3.0T非增强扫描MR对肾动脉狭窄患者的应用价值

朱万安，张 磊，陈 亮，王 卓，王 强

3.0T非增强扫描MR对肾动脉狭窄患者的应用价值

朱万安，张 磊，陈 亮，王 卓，王 强

（吉林大学第一医院放射科，吉林长春130021）

肾动脉狭窄（renal artery stenosis，RAS），会导致高血压及肾功能衰竭。RAS是继发性高血压的常见致病因素之一，约占高血压发病率的5－10%。同时，在慢性肾功能衰竭患者中约有11%的患者是因血管病变所导致，其中RAS占大部分［1］。

目前，临床通过介入血管扩张术或内支架置入等治疗方法［2，3］，能够改善肾脏缺血的状态，纠正高血压，同时保护肾脏的功能免受进一步损伤。因此，对肾动脉狭窄的早期诊断、全面术前评估对预后具有较为重要的临床意义。

血管造影，包括DSA、CTA及对比增强MRA对肾动脉狭窄的诊断价值已为临床广为认可［4－6］。但DSA的有创性，CTA的辐射危害及碘离子对比剂的肾毒性，对比增强MRA的含钆（Gd）造影剂可能会造成的肾源性系统纤维化（nephrogenic systemic fibrosis，NSF）［7］，越来越引起人们的担心。间接反映肾小球滤过率的实验室检查不能提供单侧肾脏功能，而传统的核素扫描检测也因时间、空间分辨率低下，不能满足临床需求。随着成像技术的发展，非对比剂增强MRA对血管狭窄的诊断能力及扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）评估肾功能的能力已受到临床重视。国内外目前已陆续有相关文献报道MRI在肾动脉及肾功能方面应用的报道，本研究试图探讨非对比增强的MRI检查在肾动脉狭窄方面应用的可行性。

1 材料与方法

1.1一般资料收集2012年10月－2013年12月吉林大学第一医院住院病人24例，男14例，女10例，年龄36－68岁，平均50岁。受试者均为肾动脉CTA证实单侧肾动脉狭窄，肾图提示单侧肾脏排泄功能异常。受试者平均血清肌酐水平大于170mg／dL，所有受试者检查前由医生详细解释检查的内容及环节，并签署知情同意书。该研究内容经医院伦理委员会批准。

1.2扫描方法

1.2.1 MR使用3.0TGE Discovery MR750扫描仪，采用8通道torso相控阵线圈。所有受试者先行三平面定位扫描，然后扫描常规T2WI轴位平扫，范围肾上极上方约2cm至肾下极下方2cm，层厚5 mm，层间距0.5cm。再以轴位所示肾动脉为基本定位像、以三平面定位像为校正参考，采用呼吸触发IFIR－FIESTA序列进行双侧肾动脉斜冠状扫描，范围覆盖腹主动脉及肾脏，参数：TR4.3ms，TE2.1 ms，压脂TI240ms，血流抑制时间（BSP）1 200ms，矩阵256×256，FOV340×320，翻转角50°，带宽125kHz，扫描时间2min 53s。DWI：屏气SE－EPI序列，TR3000ms，TE 57.1ms，层厚5mm，层间距0mm，FOV 400×280，矩阵128×128，采用的b值800s／mm2，扫描时间为1min 44s，在三个方向上施加扩散梯度。对于因患者配合原因MR图像不满意者，与患者沟通后采取重复扫描。

1.2.2 CTA采用Simens双源CT扫描仪。先行定位像扫描，BOLUS监测腹主动脉，扫描范围为肾脏区域。参数：管电压120kV，管电流240mA，螺距0.984，层厚1mm，层间距0。注射欧乃派克（370 mgI／ml），用量为80－100ml。

1.3图像后处理及评估

由两位有经验的放射线科医师分别独立在工作站上进行阅片评分，结果不一致时共同审阅，最终达成同一意见。在AW4.5工作站上使用Functool软件将IFIR－FIESTA扫描的原始图像进行MIP重组。首先对图像质量进行评估，对肾动脉及其变异的显示及肾动脉狭窄诊断的能力做以判定。肾动脉显示评估标准（8）行5级评分。1分：图像质量差，无法做出判断；2分：血管结构能够辨认，但明显模糊或有明显的伪影，诊断不可靠；3分：血管结构能够辨认，中等程度模糊或伪影，能够做出诊断；4分：图像质量良好，结构清晰，轻度模糊或伪影，能够明确做出诊断；5分：图像质量优，边缘锐利，能够明确诊断。肾动脉狭窄程度的评估标准：正常，无狭窄；轻度狭窄（管腔缩小＜50%）；中度狭窄（管腔缩小50%－75%）；重度狭窄（管腔缩小＞75%）或管腔完全阻塞。对于副肾动脉的起源、数目及狭窄情况同时进行记录。对DWI序列的数据进行表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值的测量和分析，两位医师分别确定和选择感兴趣区（region of interest，ROI），测量平面选择在肾门水平，勾画ROI时尽可能准确地包括肾脏实质，将肾窦内成分排除。

1.4统计分析

使用SPSS 13.0统计软件包分析数据。以Spearman相关系数评价非对比增强MRA与对比增强CTA肾动脉显影效果及诊断肾动脉狭窄的相关性。与CTA相对照，将肾动脉无狭窄及轻度狭窄视为阴性结果，中、重度狭窄视为阳性结果，并以此计算非增强MR肾动脉成像诊断肾动脉狭窄的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率。ADC值的数据以平均值±标准差（x—±s）表示，比较患侧肾脏与对侧正常肾脏间的ADC值的差异采用配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

所有受试者均成功完成肾动脉CTA扫描及非对比增强MR的IFIR－FIESTA扫描。CTA扫描过程中受试者均未发生造影剂过敏反应。MR扫描过程中人体特异吸收率在正常范围内。

肾动脉及其分支显示结果24例受试者非对比增强MRA和对比增强CTA肾动脉成像共同发现48支主肾动脉、4支腹主动脉源性副肾动脉及2支肾动脉提前分支。受试者均为单侧主肾动脉狭窄，共24支，副肾动脉及提前分支均未见明确狭窄。非对比增强MRA和对比增强CTA对主肾动脉显影结果见表1。24位患者两种方法显示结果相似（图1），9例患者对比增强CTA显示远端分支血管效果好于非对比增强MRA。非对比增强MRA与对比增强CTA对显示肾动脉的Spearman相关系数为1（P＜0.01）。

表1 非对比增强MRA和对比增强CTA对54支肾动脉显示的评分结果（支）

图1 同一肾动脉狭窄患者的CTA和非对比增强MRA图像：a.CTA显示左肾动脉起始处轻度狭窄；b.非对比增强MRA显示左肾动脉起始处轻度狭窄；c.d.分别为CTA和非对比增强MRA轴位图像显示左肾动脉狭窄处斑块

肾动脉狭窄程度评估54支肾动脉中，非对比增强MRA和对比增强CTA均显示24支主肾动脉管腔狭窄，但两种方法对肾动脉狭窄的分级不完全一致（表2）。24支狭窄的主肾动脉中，19支狭窄程度在两种检查方法中被认为表现相同。非对比增强MRA过度评价了5支主肾动脉的狭窄程度，其中3支对比增强CTA肾动脉中度狭窄，非对比增强MRA则显示重度狭窄，2支对比增强CTA肾动脉轻度狭窄，非对比增强MRA则显示中度狭窄。24支狭窄主肾动脉中，18支狭窄位于肾动脉距腹主动脉开口近端，6支狭窄位于肾动脉中段。非对比增强MRA与对比增强CTA对54支肾动脉分级的Spearman相关系数为0.775。以对比增强CTA诊断结果作为评价标准，非对比增强MRA对主肾动脉狭窄诊断的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为100%（16／16）、94.74%（36／38）、88.89%（16／18）、100%（36／36）、94.44%（51／54）。

对肾动脉功能的评估在形态学方面，48个肾脏中有18个肾动脉狭窄侧肾脏不同程度萎缩。DWI成像中肾动脉狭窄侧肾脏与健侧肾脏ADC值比较，肾动脉狭窄侧肾脏ADC值为（1.87±0.032）×10－3mm2／s，健侧肾脏的ADC值为（2.10± 0.022）×10－3mm2／s，肾动脉狭窄侧肾脏的ADC值略低于健侧，差异有统计学意义（P＝0.47，P＜0.05）。

表2 非对比增强MRA和对比增强CTA对54支肾动脉分级诊断结果（支）

3 讨论

肾动脉狭窄（renal artery stenosis，RAS），是继发性高血压和慢性肾功能衰竭的致病因素。由于肾动脉狭窄，使得肾脏的血流减少，可以激活肾素血管紧张素系统，导致血压升高及心功能紊乱。倘若肾动脉管腔进行性的狭窄肾动脉管腔的狭窄使得肾脏的血流减少，可导致肾血管灌注量减低、肾脏实质缺血，引起肾实质结构破坏和肾功能降低等改变，从而导致肾功能衰竭。

非对比增强MRA采用的是无创的IFIR－MRA检查序列，是呼吸触发的具有选择性翻转准备和选频翻转脂肪抑制的三维快速稳态自由进动成像方法［9］。该序列依赖流入效应成像，呼吸R波触发选择性翻转准备脉冲180°翻转激励成像区域及其下方部分区域。受此选择性翻转脉冲的影响，成像区域的组织及其下方准备流入的静脉血被翻转。经过血流抑制翻转时间之后，成像时成像区域内动脉血流出，其上方未被翻转准备的新鲜动脉血流入，使得成像区动脉呈高信号；而流入成像区的静脉血因为经历了选择性翻转准备后信号被抑制。同时采用选频翻转对成像区的脂肪信号进行抑制。因此，非对比增强IFIR－MRA具有空间分辨率高，肾静脉伪影少，呼吸运动伪影小，无辐射，避免了对比剂对肾脏影响等特点，可进一步扩大对临床怀疑肾动脉狭窄的筛查范围，提高早期诊断的比率。本研究中24位患者的54支肾动脉通过非对比增强MRA与对比增强CTA图像质量相似，可达到诊断要求，且其二者对肾动脉显示效果具有较好的相关性（Spearman相关系数为1，P＜0.01）。但在个别狭窄肾动脉的显示中，非对比增强MRA成像效果会略逊于CTA，对狭窄程度存在过高估计的可能，且对部分血管远端分支显示能力非对比增强MRA较CTA会稍差。笔者分析原因可能为狭窄的肾动脉局部血流方式发生变化及远端纤细血管血流减少，导致局部信号丢失，使得MIP图像上狭窄程度有所加重。在此方面，尚需通过大样本量及优化序列参数等对照研究，来进一步评价非对比增强MRA对肾动脉狭窄检出的能力，但这并不影响选择其作为一种很好的筛查手段。

应用MRI进行肾脏功能评价的方法主要分为非定量分析及定量分析，其中DWI属于非定量分析的一种。DWI是一种在活体测量组织水分子微观运动的敏感方法，它通过高场强梯度磁场观察到非均一的磁场环境下，因水分子弥散而产生的质子随机活动而造成的MR信号改变，应用表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）反映组织内水分子的弥散能力。其研究的基础是肾小管的管状结构限制了水分子的扩散运动，从而导致了各向异性。文献报道，肾脏疾病患者DWI所测得ADC值与肾小球滤过率有良好的相关性，肾动脉狭窄患者的皮质ADC值显著降低［10－12］。本研究的结果中，肾动脉狭窄侧的肾脏的ADC值低于健侧，差异有统计学意义（P＜0.05），与文献结果相一致。分析原因可能为肾动脉狭窄引起受累肾脏灌注降低，微循环障碍导致肾小球硬化及肾小管萎缩，部分肾脏萎缩导致肾纤维化，这些病理改变均可以使肾脏水分子活动受限，从而引起ADC值下降，部分肾动脉轻度狭窄的肾脏ADC减低的并不明显，考虑可能与病程时间短或肾脏血供受影响较小有关。然而，DWI方法也同样存在一些问题：①MR的设备不同，扫描序列、扫描参数及b值选择不同，ADC值的测量结果会有所差异，使得该项指标难以规范化；②受信噪比的限制，较难准确分辨肾脏的皮质和髓质区域，在皮髓质功能差异的评价方面存在一定困难。

综上所述，通过对肾动脉狭窄患者进行非对比增强MR检查，非对比剂增强MRA技术对血管狭窄情况及DWI对肾功能变化均具有一定的诊断能力，并且该项检查无创伤、无辐射、经济、有效、操作简单，易于临床广泛推广。对肾动脉狭窄进行早期诊断及病情评估具有重要的临床意义。目前，非对比增强MR检查虽不能完全取代传统的DSA、核素扫描等检查，但至少可以作为可疑肾动脉狭窄患者的初筛方法，同时也可以为老年人、肾功能不全或有造影剂过敏风险的患者带来肾脏检查的新希望。

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2014－05－18）

1007－4287（2014）12－2021－04