評(píng)估移植腎動(dòng)脈狹窄：非對(duì)比劑增強(qiáng)MRA與DSA對(duì)照研究

湯浩， 王秋霞， 孟曉巖， 王梓， 王艷春， 李建軍

腎移植手術(shù)為治療終末期腎病最有效的方法，但術(shù)后移植腎血管并發(fā)癥仍無法完全避免，盡管移植腎血管并發(fā)癥的發(fā)生率已逐年降低，由早期的30%，降至近來的0.8%～6.0%，但是移植腎血管并發(fā)癥一旦出現(xiàn)，病情往往進(jìn)展迅速，并且后果嚴(yán)重，會(huì)對(duì)移植腎功能造成影響，甚至可能導(dǎo)致移植腎丟失，危及生命。腎移植術(shù)后最常見的血管并發(fā)癥是移植腎動(dòng)脈狹窄[1-3]。目前，臨床上診斷移植腎動(dòng)脈狹窄的常規(guī)的可靠方法有彩色多普勒超聲、CT動(dòng)脈血管成像(CT angiography,CTA)和MR增強(qiáng)動(dòng)脈血管成像(contrast-enhanced MR angiography,CE-MRA)等[4-11]。彩色多普勒超聲檢查結(jié)果對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)特別依賴，且易受盆腔腸氣干擾影響診斷。而CTA掃描不可避免的需要使用含碘對(duì)比劑，并且CT會(huì)對(duì)患者產(chǎn)生電離輻射。另外，基于碘的對(duì)比劑可能對(duì)腎功能不良的患者造成對(duì)比劑腎病等相關(guān)不良反應(yīng)[12]。對(duì)于CE-MRA，近來有報(bào)道指出含有釓元素的對(duì)比劑有可能導(dǎo)致腎功能不良的患者出現(xiàn)系統(tǒng)性腎源性纖維化[13-16]。特別值得注意的是患者行腎移植手術(shù)后，由于需要長(zhǎng)期服用免疫抑制劑等藥物，因此對(duì)患者腎功能的保護(hù)需要特別關(guān)注，這導(dǎo)致CTA及CE-MRA這兩種使用對(duì)比劑的檢查手段在評(píng)估移植腎動(dòng)脈狹窄的應(yīng)用具有一定的局限性。近來，一種新的無輻射、無創(chuàng)、無需使用對(duì)比劑的非對(duì)比劑增強(qiáng)血管成像技術(shù)成為影像學(xué)研究的熱點(diǎn)，并得到了快速的發(fā)展，全身各個(gè)部位新的成像序列不斷出現(xiàn)。本次研究所應(yīng)用的基于多翻轉(zhuǎn)脈沖空間標(biāo)記技術(shù)的非對(duì)比劑增強(qiáng)磁共振血管成像序列(SLEEK)在評(píng)估門靜脈、移植腎血管解剖及腎源性高血壓方面取得了初步的成果[17-20]。本次研究中將SLEEK技術(shù)應(yīng)用在評(píng)估移植腎動(dòng)脈狹窄方面，并以“金標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)的結(jié)果做為對(duì)照，旨在探討SLEEK序列在評(píng)估移植腎動(dòng)脈狹窄方面的應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.研究對(duì)象

所有入組腎移植患者的檢查均符合醫(yī)院倫理委員會(huì)的要求，所有入組腎移植患者均簽署知情同意書，同意入組觀察。選取腎移植術(shù)后行彩色多普勒超聲檢查疑似有移植腎動(dòng)脈狹窄并準(zhǔn)備行DSA檢查或介入治療的患者23名(男14人，女9人，24～63歲，平均年齡45歲)納入本項(xiàng)研究。23名腎移植患者首先行基于多翻轉(zhuǎn)脈沖空間標(biāo)記技術(shù)的非對(duì)比劑增強(qiáng)磁共振血管成像序列(SLEEK)檢查。之后所有23名患者在完成SLEEK掃描后的1～7d內(nèi)行DSA進(jìn)一步檢查或介入治療。

2．掃描方法

SLEEK技術(shù)：所有移植腎動(dòng)脈非對(duì)比劑增強(qiáng)MRA(SLEEK)檢查設(shè)備均為1.5T超導(dǎo)磁共振掃描儀(EXCITE HD,GE,Healthcare,USA)。SLEEK序列是呼吸觸發(fā)的基于多翻轉(zhuǎn)脈沖空間標(biāo)記技術(shù)的非對(duì)比劑增強(qiáng)MRA成像序列。實(shí)施SLEEK序列掃描前需要訓(xùn)練患者的呼吸節(jié)律。掃描過程中應(yīng)用4個(gè)不同的血液抑制翻轉(zhuǎn)時(shí)間(blood suppression inversion time,BSP TI)分別進(jìn)行4次移植腎動(dòng)脈的掃描(BSP TI=1400 ms,1100 ms,800 ms,500 ms)。冠狀面掃描范圍包括移植腎、中遠(yuǎn)段腹主動(dòng)脈、雙側(cè)髂總動(dòng)脈及雙側(cè)髂內(nèi)、外動(dòng)脈。在進(jìn)行SLEEK序列掃描過程中如何設(shè)置翻轉(zhuǎn)帶是比較關(guān)鍵的，本研究中根據(jù)移植腎所處的位置放置的是兩個(gè)相互垂直的翻轉(zhuǎn)帶，一個(gè)與人體長(zhǎng)軸平行的翻轉(zhuǎn)帶飽和掉其覆蓋區(qū)域的所有軟組織、血液、骨骼等背景信號(hào)，另一個(gè)翻轉(zhuǎn)帶放置在移植腎上極的上方將飽和了的動(dòng)脈血再次翻轉(zhuǎn)為不飽和的動(dòng)脈血，利用流入增強(qiáng)原理在信號(hào)被抑制的背景里，移植腎動(dòng)脈流入增強(qiáng)被顯示出來。據(jù)不同腎移植患者掃描范圍及呼吸節(jié)律的不同，掃描時(shí)間總共約為7～8 min。其他的掃描參數(shù)：TE 2.0 ms,TR 3.9 ms,層厚2 mm,帶寬±125 kHz,翻轉(zhuǎn)角75°,FOV 38 cm×30 cm,Matrix 224×256,呼吸間隔1,sense factor 2,receiver NEX 0.80。

數(shù)字減影血管造影(DSA):本研究病例均在非對(duì)比劑增強(qiáng)MRA后擬介入治療時(shí)行DSA ，設(shè)備為Toshiba Model DEP-2000數(shù)字減影血管造影機(jī)，放射科醫(yī)生行Seldinger技術(shù)穿刺，一側(cè)股動(dòng)脈透視下導(dǎo)絲引導(dǎo)將5F Cobra導(dǎo)管選擇性插入移植側(cè)髂外動(dòng)脈或髂內(nèi)動(dòng)脈或移植腎動(dòng)脈進(jìn)行動(dòng)脈造影。每次使用12～15 mL的對(duì)比劑，注射對(duì)比劑的流率為3～4 mL/s。在放射科血管造影醫(yī)師在行DSA檢查術(shù)前不了解具體SLEEK的檢查結(jié)果的情況下，為了能夠清晰顯示移植腎動(dòng)脈的狹窄部位、狹窄程度、狹窄形態(tài)、狹窄數(shù)目等情況，通常需對(duì)患者進(jìn)行多次、多角度投照造影圖像分析，對(duì)比劑總量約36～45 mL。

圖1 男，41歲，腎移植術(shù)后2個(gè)月。a)SLEEK序列MIP重建圖像示移植腎動(dòng)脈吻合口3度狹窄(箭)；b)DSA圖像證實(shí)了狹窄的存在(箭)，并與SLEEK顯示的狹窄程度一致。 圖2 a)男，28歲，腎移植術(shù)后2個(gè)月余, 移植腎動(dòng)脈與髂內(nèi)動(dòng)脈端端吻合，吻合口1度狹窄(箭)，SLEEK可以清晰顯示伸入移植腎皮質(zhì)的細(xì)小分支；b)男，21歲，腎移植術(shù)后1個(gè)月余, 移植腎動(dòng)脈與髂外動(dòng)脈端側(cè)吻合，移植腎動(dòng)脈主干1度狹窄(箭)，SLEEK可以清晰顯示伸入移植腎皮質(zhì)的細(xì)小分支。

3.圖像分析

SLEEK:將非對(duì)比及增強(qiáng)MRA(SLEEK)序列的原始圖像導(dǎo)入影像后處理工作站(AW 4.7,GE Healthcare,Buc,France)進(jìn)行圖像后處理、重建及分析。圖像重建方法有多平面重組(multiplanar reformation,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)及容積再現(xiàn)(volume rendering,VR)。

移植腎動(dòng)脈狹窄的影像資料由兩名放射科醫(yī)師來評(píng)估，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。兩名放射科醫(yī)師首先對(duì)每位患者動(dòng)脈的4個(gè)不同的BSP TI的原始圖像和重建圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，并選出顯示效果最佳的一組圖像。對(duì)每一個(gè)病例要評(píng)估狹窄的部位和狹窄程度。狹窄程度按如下分級(jí)：4級(jí)，閉塞；3級(jí)，狹窄程度75%～99%；2級(jí)，狹窄程度50%～74%；1級(jí)，狹窄程度<50%，這里認(rèn)為當(dāng)動(dòng)脈狹窄程度>50%(2級(jí)、3級(jí)、4級(jí))時(shí)具有顯著臨床意義。動(dòng)脈狹窄程度的評(píng)估按照下面公式計(jì)算：狹窄程度=[1-(S/R)]×100%，R和S分別代表狹窄旁邊正常段動(dòng)脈的管徑和狹窄段的管徑。

DSA:評(píng)估移植腎動(dòng)脈狹窄程度的DSA圖像時(shí)候的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)參照非對(duì)比劑增強(qiáng)血管成像序列SLEEK。

4.統(tǒng)計(jì)分析

使用Kappa檢驗(yàn)評(píng)判2名放射科醫(yī)生對(duì)影像資料評(píng)估結(jié)果的一致性。以“金標(biāo)準(zhǔn)”DSA結(jié)果為參考，應(yīng)用Kappa 檢驗(yàn)來分析SLEEK與DSA顯示移植腎動(dòng)脈狹窄程度的相關(guān)性。Kappa≥0.75，認(rèn)為一致性較好；0.4

結(jié) 果

23例腎移植患者行DSA檢查及非對(duì)比劑增強(qiáng)MRA(SLEEK)檢查，男14人，女9人，24～63歲，平均年齡45歲。以DSA作為金標(biāo)準(zhǔn)，確定7例患者的移植腎動(dòng)脈為1度狹窄，14例為2度狹窄，2例為3度狹窄(圖1)。2名放射科醫(yī)生對(duì)影像資料評(píng)估結(jié)果的一致性較高，kappa值為0.93。SLEEK對(duì)有顯著臨床意義的狹窄(狹窄程度>50%)的陰性預(yù)測(cè)值為100%，靈敏度100%，陽性預(yù)測(cè)值93.3%，準(zhǔn)確度95.7%，特異度88.9%。SLEEK在評(píng)估移植腎動(dòng)脈狹窄程度方面與DSA的有著較好的相關(guān)性(kappa=0.86)。

表1 23例經(jīng)DSA確診的移植腎動(dòng)脈狹窄分級(jí)

腎移植手術(shù)后如果能夠早期無創(chuàng)檢測(cè)到移植腎動(dòng)脈狹窄，從而盡早采取相應(yīng)治療措施，這對(duì)于改善腎移植患者的預(yù)后具有極其重要的臨床意義。在本研究中我們采用金標(biāo)準(zhǔn)DSA作對(duì)照，對(duì)SLEEK序列在診斷移植腎動(dòng)脈狹窄方面的能力進(jìn)行了評(píng)估。初步研究結(jié)果顯示SLEEK能夠清晰的發(fā)現(xiàn)移植腎動(dòng)脈狹窄并可以準(zhǔn)確的評(píng)估移植腎動(dòng)脈的狹窄程度。SLEEK技術(shù)提供了很好的信噪比以及動(dòng)脈血液和軟組織背景之間的對(duì)比。本研究通過選擇性翻轉(zhuǎn)移植腎實(shí)質(zhì)和靜脈的磁共振信號(hào)，利用流入增強(qiáng)原理，從而使移植腎動(dòng)脈更好地被顯示出來。本次研究把SLEEK序列圖像與金標(biāo)準(zhǔn)DSA的圖像進(jìn)行對(duì)照可以發(fā)現(xiàn)SLEEK序列顯示移植腎動(dòng)脈的效果很好，甚至可以清晰顯示伸入腎皮質(zhì)的細(xì)小分支(圖2)。總共有23名患者的23處狹窄被SLEEK序列清晰顯示，21例移植腎動(dòng)脈狹窄出現(xiàn)在吻合口附近，1例移植腎動(dòng)脈狹窄出現(xiàn)在吻合口附近的髂外動(dòng)脈，1例狹窄出現(xiàn)在局吻合口稍遠(yuǎn)的移植腎動(dòng)脈主干。值得一提的是在評(píng)估移植腎動(dòng)脈狹窄程度方面SLEEK與DSA有著較好的一致性(Kappa=0.86)。但是有1例DSA顯示為1度狹窄的患者被SLEEK評(píng)估為3度狹窄，這可能是由于該患者移植腎動(dòng)脈有一段部分包饒著髂外動(dòng)脈走行，髂外動(dòng)脈的搏

動(dòng)可能導(dǎo)致了相鄰移植腎動(dòng)脈局部血流信號(hào)的缺失(圖3)。其余病例的狹窄程度與DSA的結(jié)果非常相近。另外值得一提的是對(duì)有顯著臨床意義的明顯動(dòng)脈狹窄(狹窄程度>50%)的患者，SLEEK序列對(duì)移植腎動(dòng)脈狹窄的陰性預(yù)測(cè)值達(dá)到了100%，提示SLEEK序列顯示移植腎動(dòng)脈沒有明顯狹窄的結(jié)果有極高的可信度的，因此可以減少非必要的DSA檢查次數(shù)。文獻(xiàn)上的移植腎動(dòng)脈非對(duì)比劑增強(qiáng)MRA往往是行軸面掃描[21,22]，而我們應(yīng)用的SLEEK序列是冠狀面掃描，這樣掃描有以下優(yōu)點(diǎn)，首先根據(jù)移植腎的形態(tài)及所處位置，冠狀面掃描可以使掃描層數(shù)減少，從而節(jié)省了掃描時(shí)間，我們每一個(gè)序列用時(shí)約為2～3min；其次，冠狀面掃描可以增大掃描視野，增加信息的獲取，比如在胰腎聯(lián)合移植時(shí)，SLEEK序列可以將位于另一側(cè)髂窩的移植胰腺的動(dòng)脈同時(shí)顯示出來(圖4)。

圖3 女，22歲，腎移植術(shù)后1年。a)SLEEK最大密度投影顯示移植腎動(dòng)脈主干局部3度狹窄(箭)；b)DSA顯示僅1度狹窄(箭)；c)軸面最大密度投影(MIP)顯示移植腎動(dòng)脈起始段局部環(huán)繞髂外動(dòng)脈走形(箭)。圖4 男，53歲，胰腎聯(lián)合移植6個(gè)月余。a)SLEEK序列MIP重建顯示移植腎動(dòng)脈與髂外動(dòng)脈吻合口處3度狹窄(長(zhǎng)箭)，由于SLEEK的掃描范圍大，同時(shí)顯示右側(cè)髂窩移植胰腺動(dòng)脈有一處狹窄(箭)；b)DSA顯示移植腎動(dòng)脈狹窄程度與SLEEK一致(箭)，而DSA由于選擇性移植腎動(dòng)脈造影沒有同時(shí)顯示對(duì)側(cè)髂窩處移植胰腺動(dòng)脈的狹窄。

在對(duì)移植腎動(dòng)脈狹窄的診斷中，DSA被認(rèn)為是金標(biāo)準(zhǔn)，但是由于移植腎動(dòng)脈的走行及吻合方式多變，因此在實(shí)際臨床操作中往往需要放射科醫(yī)生多角度、多次進(jìn)行造影方顯示移植腎動(dòng)脈狹窄位置或吻合口的情況。而本研究中SLEEK序列可以進(jìn)行薄層三維容積采集，將圖像資料導(dǎo)入后處理工作站可以進(jìn)行三維重建，通過多種影像后處理技術(shù)可以多種模式(MIP、VR、MPR)任意角度觀察移植腎動(dòng)脈。本研究有1例雙支移植腎動(dòng)脈患者1支移植腎動(dòng)脈正常，另外1支有狹窄，DSA由于角度原因無法同時(shí)顯示2支移植腎動(dòng)脈的開口位置，而SLEEK通過重建可以同時(shí)顯示2支移植腎動(dòng)脈的開口位置并且同時(shí)顯示移植腎動(dòng)脈的狹窄部位(圖5)。

圖5 男，29歲，腎移植術(shù)后1年。a)SLEEK最大密度投影顯示第二支移植腎動(dòng)脈靠近吻合口處狹窄(箭)；b)多平面重建技術(shù)(MPR)顯示移植腎動(dòng)脈狹窄(箭)；c)容積再現(xiàn)技術(shù)(VR)顯示雙支移植腎動(dòng)脈吻合口及第二支移植腎動(dòng)脈狹窄段(箭)；d)DSA顯示第二支移植腎動(dòng)脈狹窄段(箭)；e)DSA顯示第一支移植腎動(dòng)脈吻合口(箭)。

本研究也存在不足之處，僅納入了既行SLEEK檢查又行DSA檢查或治療的患者，因此我們的總體病例數(shù)還比較少，還需要更大規(guī)模的搜集病例進(jìn)一步研究。另外本研究發(fā)現(xiàn)患者的呼吸節(jié)律會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量和掃描時(shí)間有著較明顯的影響，因此掃描前對(duì)患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練很有必要。

總而言之，基于多翻轉(zhuǎn)脈沖空間標(biāo)記技術(shù)的非對(duì)比劑增強(qiáng)磁共振血管成像序列(SLEEK)無輻射、無創(chuàng)，在顯示移植腎動(dòng)脈狹窄方面展示出了很好的應(yīng)用價(jià)值，與DSA有著很好的一致性，可以為臨床疑似移植腎動(dòng)脈血管狹窄的患者提供一種可靠的影像診斷方法，為臨床后續(xù)制定診療方案提供重要依據(jù)。