SPACE序列对下肢动脉扫描所遇到的问题类似,究其原因,还是由于NATIVE鄄SPACE序列是一种基于半傅里叶转换的快速自旋回波序列,利用特殊的血流抑制脉冲和动静脉血流速度的差异,将舒张期采集“动脉亮血、静脉亮血冶图像和收缩期采集“动脉黑血、静脉亮血冶图像,经过减影后获取下肢动脉图像,自旋回波序列对血流速度和方向较为敏感,当下肢动脉出现严重狭窄时,血流速度缓慢,容易造成狭窄远端血流的不足而导致信号的丢失(见图4A)。另外,我们发现NCE鄄MRA腹盆段、大腿段图像软组伪影(见图3A)及深静脉污染较CE鄄MRA更为严重,软组织伪影是由于腹盆段的图像易受肠道内容物电解质的干扰,场强越高,电解质效应更为明显;且腹盆段肠管的运动及腹部呼吸运动的影响,进一步影响图像质量。而深静脉的污染的出现是因为TD触发时间选择的不恰当,使得舒张期和收缩期图像剪影后,静脉信号不能被完全消除,另外当病人心率不齐时,选择的TD触发时间与实际所需的触发时间并不一致,也会导致静脉的显影,但是动脉的对比信噪比远断下肢动脉狭窄的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为93.97%、92.21%、90.78%、94.可靠地用于肾功能受损病人排除明显的下肢动脉狭94%、93.00%,尤其是良好的阴性预测值,可以窄病变。在本研究中,对动脉显著性狭窄,NCE鄄MRA于其他研究高估动脉节段[7-8,13]。37可能的原因是由于该段血管血

个,对动脉狭窄的高估也见流速度和方向紊乱,血液的湍流导致血流信号的丢失(见图5);或者远端动脉狭窄严重甚至闭塞时,导致血流速度减慢,在舒张期和收缩期动脉信号相近,也会导致剪影后动脉信号的丢失;此外成角的分支血管如胫前动脉,其血流的减少,也会导致假阳性的狭窄。

本研究的不足在于未采用下肢动脉病变的“金标准冶DSA来评价NCE鄄MRA对动脉狭窄诊断的准确性,NCE鄄MRA诊断准确性可能会有一些误差,且NATIVE鄄SPACE响因素。但是NATIVE鄄SPACE血管成像技术还存在一些不足和影运用于下肢动脉病变的检查,并不仅仅在于其部分图像质量的优劣,随着非增强技术的进一步提高和完善,NCE鄄MRA可以作为一种非常有前景的检查技术,尤其适用于肾功能不全的下肢动脉病变病人,成为一种有效的影像检查手段。

[

参

考

文

献

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(下转第238页)

238

实具有统计学意义,大脑中枢定位与侧别性优势功能的差异解释了这种可能性。额下沟的性别差异主要是因为左右方向所致,因此,额下沟在左右方向变异度大者,往往意味着其Broca区功能更为活跃。

额下沟开始出现的胎龄、发育完全及额下沟的弯曲度侧别性差异及性别差异不大,额下沟在后天发育中,由于大脑功能的差异导致后天发育出现变异,额下沟在越靠近大脑中轴处,后天发育变异度越小。额下沟在前后方向及左右方向变异度大者,其Broca区功能往往更为显著。

[

参

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(本文编辑摇卢玉清)