流入反转恢复序列磁共振血管成像评估肾动脉狭窄

肾动脉狭窄是引起继发性高血压和肾功能衰竭的常见原因，对于不同病因和狭窄率的肾动脉，采取的治疗方法也不相同[1]，因此，肾动脉狭窄的诊断在临床上非常重要。对比增强磁共振血管成像（CE-MRA）诊断狭窄率≥50%的肾动脉的敏感度和特异度均超过90%[2,3]，但CE-MRA中使用的钆剂存在肾毒性，因此，探讨非对比剂增强MRA评估肾动脉狭窄的可行性具有重要意义。流入反转恢复（in- fl ow inversion recovery, IFIR）是一种基于平衡式稳态自由进动序列（balance steady-state free precession, balance-SSFP）的非对比剂增强MRA技术，本研究以CE-MRA为对照，探讨IFIR诊断肾动脉狭窄的可行性与可靠性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2008-07～2011-07于北京大学人民医院拟诊为肾动脉狭窄的62例患者，均行IFIR及CE-MRA检查，排除有MRI禁忌证者。拟诊为肾动脉狭窄的主要原因有：原因不明的高血压（19例），超声检查发现肾萎缩（常为单侧）或提示可能有肾动脉狭窄（7例），肾功能受损、不明原因蛋白尿（28例）及其他（8例）。62例患者中，男42例，女20例；年龄7～86岁，平均（55.4±18.6）岁。其中6例行肾动脉数字减影血管造影（DSA）检查。

1.2 仪器与方法 采用GE Signa HDx 3.0T磁共振仪，8US Torsopa相控阵线圈。扫描参数：①IFIR：选择轴位为层面选择方向。在梯度回波之前施加磁化准备脉冲以抑制背景组织和静脉的信号，反转时间设置为1300 ms。在此基础上施加频谱预饱和反转恢复（spectral presaturation inversion recovery, SPIR）序列以抑制脂肪信号，TE及TR为系统默认的最小值，TE 2.5～2.7 ms，TR 5.0～5.4 ms，TE=1/2TR，翻转角70°，带宽125.00 MHz，层厚2 mm，层间距1 mm，视野34 cm×27.2 cm，矩阵256×256，配合呼吸触发技术，3D采集，54次呼吸周期完成一次采集，时间3～4 min。②CE-MRA：采用快速扰相梯度回波序列行3D冠状位成像，TR 3.3～3.6 ms，TE 1.2～1.3 ms，层厚2 mm，层间距1 mm，视野40 cm×40 cm，矩阵272×192，配合并行采集技术，注射钆喷酸葡胺后约15 s，屏气进行一次采集，时间23～25 s，造影剂剂量30 ml，注射速度2.5 ml/s。检查总时间约为20 min，包括摆体位、建立呼吸门控及对患者进行简单呼吸训练3～5 min，IFIR序列约5 min，CE-MRA序列约10 min。

1.3 图像分析 由2名有经验的副主任医师采用双盲法根据血管连续性、信号均匀度、对比度和管壁锐利度等评价肾动脉主干及分支，图像质量评价标准[4]：好：无或较少伪影，肾动脉主干管壁清晰，一级分支显示清楚；中：有部分伪影，肾动脉主干管壁毛糙，一级分支显示较模糊；差：有明显伪影，肾动脉主干管壁明显模糊或仅节段性显示，一级分支未显示或仅部分显示。使用GE Centricity软件内的长度测量功能测量肾动脉狭窄率，得出散点图，并分为4个级别：0级：无狭窄；1级：狭窄率＜50%；2级：狭窄率≥50%，＜75%；3级：狭窄率≥75%[4]。以CE-MRA作为诊断标准，狭窄程度＜50%为阴性，≥50%为阳性[5]，计算IFIR诊断肾动脉狭窄的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值及阴性预测值。

1.4 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，IFIR与CEMRA诊断肾动脉狭窄比较采用Spearman等级相关分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 IFIR与CE-MRA获得肾动脉图像质量比较 62例患者扫描均成功，共获得148支肾动脉（包括副肾动脉）图像，其中IFIR图像质量好、中、差分别为113支（76.4%）、20支（13.5%）、15支（10.1%）；CE-MRA图像质量好、中、差分别为123支（83.1%）、11支（7.4%）、14支（9.5%）。148支肾动脉中，141支图像质量可采用IFIR及CE-MRA测量狭窄率，见图1。3例经DSA证实一侧肾动脉重度狭窄或闭塞，伴患侧肾脏明显萎缩，IFIR示未狭窄或仅轻度狭窄侧肾动脉图像质量好，而狭窄侧难以显影（图2）。2.2 IFIR与CE-MRA诊断肾动脉狭窄比较 IFIR及CE-MRA测量狭窄率得到的各级肾动脉支数见表1。Spearman等级相关分析显示，IFIR与CE-MRA诊断肾动脉狭窄的一致性较好（r=0.843,P＜0.01）。IFIR诊断肾动脉狭窄的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值及阴性预测值分别为81.2%、95.2%、93.6%、68.4%、97.5%，见图3。

图1 患儿女，7岁，高血压，左肾动脉球囊扩张术后。A. IFIR示右肾动脉图像质量好，近端狭窄约50%（箭），左肾动脉图像质量中，显影较浅淡，中段狭窄约80%（箭头）；B. CE-MRA图像质量差，右肾动脉主干伪影较多（箭），左肾动脉主干显影模糊（箭头）

图2 患者男，48岁。IFIR（A）、CE-MRA（B）和DSA（C）分别示左肾动脉重度狭窄或闭塞（箭），同时伴左肾萎缩

表1 IFIR及CE-MRA测量狭窄率所得各级肾动脉支数

图3 患者女，79岁。A. IFIR示右肾动脉起始部狭窄率约65%（箭）；B. CE-MRA 示右肾动脉起始部狭窄率约55%（箭）；C. DSA证实右肾动脉起始部狭窄率约50%（箭）

3 讨论

3.1 IFIR诊断肾动脉狭窄的优势 本研究IFIR全部用3.0T场强的磁共振仪进行扫描，不采取以往报道[4,6]所用的心电触发技术，同时在减少呼吸运动伪影方面，以呼吸触发技术取代导航回波技术，缩短了检查时间。呼吸触发技术屏气时间限制，可以采集更多的数据来提高空间分辨率，因此，即使对于屏气困难的患者，也能得到高质量的图像。

本研究结果显示，IFIR可以获得高质量的图像，IFIR图像质量好、中、差分别为113支（76.4%）、20支（13.5%）、15支（10.1%），15支图像质量差的肾动脉中仅7支无法测量狭窄率。IFIR可以很好地显示肾实质内的肾动脉分支、纤细的双肾动脉或副肾动脉证实了IFIR评估肾动脉狭窄的优越性。即使在重度狭窄的远端，也未出现因血流信号过多丢失而影响正确评估狭窄程度的情况。而在其他不使用造影剂的序列，如时间飞跃法和相位对比法，狭窄远端的血流信号丢失过多，临床应用价值明显减低。

CE-MRA对肾实质内分支的显示往往不如IFIR[7]，其原因可能为：①IFIR很好地抑制了背景组织（包括肾实质）信号，故肾实质内的动脉分支显示清晰，而CE-MRA序列未对肾实质的信号进行抑制，使其对肾实质内的动脉分支显示效果不如IFIR，但对肾实质外的分支显示清楚。②CE-MRA对肾动脉分支的显示与扫描时机有一定关系，但如果将扫描时间延迟，在扫描时部分造影剂已经到达肾静脉，甚至部分患者的图像上可以看见肾盂肾盏上有造影剂的充盈，则干扰对肾动脉的显示。

3.2 IFIR对临床诊断肾动脉狭窄的指导 由于IFIR的特异度及阴性预测值较高，对临床怀疑肾动脉狭窄的患者，可先行IFIR扫描，若IFIR图像质量好，且肾动脉正常或轻度狭窄（即本研究分类中的阴性患者），则检查结束。本研究中IFIR图像质量好，且肾动脉无狭窄或轻度狭窄31例共75支肾动脉。由于对于肾动脉狭窄为阴性的患者，IFIR与CE-MRA有很好的相关性，采用此策略是可行的，可以使50%的患者避免不必要的对比增强扫描检查。若IFIR图像质量好，且肾动脉有中、重度狭窄，可结合实际情况行CE-MRA，或建议患者进一步行DSA检查。若IFIR图像质量差，应行CE-MRA检查。

3.3 本研究的局限性

3.3.1 磁化率伪影的影响 IFIR是一种基于平衡式稳态自由进动（SSFP）的反转恢复序列，很容易受磁场不均匀性的影响，而对磁场不均匀的极度敏感，也导致IFIR图像经常出现梯度场伪影，表现为图像几何中心部位的波纹状伪影，而这些部位有时与肾动脉主干或一级分支的走行区相重叠，对图像质量的影响非常大，可以使用较低的梯度场去除伪影，亦可在GE Signa HDx 3.0T磁共振仪中将梯度模式由Zoom改为Whole，但是较低的梯度会使最短TR加大，SSFP的成像效果变差，图像质量降低。

3.3.2 肾动脉中、重度狭窄时血流变细所致信号减弱肾动脉狭窄处血流变细，使流经血管的质子减少，致使狭窄程度越高，患者图像质量越差。本研究发现结合肾脏萎缩，可以协助判断信号减弱是肾动脉狭窄还是运动伪影所致。本研究中有3例经DSA证实一侧肾动脉重度狭窄或闭塞，同时伴患侧肾脏明显萎缩，IFIR显示其未狭窄或仅轻度狭窄侧肾动脉图像质量好，而狭窄侧由于前述原因而难以显影。

3.3.3 选择CE-MRA作为诊断肾动脉狭窄的参考标准 将CE-MRA作为参考标准可能会引起争议，然而，Vasbinder等[8]的研究结果显示，CE-MRA具有很高的精确度，并且优于其他无创性检查；Tan等[9]研究认为，对绝大多数怀疑肾动脉狭窄的患者，CE-MRA不但可以取代DSA检查，同时还具有无创、无电离辐射、只应用小量的肾毒性对比增强剂的优点。因此，本研究未对正常肾动脉和不存在血流动力异常的狭窄肾动脉患者行DSA检查，因为CE-MRA结果正常的肾动脉基本可以排除存在中、重度狭窄的可能，这时再对其行有创的诊断性检查不合乎伦理道德。同时，对于走行弯曲或异常的血管，用DSA评估狭窄的准确度也受限制。因此，用CE-MRA作为参考标准是合理的。然而，本研究中对肾动脉狭窄需要行介入治疗的患者均行DSA检查。对这部分患者，DSA与CE-MRA结果间的一致性较DSA与IFIR结果的一致性好。但是，由于患者例数较少，这个结论的准确性有限，需要收集更多的病例进一步评估。

另外，IFIR和CE-MRA只显示了肾动脉狭窄的形态改变，对肾动脉狭窄的评价应当包括形态和功能两个方面，如利用时相电影对比法测量肾动脉血流，用于评估肾动脉狭窄的血流动力学及形态学改变[10]。

综上所述，IFIR不使用造影剂，可以在3～4 min内获得满意的肾动脉图像，是一种可靠、可行的非对比增强肾动脉MRA方法，可作为肾功能不全患者肾动脉狭窄的诊断方法。

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