T-slip 技术在肾动脉无对比剂MR血管成像中的参数优化

蒲枚 郭晓山

(贵州医科大学附属医院放射科，贵州 贵阳 550004)



T-slip 技术在肾动脉无对比剂MR血管成像中的参数优化

蒲枚 郭晓山△

(贵州医科大学附属医院放射科，贵州 贵阳 550004)

时间-空间双重标记反转脉冲； 肾动脉； 黑血反转时间

肾动脉的病变易引起相应肾实质区域的血供异常[1]，造成相应的临床症状，如肾性高血压，肌纤维发育不良等；肾动脉血管成像有DSA、CT、MRI及超声等，DSA其有创伤性；彩超成功率在50%～100%之间；计算机断层扫描血管造影 (CTA)对于碘过敏、孕妇等使用对比剂有很大的风险，磁共振血管造影 (MRA)含钆对比剂会导致肾功能不全患者出现肾源性系统纤维化的风险[2]；因此，无对比剂MR血管成像成为研究热点；空间双重标记反转脉冲(T-SLIP)技术为新兴的非增强MR成像技术，其最佳黑血反转时间(BBTI)为选择性标记脉冲施加起到数据采集前的时间，与血流速度有关，不同年龄段可能会存在不一致的BBTI值[3]，而适当的BBTI值是T-SLIP技术成功的关键。

1 材料与方法

1.1 研究对象 本研究经伦理委员会许可，收集2014年9月至2015年6月期间贵州省肿瘤医院健康体检志愿者，全部志愿者均签订知情同意书，均为无高血压、慢性肾疾病、高血脂、糖尿病、心衰等影响血流速度的心血管疾病的健康成年人；根据联合国世界卫生组织新的年龄分段[4]，选择年轻老年组(60～74岁)30例(女18例、男12例，61～73岁)。

1.2 方法

1.2.1 研究方法 使用TOSHIBA ATLAS 1.5T磁共振扫描仪和其配套的体部相控阵线圈对志愿者进行扫描。包含3个不同方位的平面定位像、冠状面及轴面真实稳态自由进动(SSFP)序列各1个及冠状面T-SLIP SSFP序列各4个，T-SLIP序列扫描框(S1)以双侧肾动脉为中心，T-SLIP框(S2)上缘平两肾脏上缘水平连线，饱和框(S3)上缘平双肾最下极下方。扫描时间由患者扫描层数决定，冠状面扫描时间约4～7 min，T-SLIP扫描参数为TR5.0 ms，TE2.6 ms，翻转角120°，层厚2.5 mm，T-SLIP框宽：200 mm，采集次数(NSA)：1，加速因子(speeder PE)：2，矩阵256×256，并行采集，FOV按体型而定，采用呼吸门控技术，每个呼气末采集，BBTI值按900，1 200，1 500，1 800 ms依次多次扫描。

1.2.2 图像后处理及评价 对原始图像最大密度投影(MIP)、曲面重建(CPR)、多平面重建(MPR)等进行后处理，由两位有丰富经验的诊断医生分别对所获得的MIP 图像进行评价和分析，并取得一致意见。定量分析：随机后处理软件在原始图像上分别测量左右肾动脉、肾皮质信号强度。兴趣区(ROI)分别置于肾动脉主干近段1 cm内，取其信号强度；同等大小ROI置于同层面同水平位肾边缘肾皮质区，取其信号强度；并计算左、右肾动脉的相对信号比[CNR =(肾动脉信号强度-肾皮质信号强度)/肾皮质信号强度]，取其平均值[5]。定性分析：(1)肾动脉分支显示情况评分：显示主干1分，一级分支2分，二级分支3分，三级分支4分，左右取平均值，以≥3分为达到诊断要求。(2)质量分级标准[6]：1分：差，图像模糊，伪影多，管腔内没有信号或信号弱，无法评价；2分：一般，图像存在伪影，血管边缘欠清楚，血管管腔内信号低；3分：良好，伪影较少，血管边缘较锐利，管腔内信号较好；4分：优异，基本无伪影，血管边缘锐利，管腔内信号高且均匀；左右取平均值，以≥3分为能达到诊断要求。

2 结 果

2.1 一般结果 所有志愿者均配合检查，所有受试者共120个Time-SLIP序列均成功完成扫描，图像质量评分达3分以上cor900：30例(100%)，cor1200：30例(100%)，cor1500：19例(63%)，cor1800：4例(13%)；分支评分达3分以上cor900:8例(27%)，cor1200：27例(90%)，cor1500:30例(100%)，cor1800：13例(43%)。

2.2 图像质量及分支评分结果 cor900、cor1200、cor1500、cor1800相对信号比依次为：(4.54±1.37)、(2.58±0.76)、(1.71±0.41)、(1.14±0.35)，采用单因素方差分析，序列cor900相对信号比最高，与其它三组间差异有统统学意义(P<0.05)，cor900、cor1200、cor1500、cor1800依次递减；经Friedman 秩检验比较四组肾动脉分支，(χ2=56.95，P<0.05)，两两比较P均<0.05，序列cor1500序列最好，cor1500、cor1200、cor900、cor1800依次递减(见表1、图1)；经Friedman秩检验比较四组肾动脉图像质量(χ2=66.30，P<0.05)，两两比较P均<0.05，序列cor1200最好，cor1200、cor900、cor1500、cor1800依次递减(见表1、图1)。

表1 四组不同BBTI值所得图像分支及质量评分M(Ql～Qu)

注:cor900组比较，aP<0.05；与cor1200组比较,bP<0.05；与cor1500组比较,cP<0.05。

注：冠状位最大密度投影的64岁女性志愿者肾动脉成像，a、b、c、d图分别表示BBTI值为900，1 200，1 500，1 800 ms，随着 BBTI的 增加，相对信号比降低，背景信号增高；b图cor1200肾动脉质量最好；c图cor1500肾动脉分支显示最多。图1 四组不同BBTI值所对应的肾动脉图像

3 讨 论

T-SLIP技术由呼吸触发SSFP序列、非选择性反转脉冲(2个)、选择性标记脉冲和脂肪抑制技术等组成，其原理为：数据采集前用一个空间选择反转脉冲对包括双侧肾动脉及双肾在内的区域组织信号进行反转，同时用一个被放置在信号采集区以下的非选择性预饱和脉冲抑制下腔静脉的信号，未被选择性反转脉冲作用过的新鲜血液在流入反转区时，又受到有效回波时间的激发，表现为明显的高信号，而背景在反转脉冲的作用下表现为低信号，因此肾动脉管腔内的血液就可以与背景形成良好的对比，从而对肾动脉进行显示[3]，从原理可知，在进行T-SLIP肾动脉成像时，最重要的两个技术点是：选择性标记脉冲的位置和BBTI的选择，为了充分利用标记区域外的血流流入效应，在进行定位时应确保标记脉冲的上缘平肾上极，BBTI为选择性标记脉冲施加起到数据采集前的时间，而BBTI的选择和血流速度有关，年龄较大的患者采用稍长的BBTI，而年轻的患者则采用相对短一些的BBTI，有研究显示，在正常人体中，腹主动脉血流到肾动脉第三级分支的时间约为1 100～1 200 ms[7]，此时背景信号较低，从而未标记的新鲜血流和低信号背景间形成对比。结合前人经验及预实验结果本研究将BBTI设定为900，1 200，1 500，1 800 ms，以寻求最佳BBTI值。

本研究cor900相对信号比最高，肾动脉相对信号比随BBTI时间延长而降低，说明随BBTI时间延长，背景信号恢复；质量显示cor1200最好，较cor1500、cor1800好，原因可能为随时间延长背景信号恢复，与较高的肾实质背景比较，血管边界显示欠清晰，以及部分移动伪影显著；较cor900较好原因可能为虽cor900背景信号较低，有良好的对比度，但部分管腔内血流信号弱。分支显示为cor1500最好，说明随时间延长，血液流动到更远分支，但cor1500组的图像质量能达到诊断要求者19例，仅占63%，不能保证较高的图像质量要求，cor900分支能达到诊断要求者8例，占27%，分支显示率较低，而cor1200组在既能保证高图像质量(30例、100%)亦能有较多的分支显示(27例、90%)，综合相对信号比、质量评分及分支能达到诊断率多方面因素，BBTI为1 200ms时可获得较佳图像。而本实验BBTI为1 800 ms时分支显示较低，笔者分析可能原因为BBTI值过大，导致信号采集时段向后移动，偏离平台期内，造成呼吸运动影像，细小血管显示不佳，大多仅显示肾动脉主干部分，质量亦因运动伪影有所下降。

T-SLIP技术使用呼吸门控技术在呼气末期很短的时间窗内采集数据,提高了时间分辨率，减少了运动伪影，短TE、短TR，成像速度快，血流流动失相位程度轻；无肾实质信号的强化，显示肾实质内动脉分支优于 CE-MRA和CTA，图像信噪比较高，肾动脉成像MIP图像质量较对比增强MRA更好[5,8]并表现出了与CTA很好的一致性[9]，在判定有无肾动脉狭窄及狭窄程度上与DSA两组比较显示具有较好的诊断一致性[10]。该技术依赖于血液的流速，细小血管内的流速与肾动脉主干内的流速具有一定的差异，因此会影响SSFP对血液的显示；T-SLIP可以使血管与周围背景组织形成显著对比，足以对感兴趣的血管进行评估，但信号有时会产生漂移而不能完全抑制背景信号，造成图像伪影影响细小血管的显示[11]。本研究对象仅为健康老年人，对患有高血压、高血糖、低心输出率的一些影响血流速度的患者及呼吸频率较快者未纳入研究；后续将继续探讨青年人、中年人的最佳参数以及呼吸频率与图像质量关系。实验显示老年组选择BBTI值1200 ms可获得较好的成像图像；若临床重点观察远端分支及有心衰等血流速度慢的患者可适当增加BBTI值，以获得较好的成像效果。

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1000-744X(2016)05-0535-03

2015-07-26)

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