1.5 T磁共振插入有限脉冲响应技术对肝硬化门脉系统改变的初探

邢金子，刘爱连*，王 艺，董 越，宁殿秀

肝硬化是一种以肝组织弥漫性病变为主的慢性肝病，临床上有多系统受累，以肝功能损害和门静脉高压为主要表现，晚期常出现消化道出血、肝性脑病、继发感染等严重并发症，极大的威胁着人们的健康，因此及时了解门脉系统解剖结构、准确评估肝硬化门脉高压血流动力学改变对选择临床治疗手段、预防并发症有着十分重要的意义。本文介绍插入有限脉冲响应IFIR(interpolated finite impulse response, IFIR)技术对门静脉系统解剖结构的显示及肝硬化门脉血流动力学改变的评估。

1 资料与方法

1.1 一般资料

肝硬化患者40例，均按照2000年西安全国病毒性肝炎会议修定的诊断标准，为我院2010年5～10月的住院及门诊肝硬化病例，排除肝性脑病发作期及不能耐受磁共振检查的患者，男29例，女11例，年龄35～69岁，平均50.3±18.1岁，其中3例脾切除患者及3例门脉系统血栓患者出组。入组的34例肝硬化患者，根据肝功能Child-pugh评分标准进行分级，A级17例，B级12例，C级5例。正常人群20例，均为我院健康体检人。

1.2 仪器与方法

1.2.1 MR扫描

采用GE Signa 1.5 T HD echospeed MRI超导型扫描仪，8ch Body Upper线圈，受试者取仰卧位，足先进。扫描前先对受试者进行呼吸训练。在定位像和校准扫描结束后，嘱受试者规律呼吸进行IFIR序列扫描。扫描参数：TI=200 ms，TR=4.2 ms，TE=2.1 ms，Flip angle=75，FOV=38.0 cm，矩阵=256×256，层厚2 mm/1.0 sp，呼吸门控，采集时间约3～4 min；饱合带的预加方式：以冠状位 FIESTA序列做为定位图，设定采集框范围为76～84 cm，在其上方预加饱合带，饱合带的下缘为心尖与肝右叶下缘的斜行连线，带宽为20 cm，覆盖心脏与肝脏，尽量避开脾脏与肠系膜上静脉供血区(图1)。

1.2.2 图像后处理

扫描完成后将所有MR原始数据输入GE ADW 4.4工作站。由2名有经验放射科医生共同进行图像后处理。首先对扫描图像进行快速阅览，并采用最大信号强度投影(maximum intensity projection, MIP)进行重建(图2)，剪切周围无关影像。按照标准上下、前后位存储图像。

1.2.3 图像分析

(1)门静脉显示情况：在MIP重建图像上观察门脉主干、门脉血管一级分支(左、右门脉)，二级分支(左右门脉的段血管)、三、四、五级分支(段后血管及其分支)显示情况，根据显示的程度及清晰度分为高分组及低分组。高分组：门静脉主干、一到四级血管充盈良好，管壁光滑、连续、锐利，五级血管显示或未显示；低分组：门静脉主干、一、二、三级血管可辨，四级血管模糊或未显示。

图1 选择冠状位FIESTA序列显示肝脏与心脏的最大层面，方框为冠状位采集野，斜线为饱合带施加部位Fig 1 Select the coronal FIESTA sequence to show the greatest level of liver and heart, the square frame is coronal fi eld, the oblique line area is the part we put the presaturate band on.

图2 MIP重建后图像Fig 2 Maximum-intensity-profection image.

图3 3A：在轴位上逐层勾画出脾脏轮廓；3B：在冠状位上逐层勾画出脾脏轮廓；3C：应用3DMIP软件计算出脾脏体积Fig 3 3A: Outline the spleen contours layer by layer on the axial; 3B: Outline the spleen contours layer by layer on the coronal; 3C: Calculated spleen volume applications 3DMIP software.

(2)测量门静脉(portal vein, PV)、脾静脉(splenic vein, SV)与肠系膜上静脉(superior mesenteric vein,SMV)的内径宽度及脾脏体积：①于PV、SV、SMV汇合点以远1 cm以内最宽处测量血管内径；②选择T2序列，在3D MIP中打开这个序列，采用3D MIP中的paint on slices功能，分别在轴位、冠状位及矢状位不同层面上勾画出脾脏轮廓，再通过绘制体积的软件计算出脾脏体积(图3)。然后将肝硬化患者组与正常对照组门脉系统内径宽度及脾脏体积进行对比分析，再按Child-Pugh肝功能分级将肝硬化患者分为A级、B级、C级三组，进行组间对比。

(3)观察肝硬化患者侧支循环的有无：观察食管胃底、胃小弯或胰头上方区域是否存在粗细不等，迂曲走行的血管影(图4)，按侧支循环的有无分为两组，并评估其与脾脏体积大小的关系。

(4)观察门脉系统有无其它异常，如血栓等。

1.3 统计学分析

采用SPSS 13.0统计软件。肝硬化患者组与正常对照组门脉系统内径宽度及脾脏体积的对比分析中计量资料采用均数±标准差，组间比较采用 t 检验，P＜0.05为差异有统计学意义；有无侧支循环与脾脏体积大小的关系采用成组设计两样本均数检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 门静脉的显示及评价

图4 4A、4B均可见食管胃底静脉增粗迂曲，侧支循环建立Fig 4 The thickening veins of esophageal and gastric, ollateral circulation are visible on both Fig 4A and 4B.

34例肝硬化患者中，25例(73.52%)为高分组(3～4分)；9例(26.48%)为低分组(1～2分)。

2.2 门脉系统各管径宽度与脾脏体积测量结果及对比分析

(1)肝硬化组与对照组的门静脉系统血流动力学比较：肝硬化患者PV、SV内径及脾脏体积比健康对照组明显增大(P＜0.05)，SMV差异无显著性(见表1)。

(2)肝功能Child-Pugh各分级间门脉系统血流动力学比较：A级17例，B级12例，C级5例。随肝硬化程度加重，PV内径逐渐减小，SV、SMV内径逐渐增大，脾脏体积逐渐增大(见表2)。

2.3 侧支循环的建立与脾脏体积的关系

34例患者中，22例(64.71%)侧支循环建立，12例(35.29%)无侧支循环，有侧支循环建立者较无侧枝循环者脾脏体积略增大，但差异无显著性(P＞0.05)(见表3)。

2.4 门脉系统病变

40例肝硬化患者中，3例脾切除，脾脏未见显示，脾静脉纤细或未见显影；3例门脉系统血栓，其中2例为门静脉血栓，1例为肠系膜上静脉血栓。

3 讨论

清晰直观地显示肝内外门静脉的解剖结构及病变、侧支循环有无，准确测量脾脏体积，可有助于判断门静脉高压程度、早期发现门脉系统血栓及瘤栓，评估肝移植前后肝脏血供的变化等，也是决定门脉高压病人是否具有手术适应证和选择何种手术方法的重要依据之一。因此门静脉造影具有重要临床意义。目前对门静脉系统进行研究的影像学方法很多，包括DSA、CT、超声、MRI，其中DSA是所有影像检查技术中分辨率最高的， 但其有X射线辐射损害，系创伤性检查，对操作者要求技术高，并发症多，还需使用大剂量含碘对比剂，一些慢性肝病患者因肝肾功能不全或凝血功能障碍、以及碘过敏患者无法接受该项检查。超声检查无创，并广泛应用于肝硬化门脉系统血流动力学研究中，但有操作者依赖性，易受病人体型、肠腔胀气和腹水等因素影响对深部门体侧支循环的显示不敏感[1]。CTA能清晰显示门静脉，但有放射辐射损害，而且和DSA一样需使用含碘造影剂[2]，因此CTA临床应用也受到一定限制。相对于以上几种方法，MRI具有无辐射、优越的软组织分辨力等优点[3]，近年来，随着MR软硬件的升级和开发，磁共振门静脉成像(MR portography, MRP)在门静脉的应用越来越受到关注。

IFIR技术作为MRP的一种，具有以下几点优势：①IFIR技术无需打药、无需屏气便能清晰显示门静脉结构；②IFIR技术能够进行冠状位门静脉成像并能通过MIP重建实现三维多角度观察；③采用有效反转准备序列，在清晰显示门静脉结构的同时，能够抑制成像区软组织、降主动脉及腔静脉信号，并能保证较短的采集时间，较高的空间分辨力。

王艺等[4]学者已将IFIR轴位成像序列成功地应用于肾动脉成像，此团队随后又将IFIR冠状位序列应用于正常人的肝门静脉成像，其中75%可清晰显示门脉主干及一到四级血管分支[5]。本组IFIR技术较好地显示了肝硬化门静脉血管，73.52%为可清晰显示门脉主干及一到四级血管分支，充分证实了IFIR技术应用于肝硬化病人的可行性，为进一步研究肝硬化病人的血流动力学提供新的方法。

文献报道和本研究均提示，肝硬化门静脉高压病人PV、SV、SMV的血管直径较对照组均有显著增加[6]。根据流体力学的概念，门静脉压力决定于门静脉血流量与阻力之间的相互作用，不论是门静脉血流的增多(前向性学说)或是阻力的增高(后向性学说)均会使门静脉压力增高。由于肝硬化病人血中组织胺、胰高糖素、前列环素浓度不同程度的增高，以及由于门静脉阻力增加、血流速度减慢、局部淤滞、酸性代谢产物积聚等因素，导致微静脉毛细血管前阻力血管扩张，使得血流量增加，血管直径增宽[7]。部分研究显示[8-10]病毒性肝炎及肝硬化患者门、脾静脉管径与肝功损害程度呈正相关。本组结果显示，随肝功能损害程度加重，PV内径逐渐减小，呈负相关改变，与之前报道不同，其机制可能为：肝硬化门脉高压症存在严重的门静脉系统血流动力学紊乱，随着肝功能损害程度的加重，肝脏纤维化随之加重，假小叶形成，肝细胞血液循环供应受阻，导致侧支循环建立，门体分流形成，最终门静脉入肝血液量减少，甚至出现部分返向血流征象，因此可出现随肝功能损害程度的加重门静脉管径逐渐减小的现象。SV、SMV内径逐渐增大，脾脏体积逐渐增大，有文献认为门脉高压时脾静脉流量的增加在“前向血流”因素中占有重要作用，对于侧支循环已建立的门脉高压诊断，SMV内径宽度的测量要优于PV[11]。据文献报道，肝硬化约1/3患者有侧支循环的形成，本组研究34例患者中22例(65%)侧支循环建立，有侧支循环建立者较无侧枝循环者脾脏体积略增大，但无统计学意义(P＞0.05)，说明肝硬化脾大并不会因为侧支循环分流而减小，更证明了门脉高压时脾静脉流量的增加在“前向血流”因素中占有重要作用，同时也说明了门静脉高压症时血流动力学的复杂和多变。

总之，IFIR冠状位非对比剂MR门静脉血管成像作为一种无创性检查的新方法，能清晰显示门静脉系统的解剖结构及病变，有很好的临床应用前景。

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