活體腎移植供腎血管術(shù)前MRA 評估的研究進展

李笑天 崔建民 陳麗華 沈文*

腎移植是終末期腎病病人最佳的治療方式。 近年來，由于尸體供腎來源日益緊缺，親屬活體腎移植的數(shù)量逐漸增加[1]。 目前活體供腎多采用腹腔鏡手術(shù)切取，盡管腹腔鏡手術(shù)可減少病人失血、術(shù)后疼痛和麻醉需求，還能夠縮短住院時間[2]，但腹腔鏡呈現(xiàn)的有限視野給外科醫(yī)生帶來了技術(shù)上的挑戰(zhàn)， 尤其是對腎血管解剖結(jié)構(gòu)的顯示[3]。 因此，術(shù)前評估供腎者血管解剖變異情況對于供腎篩選以及減少移植過程中潛在并發(fā)癥的風(fēng)險至關(guān)重要[3-4]。 CT 血管成像（CTA）是目前供腎術(shù)前血管成像的金標(biāo)準(zhǔn)[5]，但CTA具有輻射暴露風(fēng)險并需要外源性對比劑， 存在潛在腎毒性，且無法對碘對比劑過敏病人進行檢查，而磁共振血管成像（MRA）具有無電離輻射、可重復(fù)性高的優(yōu)點， 且釓對比劑的不良反應(yīng)發(fā)生率較低。 隨著MRI 技術(shù)的不斷發(fā)展，MRA 用于供腎術(shù)前檢查的研究越來越多。 本文就腎血管解剖變異的臨床意義及MRA 在供腎血管評估中的研究進展予以綜述。

1 腎血管解剖變異的臨床意義

1.1 腎動脈解剖變異 對供腎進行腎動脈解剖變異評估是腎切除術(shù)前最重要的檢查[3]。 腎動脈的變異類型包括副腎動脈及早期分支[6]。 早期分支是指距腹主動脈開口處2.0 cm 以內(nèi)的腎動脈主干上出現(xiàn)分支[3]。 隨著外科技術(shù)的進步，腎移植手術(shù)中的副腎動脈吻合也在不斷發(fā)展。 有研究[7]表明存在多支供腎動脈與單支供腎動脈的移植腎的長期預(yù)后并無差別，包括移植腎的存活、急性排斥反應(yīng)、血管及泌尿系統(tǒng)并發(fā)癥以及肌酐水平。 但是， 由于各腎段動脈之間無吻合，一個腎段動脈出現(xiàn)血流障礙時，所供應(yīng)的腎段即可出現(xiàn)梗死， 因此所有被遺漏的副腎動脈的意外切斷將導(dǎo)致移植腎的段性梗死[8]。 另外，隨著腹腔鏡手術(shù)的進行，腎動脈變異的存在會增加術(shù)中腎動脈吻合的難度，進而延長手術(shù)時間[9]，因此術(shù)前副腎動脈的檢出具有重要的臨床價值。 腎動脈早期分支是潛在腎供體需要確認的另一變異情況， 因為早期分支同樣會增加手術(shù)中動脈吻合的復(fù)雜度[10]。隨著腹腔鏡手術(shù)進行，早期分支的2 條細小動脈管徑較正常單支腎動脈明顯偏細，使移植腎術(shù)中動脈吻合難度增加。

1.2 腎靜脈解剖變異 腹腔鏡供腎切除術(shù)一般選擇左腎， 因其有較長的靜脈便于切除及吻合。 與傳統(tǒng)開放性手術(shù)不同， 腹腔鏡手術(shù)的暴露范圍及可視性有限， 術(shù)前腎靜脈解剖的可視化對手術(shù)來說十分重要，因此對于將要接受腎移植手術(shù)的病人，術(shù)前確定靜脈的數(shù)量和位置尤其關(guān)鍵。根據(jù)腎靜脈的數(shù)量、起源、走行、長度等，將腎靜脈的變異分為副腎靜脈、環(huán)主動脈型左腎靜脈、主動脈后位型左腎靜脈、靜脈延遲匯合以及罕見變異[11-12]。 環(huán)主動脈型左腎靜脈是指左腎靜脈分為腹側(cè)分支和背側(cè)分支環(huán)繞腹主動脈，通常存在2 種亞型[13]，一種為起自腎門的單支腎靜脈在匯入下腔靜脈前分為2 支環(huán)繞腹主動脈（約占75%）；另一種較少見，為起自腎門的2 條不同的腎靜脈環(huán)繞腹主動脈匯入下腔靜脈。 腹主動脈后位型左腎靜脈指的是單支左腎靜脈走行于腹主動脈后方，隨后在較低位置匯入下腔靜脈，也可匯入髂靜脈[11]。 晚期靜脈匯合指腎靜脈分支匯入腎靜脈主干距離下腔靜脈＜1.5 cm[3]。 腎靜脈變異不影響供腎的選擇， 但會增加供腎切除和腎移植受者靜脈吻合的難度[14]。在腹腔鏡腎切除術(shù)中，無意間切斷靜脈屬支可能會導(dǎo)致大量失血， 由此可能轉(zhuǎn)化為開放性腎切除術(shù)。 另外，延遲匯合的2 支靜脈可能管徑纖細，使腎移植受者的靜脈吻合更具挑戰(zhàn)性[3]。

2 MRA 在供腎血管評估中的應(yīng)用

2.1 腎動脈評估

2.1.1 對比增強MRA（contrast-enhanced MRA，CEMRA） CE-MRA 通過注入順磁性釓對比劑， 明顯縮短了血液的T1值，與非增強的組織之間形成明顯的對比，從而可以準(zhǔn)確評估腎血管解剖[15-16]。 供腎術(shù)前的CE-MRA 掃描首先采集腎臟的平掃影像，隨后經(jīng)靜脈注射釓對比劑后根據(jù)主動脈內(nèi)最大信號觸發(fā)采集獲得的動脈期影像[15]。 Gulati 等[3]對30 例供腎者于腹腔鏡切取術(shù)前行CTA 和3.0 T CE-MRA 檢查，從腎門解剖、動脈早期分支等方面比較CE-MRA與CTA 評價血管的效能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MRA 對腎門解剖和腎動脈早期分支的顯示較好，敏感度為96%，陽性預(yù)測值為100%，表明CE-MRA 可以用于評價復(fù)雜的腎動脈解剖。Kramer 等[17]也研究了3.0 T CE-MRA術(shù)前評估潛在腎臟供體的可靠性， 結(jié)果顯示其評估血管和腎實質(zhì)解剖結(jié)構(gòu)的總體敏感度和陽性預(yù)測值分別為85%和93%。 王等[18]對32 名供腎者行3.0 T CE-MRA 并與手術(shù)結(jié)果進行比較， 結(jié)果僅1 例未能發(fā)現(xiàn)小腎副極動脈，其余均符合手術(shù)所見，可見CE-MRA 在供腎術(shù)前評估中具有較大臨床應(yīng)用價值。

2.1.2 非對比增強MRA （non-contrast-enhanced MRA，NCE-MRA） 由于技術(shù)的不斷進步以及對釓對比劑安全性的關(guān)注，NCE-MRA 技術(shù)在腎血管的評估研究日益增多。 包括時間飛躍法（time of flight，TOF）、相位對比（phase contrast，PC）及平衡穩(wěn)態(tài)自由進動（balanced steady-state free precession，SSFP）以及動脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling，ASL）技術(shù)。

2.1.2.1 TOF TOF 是最早的NCE-MRA 技術(shù)之一，也是最早成功應(yīng)用于臨床的技術(shù)之一[19]。 它是一種2D 或3D 梯度回波技術(shù)， 利用流入增強效應(yīng)原理，即未經(jīng)射頻飽和的血液流入飽和的成像容積時具有較高的磁化矢量水平，與周圍組織相比呈高信號[20]。Laader 等[21]應(yīng)用7 T MR 掃描設(shè)備對10 名健康志愿者行腎動脈TOF MRA 和低劑量CE-MRA 掃描，研究發(fā)現(xiàn)TOF MRA 對于腎動脈主干的影像質(zhì)量評分略優(yōu)于低劑量CE-MRA，TOF MRA 能較好地顯示腎實質(zhì)內(nèi)外階段性分支，定量分析顯示TOF MRA 的對比度、信噪比、對比噪聲比較高，表明TOF MRA 和低劑量CE-MRA 用于診斷腎動脈的可行性。也有研究者[22]應(yīng)用TOF MRA 與釓布醇增強MRA 對腎動脈進行近中遠節(jié)段評價，發(fā)現(xiàn)CE-MRA 對血管段的評估效能優(yōu)于TOF MRA，CE-MRA 和TOF MRA 檢出的腎動脈節(jié)段分別為95.9%和77.6%，TOF MRA 的敏感度及特異度略低于CE-MRA。 同時TOF MRA也存在技術(shù)上的局限性， 如對層面內(nèi)的流動和慢血流不敏感、存在湍流偽影等，因此在評估腎血管方面的研究相對較少，臨床上多用于頭頸部的血管成像。

2.1.2.2 PC 技術(shù) PC 技術(shù)利用流動相位漂移原理，采用雙極梯度場進行速度編碼，不僅能提供解剖信息還可獲得流速信息。PC-MRA 還可根據(jù)血流方向區(qū)分動脈和靜脈。 臨床上主要用于慢血流成像[23]。 但因其掃描時間長、易受呼吸運動偽影影響、流速編碼要求高，目前用于腎血管的研究較少。Motoyama 等[24]對7 例供腎者行CTA 及3.0 T 高空間和時間分辨力4D PC 徑向欠采樣各向同性投影重建（vastly undersampled isotropic projection reconstruction,VIPR）MRA，在行4D PC-VIPR 前進行2D電影PC 掃描以確定最大編碼速度， 結(jié)果顯示4D PC-VIPR MRA 所示動脈形態(tài)與CTA 基本一致，6名觀察者對2 級至3 級腎動脈分支劃分的平均可信度為82.9%~100%， 對第4 級至第5 級腎動脈分支劃分的平均可信度為60.8%~89.7%（平均κ=0.588），表明4D PC-VIPR 可用于評價腎動脈的形態(tài)學(xué)特征，而且也可以提供腎移植受體的血流動力學(xué)信息。但該研究的樣本量較少，PC 法用于腎血管的評估價值尚有待進一步研究。

2.1.2.3 SSFP SSFP MRA 是另一種NCE-MRA 技術(shù)，信噪比及空間分辨力均較高，已較多地應(yīng)用于腎血管成像。 其原理為組織的對比度取決于T2/T1比值，由于軟組織的T2和T1值接近故呈低信號，而液體的T2長，T2/T1比值較大，呈高信號，因此血液和軟組織間有很好的對比度[25]。 在腎血管成像中，SSFP MRA 可與心臟觸發(fā)、呼吸門控和層面選擇反轉(zhuǎn)相結(jié)合抑制背景中的腎實質(zhì)和腎靜脈信號[26]。 Laurence等[27]采用1.5 T MRI 對22 名供腎者行SSFP MRA 及CE-MRA 檢查，結(jié)果顯示SSFP MRA 與CE-MRA 發(fā)現(xiàn)了相同數(shù)量的動脈， 其中三分之一的副腎動脈在2 種檢查中均可觀察到。 影像質(zhì)量方面CE-MRA 對腎動脈主干顯示更好， 而SSFP MRA 對副腎動脈的顯示更好。 Blankholm 等[28]對51 例潛在供腎者術(shù)前行CTA 和1.5 T MRA 檢查， 比較診斷動脈數(shù)量，早期分支的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度，結(jié)果顯示MRI與CTA 在診斷副腎動脈的敏感度和特異度均達到100%，且與手術(shù)所見完全一致。 而MRI 診斷早期分支的敏感度為33%， 特異度為100%， 準(zhǔn)確度為87%；CTA 的診斷敏感度為50%， 特異度為100%，準(zhǔn)確度為90%，提示優(yōu)化NCE-MRA 可以替代CTA用于活體供腎術(shù)前血管評估。 SSFP MRA 提供了一種術(shù)前供腎篩查的替代方法， 可進一步降低成像成本和對比劑不良反應(yīng)的風(fēng)險。

2.1.2.4 ASL ASL 是將血液作為內(nèi)源性對比劑來獲得血管影像，一般采集2 種影像，一種對流入血液中的動脈質(zhì)子進行磁性標(biāo)記， 另一種不標(biāo)記血液作為對照影像，2 次影像相減得到血流質(zhì)子信號。質(zhì)子標(biāo)記影像是用射頻脈沖標(biāo)記興趣區(qū)（ROI）上游的動脈質(zhì)子，被標(biāo)記的質(zhì)子向ROI 移動，動脈脈沖標(biāo)記后的反轉(zhuǎn)時間對應(yīng)于標(biāo)記質(zhì)子灌注組織所需的時間，用快速成像技術(shù)獲取標(biāo)記影像。對照影像對處于平衡狀態(tài)時ROI 內(nèi)的動脈質(zhì)子進行采集。 兩者相減抑制了靜態(tài)組織的信號，從而得到灌注血管影像[29]，目前多用于評估腎動脈狹窄程度以及腎移植術(shù)后血管的研究[30-31]。 有研究者[32]采用1.5 T MR 掃描設(shè)備將ASL 與SSFP 結(jié)合對供體腎動脈進行評價并與CTA 比較， 結(jié)果顯示CTA 與NCE-MRA 在腎動脈數(shù)量以及早期分支診斷的一致性分別為0.970 7 和0.882 2，表明兩者相結(jié)合的NCE-MRA 新技術(shù)可以替代CTA 評估供腎血管。

2.2 腎靜脈評估 近年來對于腎靜脈成像多集中采用CE-MRA 檢查，而NCE-MRA 的應(yīng)用研究目前尚較少。 CE-MRA 主要是通過增強后靜脈期影像對腎靜脈的解剖情況進行評估[3,15]。Gulati 等[3]研究結(jié)果顯示CE-MRA 可以評價復(fù)雜的腎靜脈解剖，但在檢測靜脈延遲匯合的敏感度（72%）和準(zhǔn)確度（83%）較低。 TOF MRA 作為臨床應(yīng)用最廣泛的MR 血管成像，較早用于腎靜脈的評估。1996 年Roditi 等[33]采用連續(xù)、流量補償、屏氣梯度回波快速小角度激發(fā)采集3 個平面（橫斷面、 矢狀面和偏10°冠狀面） 的2D TOF 影像，利用預(yù)飽和帶消除動脈信號，研究表明矢狀面對于識別靜脈變異效果較好， 避免了平面內(nèi)的流動飽和偽影， 可以用于評估左腎靜脈解剖變異情況。 但是，由于該研究掃描總時長較長，隨后較少用于腎靜脈成像研究。 李等[34]利用多反轉(zhuǎn)脈沖空間標(biāo)記NCE-MRA 技術(shù)對顯示腎臟腫瘤病人腎靜脈的可行性及靜脈內(nèi)瘤栓的診斷效能進行研究， 認為多反轉(zhuǎn)脈沖空間標(biāo)記技術(shù)可用于腎腫瘤病人腎靜脈成像，可準(zhǔn)確診斷瘤栓存在情況。 由于NCE-MRA 對腎靜脈的成像評價仍存在一些尚未解決的技術(shù)局限性，因此該技術(shù)對于靜脈的研究有待進一步完善。

2.3 不同場強MRA 對腎血管的評估 任何MRA研究的首要條件是高空間分辨力、 高血管背景對比度、足夠的解剖覆蓋率和合理的較短掃描時間[35]。在處理這些需求時， 現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備各有優(yōu)缺點。目前臨床上常用的MR 設(shè)備多為1.5 T 及3.0 T 場強，不同場強的影像質(zhì)量不同。有文獻[36]報道對供腎者行1.5 T MRA 掃描，其影像質(zhì)量均可接受，且閱片者間的一致性較好，可滿足臨床評估需要。 而3.0 T能夠比1.5 T MRA 提供更高的信噪比和對比噪聲比，且可以使用更高的加速度因子，通過并行成像，可以進一步提高空間分辨力、 掃描覆蓋率并縮短掃描時間[35]。 由于T1值隨著場強增加而增加，而血管內(nèi)釓對比劑的T1值對場強依賴性小，可與組織形成更加明顯的對比， 這有助于更好地顯示增強后的血管結(jié)構(gòu)，提高了腎血管評估的敏感度和準(zhǔn)確度[3]。 通過對比1.5 T 和3.0 T 的3D TOF MRA 發(fā)現(xiàn)3.0 T 具有更高的分辨力， 其主觀影像質(zhì)量和遠端血管顯示也更佳[37]。但場強增加的同時，特殊吸收率也隨之增加，可以通過使用梯度回波序列、增加重復(fù)時間和減小翻轉(zhuǎn)角來降低特殊吸收率[35]。

3 小結(jié)

術(shù)前深入了解腎臟的血管解剖對供腎的篩選以及手術(shù)方式的制定至關(guān)重要。 隨著血管MRA 技術(shù)的不斷發(fā)展、完善以及研究的深入，其在供腎血管應(yīng)用日漸增多。 CE-MRA 雖然診斷特異度高，但存在外源性對比劑帶來的腎功能安全隱患。 而NCEMRA 無需對比劑成像， 其能否替代CE-MRA 用于供腎血管成像的研究將愈加受到關(guān)注。自TOF 法作為最早的一種NCE-MRA 技術(shù)應(yīng)用于臨床后，PC、SSFP 及ASL 等這些NCE-MRA 新技術(shù)也不斷進步，但各具優(yōu)勢及局限性，同種技術(shù)不同場強得到的影像質(zhì)量不同， 且對于腎靜脈的非對比增強評估目前研究仍較少。 MRA 可作為活體供腎術(shù)前無創(chuàng)、無電離輻射評估血管的影像手段， 在臨床中具有廣闊的應(yīng)用前景。