非对比剂增强MR血管成像技术在肝动脉血管成像中的应用价值

邹显伦， 竺笛， 汤浩， 陈晓， 沈亚琪， 王秋霞， 李震， 胡道予

术前无创了解肝动脉解剖及变异在外科肝脏部分切除术、肝动脉化疗栓塞以及肝移植供体及受体评估等方面具有重要意义[1]。DSA目前是诊断肝动脉病变的金标准，但存在有创、辐射量大等不足[2，3]；CTA是目前评价血管及分支不逊于DSA的影像方法，但是扫描过程中的辐射问题仍不能避免，且不适用于有严重肾功能不全等对比剂禁忌的患者，临床应用受到一定限制[4，5]。近年来，基于多反转空间标记脉冲技术的非对比剂增强MR血管成像技术(non-contrast-enhanced magnetic resonance angiography using spatial labeling with multiple inversion pulses，SLEEK-MRA)因无创、无辐射、无需使用对比剂等优势，在肾动脉、门静脉、肺动脉血管成像等方面应用广泛[6-9]，本文旨在探讨SLEEK-MRA技术在肝动脉血管成像中的应用价值。

材料与方法

1.研究对象

2011年10月-2016年9月共37例临床怀疑肝脏占位患者纳入本研究，其中男19例，女18例，年龄17～61岁。纳入标准：①患者知情并同意行CTA及SLEEK-MRA检查；②CTA检查后7天内行SLEEK-MRA检查。

2.检查方法

采用1.5T MR扫描仪(EXCITE HD,GE Healthcare)行MRI检查，采用8通道心脏线圈并施加呼吸门控技术。检查前对患者进行呼吸训练，嘱其保持均匀规律呼吸。肝动脉SLEEK-MRA扫描反转带放置方法如下：在与人体长轴平行方向放置一反转带，将覆盖区域内的所有软组织及血液信号反转；另在与肝脏上缘平行方向放置一反转带，将反转了的动脉血再次激发反转，利用流入增强效应使选择区动脉成像。扫描参数：TR 3.9 ms，TE 2.0 ms，带宽±125 kHz，翻转角75°，血液抑制反转时间(BSP TI)800～1400 ms，层厚2 mm，矩阵224×256，视野40 cm×32 cm，呼吸间隔1，激励次数0.8。

CTA扫描在GE LightSpeed VCT 64层螺旋CT机上完成，扫描前患者空腹4 h以上，经肘静脉注射碘对比剂，注射流率3 mL/s，分别于注药开始后20～25 s和50～55 s行动脉期和门静脉期增强扫描，扫描参数：层厚、层间距均为5 mm，重建层厚1.25 mm，管电压120 kV，管电流350 mA，螺距1.375。

3.图像处理

将SLEEK-MRA及CTA扫描图像传至AW4.6工作站，由两位放射诊断医师采用盲法分别评估两种成像方法对肝动脉的显示情况，后处理技术包括最大密度投影、多平面重建、容积再现等。参照相关文献的图像评估方法[6，10，11]，分别进行图像质量主观评价和最大显示级别评估。采用四分法分别评价肝总动脉、肝固有动脉、肝左动脉、肝右动脉、肝左动脉一级分支、肝右动脉一级分支的显示情况，评分标准为：1分，图像质量差，图像信噪比差，动脉显示模糊，运动伪影重，不能满足诊断需求；2分，图像质量一般，图像信噪比一般，动脉锐利度较差，能大体显示动脉走形及轮廓，基本满足诊断需求；3分，图像质量良好，图像信噪比较高，动脉较锐利，较少出现静脉污染及运动伪影；4分，图像质量优秀，图像信噪比很高，动脉清晰锐利，无静脉污染及运动伪影。评估肝动脉成像能显示的最大级别，各级别代码为：①肝总动脉；②肝固有动脉；③肝左/右动脉；④肝左/右动脉分支。对于出现肝动脉变异情况，记录变异类型及两种方法的显示情况。

4.统计学分析

采用SPSS 17.0软件和MedCalc 11.4.2软件进行统计学分析。SLEEK-MRA与CTA在肝动脉成像上的图像质量评分差异及最大显示动脉级别差异采用配对Wilcoxon检验进行比较。采用Kappa检验分析两位医师评估的一致性，Kappa值0.81～1.00为一致性非常好，0.61～0.80为一致性好，0.41～0.60为一致性中等，0.21～0.40为一致性一般，Kappa值≤0.2为一致性差。以P<0.05为差异有统计学意义。

结果

37例患者均成功进行了SLEEK-MRA检查，单一BSP TI参数下的SLEEK-MRA扫描时间为2～3 min。两位医师对各段动脉的平均图像质量评分、平均最大显示分支级别评估以及两位医师评估一致性的结果见表1。两位医师对CTA及SLEEK-MRA图像质量评分的一致性均为良好及以上(所有P值均<0.001，Kappa值: CTA为0.645-0.814; SLEEK-MRA为0.633～0.877)。综合两位医师的评估结果，在SLEEK-MRA组中，肝总动脉、肝固有动脉、肝左动脉、肝右动脉、肝左动脉一级分支及肝右动脉一级分支图像质量评分在2分及以上者分别占100%、100%、88.33%、100%、31.67%、66.67%；CTA组中，肝总动脉、肝固有动脉、肝左动脉、肝右动脉、肝左动脉一级分支及肝右动脉一级分支图像质量评分在2分及以上者分别占100%、100%、100%、100%、66.67%、86.67%。除肝左动脉一级分支(医师1：Z=-3.464，P=0.001；医师2：Z=-2.183，P=0.029)及肝右动脉一级分支(医师1：Z=-2.000，P=0.046；医师2：Z=-1.941，P=0.052)外，SLEEK-MRA与CTA两种方法在肝总动脉、肝固有动脉、肝左动脉及肝右动脉血管成像图像质量评分上差异均无统计学意义(P值均>0.05)。在最大显示分支级别方面，CTA显示能力优于SLEEK-MRA(Z=-2.333，P=0.020)。37例患者中，CTA显示有7例出现肝动脉变异，SLEEK-MRA显示了其中6例(4例肠系膜上动脉发出分支供应肝右叶，1例胃左动脉发出分支供应肝左叶，1例肝左动脉起自胃十二指肠动脉)，1例肠系膜上动脉发出分支供应肝右叶，同时胃左动脉发出分支供应肝左叶的病例，SLEEK-MRA仅显示了肠系膜上动脉发出的分支，而胃左动脉发出的分支未显示。CTA与SLEEK-MRA对肝动脉正常解剖及变异的显示情况见图1～3。

图1 a) CTA图像； b) SLEEK-MRA图像，CTA与SLEEK-MRA在肝总动脉、肝固有动脉、肝左动脉及肝右动脉的显示效果相似。 图2 a) CTA图像示肝左动脉起自胃十二指肠动脉(箭)； b) SLEEK-MRA图像，显示效果优于CTA。 图3 a) CTA图像示肠系膜上动脉发出分支(短箭)供应肝右叶，同时胃左动脉发出分支(长箭)供应肝左叶； b) SLEEK-MRA图像只显示肠系膜上动脉发出的分支(箭)，胃左动脉发出的分支未显示。

动脉医师1CTA(分)SLEEK⁃MRA(分)Z值P值医师2CTA(分)SLEEK⁃MRA(分)Z值P值Kappa值CTASLEEK⁃MRA肝总动脉3．57±0．573．40±0．56-1．1470．2513．53±0．683．47±0．57-0．3550．7230．8070．875肝固有动脉3．50±0．633．40±0．56-0．6550．5133．53±0．683．33±0．61-1．2130．2250．8140．877肝左动脉2．57±0．682．30±0．84-1．6850．0922．50±0．682．27±0．78-1．5070．1320．7620．833肝右动脉2．90±0．762．90±0．710．00012．73±0．692．80±0．71-0．3470．7290．7370．840肝左动脉一级分支1．70±0．471．30±0．47-3．4640．0011．67±0．551．37±0．56-2．1830．0290．6450．699肝右动脉一级分支2．03±0．611．77±0．68-2．0000．0462．00±0．591．77±0．63-1．9410．0520．7570．633最大显示分支级别3．93±0．253．77±0．47-2．3330．0203．90±0．313．67±0．48-2．3330．0200．7830．769

讨 论

不论是外科肝脏部分切除术、肝动脉化疗栓塞术还是肝移植手术，术前充分了解肝动脉解剖及变异是很有必要的[1]。DSA与CTA均能有效显示肝动脉，但都存在电离辐射，且需要使用对比剂，因而在严重肾功能不全等对比剂禁忌患者人群中应用受限。对比剂增强MRA虽可避免辐射损害，但与含钆磁共振对比剂相关的肾源性纤维化、钆沉积等问题越来越受到关注[12-14]。

有关非对比剂增强MR肝动脉成像已有一些文献报道，但未见与CTA进行比较的相关报道。Kalra等[15]利用流入反转恢复(in-flow inversion recovery,IFIR)序列进行非对比剂增强MRA，发现在行肝脏动态磁共振增强扫描前，增加肝动脉IFIR-MRA扫描，可以显著提高肝动脉的显示效果(P<0.001)。Puippe等[10]对84例患者的研究结果显示，非增强MRA(3D真稳态反转恢复序列)能对72%的肝动脉及内脏动脉提供满足诊断要求的图像；在显示肝动脉及内脏动脉解剖结构方面，非增强MRA与对比剂增强MRA具有相似的准确度。本研究所采用的SLEEK-MRA是一种非对比剂增强磁共振血管成像技术，其利用多反转脉冲对血液空间标记，并利用流入增强效应而使选择区血管成像，该技术因可避免电离辐射，且无需使用对比剂，已成功应用于肾动脉、肾静脉、门静脉、肺动脉等血管成像[6-9，16]。本研究中，单一BSP TI参数下的肝动脉SLEEK-MRA扫描时间与Tang等[6]应用SLEEK-MRA进行肾动脉血管成像所需时间相近(2～3 min)，与Kalra等[15]应用IFIR-MRA进行肝动脉血管成像的时间(约3～5 min)相比有较大缩短，从而降低了因扫描时间长而配合不佳导致检查失败或图像质量不高影响诊断的概率。本研究结果显示，除肝左动脉一级分支及肝右动脉一级分支外，SLEEK-MRA与CTA两种方法在肝总动脉、肝固有动脉、肝左动脉及肝右动脉血管成像图像质量评分上差异均无统计学意义；关于肝右动脉一级分支的CTA与SLEEK-MRA图像质量评分比较，医师1认为CTA图像质量评分高于SLEEK-MRA，两者差异有统计学意义(P=0.046)，但医师2认为两者差异无统计学意义(P=0.052)，因本研究样本量偏小，此结果有待扩大样本量进一步验证。

在动脉最大分支级别显示方面，SLEEK-MRA不及CTA。SLEEK-MRA是利用流入增强效应使血管成像，细小动脉因管径小，流入的血液信号较弱，导致细小动脉成像效果较差；此外，当血流速度较慢时，也会使细小动脉内的信号减弱，血管显示效果下降。提高BSP TI值在一定范围内可提高血管显示范围，但随着BSP TI值的升高，背景组织恢复，将影响动脉的显示效果，因此，在SLEEK-MRA扫描过程中，需平衡血管显示效果与背景恢复的关系。

BSP TI是腹部非对比剂增强磁共振血管成像的一个重要参数。Yu等[17]对21例肝移植受体进行IFIR-MRA扫描，发现BSP TI为1400 ms时，肝动脉成像效果最佳。Shimada等[18]应用3D真稳态联合动脉自旋标记技术对肝动脉进行成像，结果显示BSP TI为1200 ms时肝动脉显示效果最佳。Pei等[19]发现SLEEK-MRA序列的最佳BSP TI值与患者呼吸及心率相关，扫描时需根据患者不同生理状态来选择BSP TI值，对心率或呼吸较慢患者，应适当延长BSP TI。本研究中超过一半的患者(54%)在BSP TI为1200 ms时图像质量最佳。扫描时也可以根据患者呼吸频率、心率及血管显示情况，对BSP TI进行调节，平衡血管显示效果与背景恢复的关系，以获得最佳图像。

本研究存在以下不足：①样本量较小，可能会造成选择性偏差；②SLEEK-MRA扫描受呼吸、心率等因素的影响，对于呼吸不规则患者，成像效果欠佳，因此，扫描前训练患者保持均匀规律呼吸是很有必要的；③SLEEK-MRA对肝左、右动脉的细小动脉分支显示能力较差，有待进一步探索，以提高动脉标记效率及血管显示范围。

综上所述，尽管存在一些不足，但SLEEK-MRA作为一种无创、无辐射、无需使用对比剂的成像方法，在肝动脉血管成像上具有一定的应用价值，能满足临床诊断需求，SLEEK-MRA与CTA在显示肝总动脉、肝固有动脉及肝左、右动脉方面无明显差异。随着磁共振软件、硬件的发展以及扫描技术的不断更新，SLEEK-MRA肝动脉血管成像将不断完善。

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