呋塞米提高不扩张上尿路排泄性三维对比增强磁共振尿路造影图像质量

莫 茵MO Yin

田 伟1TIAN Wei

孙学进1SUN Xuejin

鲁 毅1LU Yi

李 颢2LI Hao

顾 青1GU Qing

作者单位

1. 昆明医科大学第一附属医院影像中心云南昆明 650032

2. 昆明医科大学第一附属医院泌尿外科云南昆明 650032

呋塞米提高不扩张上尿路排泄性三维对比增强磁共振尿路造影图像质量

莫 茵1MO Yin

田 伟1TIAN Wei

孙学进1SUN Xuejin

鲁 毅1LU Yi

李 颢2LI Hao

顾 青1GU Qing

作者单位

1. 昆明医科大学第一附属医院影像中心云南昆明 650032

2. 昆明医科大学第一附属医院泌尿外科云南昆明 650032

中国医学影像学杂志

2012年 第20卷 第8期：561-564

Chinese Journal of Medical Imaging 2012 Volume 20(8): 561-564

目的 探讨呋塞米对不扩张上尿路的排泄性三维对比增强磁共振尿路造影（3D-ceMRU）图像质量的影响。资料与方法 40例无上尿路扩张的受检者行3D-ceMRU扫描及三维重建，其中20例（呋塞米组）于扫描前1min经静脉注射10mg呋塞米，另20例未给予呋塞米（无呋塞米组）。比较两组3D-ceMRU图像质量，包括显示度、伪影程度及亮度。结果 呋塞米组肾盏、肾盂及上、中、下段输尿管3D-ceMRU图像的显示度和亮度均优于无呋塞米组（P＜0.01），肾盏及中、下段输尿管3D-ceMRU图像的伪影程度较无呋塞米组轻（P＜0.01），两组肾盂及上段输尿管伪影程度差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 静脉给予呋塞米能通过增加尿量而减少上尿路内对比剂形成的伪影，增加图像亮度，从而提高不扩张上尿路的3D-ceMRU图像质量。

磁共振成像；尿路造影术；尿道疾病；呋塞米；利尿；质量控制

排泄性三维对比增强磁共振尿路造影（3D-excretory contrast-enhanced MR Urography, 3D-ceMRU）已用于评价不扩张的上尿路[1,2]，但因不扩张的上尿路内尿量相对较少，导致对比剂浓度相对较高，使得3D-ceMRU在显像时会产生各种伪影而导致图像质量不佳。因此，临床上有必要通过给予药物增加肾脏尿量排泄以稀释上尿路内对比剂浓度，从而达到提高不扩张上尿路3D-ceMRU成像质量的目的。本研究通过分析静脉给予或不给予呋塞米的3D-ceMRU图像质量，评价利尿剂在3D-ceMRU成像中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2008-02～2011-04 由于不明原因血尿、腰部疼痛等到昆明医科大学第一附属医院行MRU检查的40例患者，肾功能未见异常，MRI平扫未见上尿路积水扩张，且MRU双侧上尿路显示不清。其中20例共40侧在检查中经静脉注入对比剂及呋塞米行3D-ceMRU（呋塞米组），男13例，女7例；年龄13～81岁，平均（53.10±18.51）岁。另20例共40侧仅于检查中经静脉注入对比剂行3D-ceMRU（无呋塞米组），男12例，女8例；年龄25～87岁，平均（55.10±16.98）岁。两组患者性别、年龄差异无统计学意义（P＞0.05），且MR检查均未发现输尿管器质性病变。所有患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE 1.5T Signa超导磁共振扫描仪，体部8通道相控阵线圈。检查前一天受检者进食清淡、易消化食物，检查前8h禁食，4h禁水；检查前训练持续闭气12～16s；检查时要求受检者膀胱中度充盈（有尿意但还不想排尿）。T2WI采用呼吸触发快速自旋回波序列（FSE）横断位（扫描范围包括双肾及膀胱）及单次激发快速自旋回波序列（SS-FSE）冠状位和矢状位（扫描范围从肾上极到膀胱底部）；T1WI采用扰相梯度回波序列（SPGR）轴位（扫描范围包括双肾及膀胱）。3D-ceMRU采用屏气三维快速扰相梯度回波，TR 2.4ms，TE 7.4ms，反转角45°，视野36cm×36cm～48cm×48cm，矩阵320×128，层厚2～3mm，激励次数0.50～0.75。

以T1WI和T2WI为参照，3D-ceMRU的成像层块取斜冠状位，覆盖肾盂、肾盏、输尿管及后2/3膀胱。用高压注射器将对比剂钆喷替酸葡甲胺经肘前静脉注入，速度1.5～2.0ml/s，剂量为0.1mmol/kg，注入对比剂5min后采集3D-ceMRU原始图像，若尿路未完全显影，延迟3min后重复扫描，直至膀胱显影。呋塞米组在注入对比剂前约1min经肘正中静脉或手背静脉注入呋塞米10mg（哈尔滨制药三厂）。

图1～6 上尿路排泄性3D-ceMRU图像。图1 患者女，63岁，可见肾盂、肾盏及输尿管扩张充足且无伪影。图2 患者男，46岁，可见肾盏扩张轻度不足（箭），但无伪影。图3 患儿女，13岁，可见肾盂局部扩张不足（箭）及少量的磁敏感伪影（箭头）。图4 患者女，68岁，可见肾盂、肾盏及输尿管扩张不足（箭）及与输尿管平行的截断伪影（箭头）。图5 患者男，44岁，可见肾盏及输尿管扩张不足（箭）及广泛的磁敏感伪影（箭头）。图6 患者女，26岁，可见肾盂、肾盏及输尿管扩张不足（箭）、T2*效应角及广泛的磁敏感伪影和截断伪影（箭头）

1.3 图像分析 3D-ceMRU的原始图像用最大信号强度投影进行重组，以获得3D图像。将上尿路划分为5个部分：肾盏、肾盂、上段输尿管（肾门至肾下极水平）、中段输尿管（肾下极至髂嵴）及下段输尿管（髂嵴至膀胱入口）。每个部分分别由2位影像学医师从3个方面进行评分[3]：①显示度（差：1分；良好：2分；好：3分；极好：4分）。②伪影程度（无：1分；轻度：2分；中度：3分；重度：4分）。③亮度（不亮：1分；浅淡：2分；亮：3分；极亮：4分）。

1.4 统计学方法 采用SPSS 13.0软件，计量资料数据以±s 表示，采用t检验；计数资料比较行χ2检验、Fisher精确检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3D-ceMRU对不扩张上尿路的显示情况 呋塞米组和无呋塞米组3D-ceMRU均能显示肾盏、肾盂及各段输尿管的形态，3D-ceMRU图像类似于静脉尿路造影图像，并且图像可以任意方向旋转和切割以获得不同平面、不同角度的上尿路形态。呋塞米组上尿路3D-ceMRU图像伪影（图1～3）明显较无呋塞米组（图4～6）少。

2.2 无呋塞米组和呋塞米组3D-ceMRU图像显示度比较 呋塞米组和无呋塞米组肾盏、肾盂及上、中、下段输尿管显示度评分差异均有统计学意义（χ2＝22.372、15.161、16.829、29.949、36.032, P＜0.01）。无呋塞米组低分值（≤2分）比例高于呋塞米组，高分值（≥3分）比例低于呋塞米组，即呋塞米组对上尿路各部分的显示明显好于无呋塞米组（图7）。

2.3 无呋塞米组和呋塞米组3D-ceMRU图像伪影程度比较 呋塞米组和无呋塞米组肾盏及中、下段输尿管伪影程度评分差异有统计学意义（χ2＝11.275、11.741、10.460, P＜0.01），无呋塞米组低分值（≤2分）比例低于呋塞米组，高分值（≥3分）比例高于呋塞米组。呋塞米组肾盏及中、下输尿管伪影明显较无呋塞米组轻。两组间肾盂和上段输尿管的伪影程度评分差异无统计学意义（χ2＝7.247、2.206, P＞0.05），但无呋塞米组低分值（≤2分）比例仍低于呋塞米组，高分值（≥3分）比例仍高于呋塞米组（图8）。

2.4 无呋塞米组和呋塞米组3D-ceMRU图像亮度比较呋塞米组和无呋塞米组肾盏、肾盂及上、中、下输尿管亮度评分差异均有统计学意义（χ2＝16.600、13.242、16.964、15.564、17.114, P＜0.01）。无呋塞米组低分值（≤2分）比例高于呋塞米组，高分值（≥3分）比例低于呋塞米组，即呋塞米组上尿路各部分3D-ceMRU图像亮度高于无呋塞米组（图9）。

图7 无呋塞米组和呋塞米组3D-ceMRU图像显示度比较。图8 无呋塞米组和呋塞米组3D-ceMRU图像伪影程度比较。图9 无呋塞米组和呋塞米组3D-ceMRU图像亮度比较

3 讨论

3D-ceMRU与MRU不同，MRU利用尿路内的尿液作为天然对比剂[4]，而3D-ceMRU运用与三维对比增强磁共振血管成像相同的成像参数及与静脉尿路造影相同的排泄对比原理，经外周静脉团注顺磁性Gd对比剂，Gd对比剂经肾脏排入泌尿集合系统与尿液混合而在尿路内呈高浓度状态，使尿液的T1值明显缩短，同时配合快速梯度回波MR扫描技术的短TR效应有效地抑制周围背景组织的信号，从而形成上尿路信号明显增高而周围静态组织明显受抑制的强烈对比成像效果，最终达到三维显示上尿路形态的目的[5]。但本课题组初期研究发现3D-ceMRU图像会受到上尿路扩张不足、T2*效应、截断伪影和磁敏感伪影等的影响，使不扩张或轻度扩张的上尿路图像质量不佳。

上尿路扩张不足主要由尿路中尿液容积少和输尿管蠕动导致，在3D-ceMRU图像中主要表现为上尿路节段显示，甚至局部不显示。所以本研究中加用呋塞米。呋塞米是一种很强的袢利尿剂，虽不能抑制输尿管的蠕动，但可以在短时间内增加上尿路中的尿液容积，并能够促进对比剂排泄入输尿管，从而提高上尿路的显示度，对改善输尿管的显示尤佳。本研究中，使用呋塞米后的上、中、下段输尿管3D-ceMRU图像显示度达4分的分别为88.8%、72.5%及87.5%，明显优于无呋塞米组的56.3%、25.0%及27.5%。

T2*效应主要是由于尿液中的Gd对比剂浓度过高，而明显缩短了尿液的T2时间，使尿液信号在T1WI上明显下降所致，在3D-ceMRU图像中表现为肾集合系统内的低信号区域[6]。磁敏感伪影是因浓聚的Gd改变局部磁场的均匀性，而造成局部信号带状丢失。在3D-ceMRU图像中表现为集合系统周围线状黑影或白影。目前有两种方法消除这两种伪影[3,7-9]：①在检查中使用低剂量的Gd对比剂（＜0.1mmol/kg）；②增加尿液，以稀释尿液中的Gd对比剂并使其在尿液中均匀分布。而截断伪影则是因上尿路中浓聚的Gd对比剂导致输尿管与被抑制的背景脂肪间产生强烈的对比，当选择较低的空间分辨率时产生，表现为相位编码方向上一系列高、低信号交替的影像。这种截断伪影可以通过提高空间分辨率或减小交界面的对比来消除。因为增加空间分辨率将使扫描时间增加而超过患者可以承受的闭气时间，所以只能选择减少交界面的对比来消除截断伪影，而减少交界面的对比可通过稀释尿液来实现。上述3种伪影均与Gd对比剂浓聚有关，通过稀释尿液均可全部或部分消除伪影[9-12]，故本研究中使用静脉注射呋塞米增加受检者上尿路的尿液，稀释排入上尿路Gd对比剂的浓度；增加尿液的流动，使Gd对比剂迅速而均匀地分布在尿液中，以期消除或减轻T2*效应、截断伪影和磁敏感伪影，使3D-ceMRU图像质量得到明显改善。本研究证实运用呋塞米可显著提高3D-ceMRU图像质量，使用呋塞米后肾盂、肾盏及上、中、下段输尿管3D-ceMRU图像的显示度明显优于无呋塞米组，特别是肾盂和上段输尿管，评分达4分者占95.0%和88.8%；而使用呋塞米后3D-ceMRU图像亮度也有改善，无呋塞米组低分值（≤2分）比例高于呋塞米组。呋塞米组肾盏及中、下段输尿管的伪影程度明显较无呋塞米组轻；两组间肾盂及上段输尿管的伪影程度差异无统计学意义，其原因可能是这两部分即使不使用呋塞米也有充足的尿液充盈，Gd对比剂在其中不会高浓聚，本身的伪影很轻，所以呋塞米对这两部分的伪影改善不明显。

即使中至重度扩张的上尿路，利尿剂也能通过稀释尿液使Gd对比剂迅速而均匀地在尿液中分布而减少T2*效应和伪影[3,10]。呋塞米等袢利尿药存在明显的剂量-效应关系。随着药物剂量加大，利尿效果明显增强，且药物剂量范围较大。血清肌酐清除率在2mg/100ml以上时，呋塞米可以用较低的剂量（5～10mg）[13]，而肾功能受损患者应该适当增加呋塞米的剂量。呋塞米的不良反应主要与长期、大量使用有关[14]。而用于改善3D-ceMRU图像质量的呋塞米只要求较低剂量，且是短期使用，不会对受检者产生不良反应。呋塞米是氨苯磺胺衍生物，对磺胺类药物过敏的患者也可能对呋塞米过敏[7]。但本研究中未见对呋塞米产生过敏反应者。

3D-ceMRU是一种安全而有效的尿路成像方法。利尿剂可以通过轻度扩张尿路、改善显示度、减少伪影、增加亮度显著改善上尿路的3D-ceMRU图像质量。所以建议在3D-ceMRU检查中常规引入呋塞米，以使3D-ceMRU图像质量更能满足临床诊断的需求。

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（责任编辑 张春辉）

Improvement of Three-dimensional Excretory Contrast-enhanced Magnetic Resonance Urography Image Quality with Intravenous Furosemide Administration in the Nondilated Upper Urinary Tract

Purpose To investigate the effect of intravenous Furosemide administration on the image quality of three-dimensional excretory contrast-enhanced magnetic resonance urography (3D-ceMRU) in the nondilated upper urinary tract. Materials and Methods Forty patients with nondilated upper urinary tract were evaluated with 3D-ceMRU and 3D reconstruction. Among these 40 patients, 20 patients in experiment group

intravenous injection of Furosemide one minute before examination, and 20 patients in control group were not administrated. Image quality of 3D-ceMRU of two groups was compared, including visibility, artifacts and brightness.Results Visibility and brightness of calyx, renal pelvis and the upper, middle and the lower ureter on 3D-ceMRU images of the experiment group were better than those of the control group (P＜0.01). Artifacts of calyceal, middle and distal ureter in the experiment group were less than those of the control group (P＜0.01). There was no statistic difference in artifacts of renal pelvis and proximal ureter between the two groups (P＞0.05).Conclusion Intravenous Furosemide improves the image quality of 3D-ceMRU signifcantly in the nondilated upper urinary tract by increasing voiding volume, decreasing artifacts and increasing brightness.

Magnetic resonance imaging; Urography; Urethral diseases; Furosemide; Diuresis; Quality control

李 颢

云南省教育厅科学研究基金项目（09Y0161）。

2011-09-23

10.3969/j.issn.1005-5185.2012.08.001

2012-06-11

Department of Urology, the First Affliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming 650032, China

Address Correspondence to: LI Hao E-mail: lihao834@sina.com

中国图书资料分类法分类号R695；R445.2