门静脉血管成像常用技术及流入反转恢复磁共振血管成像技术研究进展

柳计强 综述 穆学涛 审校

门静脉系统供应肝脏70%～80%的血液，是肝脏的主要供血通道[1]。门静脉系统疾病常常会引起上消化道出血、肝性脑病等而导致患者死亡，因此对门静脉病变定位、定性及病变范围的精准判断至关重要。借助影像学检查方法可以准确直观、立体地了解门静脉的解剖结构及变异情况，为临床医师提供可靠的诊断手段，同时可以确定门静脉栓子的位置、大小、梗阻部位，为外科医师提供可靠的手术操作方案。笔者就门静脉成像常用方法及最近几年来流入反转恢复(inflow inversion recovery, IFIR)磁共振血管成像技术在门静脉成像中的应用进展进行综述。

1 门静脉成像常用方法

1.1 数字减影血管造影(digital subtraction angiography, DSA) DSA是评价门静脉解剖结构及病变的金标准[2]，能够实时动态成像，绘制血管路线图，对比度高，造影剂用量少，而且具有多种图像后处理功能。但是DSA检查是一种有创检查，其操作难度大，可导致严重并发症(如动脉夹层、血管损伤、动静脉瘘、出血、附壁血栓等)；同时需用碘对比剂，可能引起碘对比剂过敏反应，致使患者休克，甚至死亡[3]。另外，DSA检查不能观察血管壁及管壁以外的情况，因各级分支血管重叠小血管病变难以观察，直接门静脉造影损伤大，容易引起出血、胆瘘等，且DSA检查费用高，短时间内可重复检查性差。因此，DSA检查难以成为门静脉血管检查的首选方法。

1.2 超声 二维超声可以清楚显示门静脉血管解剖结构及病变情况，而彩色多普勒血流成像能够显示周围血流信号，它可以多切面、任意方位、实时动态显示血流动力学变化，无创伤，可以多次重复检查，操作简单，适合用于门静脉病变筛查及随访检查。近几年发展的超声造影血管成像技术可以连续3～4 min清晰显示全部门静脉和肝静脉，这是其他检查技术所不能及的[4]。但是超声的检查受操作者技术影响较大，而且容易受到肠管积气、患者自身体型等影响，显示血管视野局限，图像分辨力较差，影响门静脉血管直径测量的准确性，所以常常需其他的影像学检查方法进一步协助诊断。

1.3 CT血管成像(computed tomographic angiography，CTA) CT检查是一种创伤小、操作简单、图像空间分辨力高、图像运动伪影小，且对血管定位准确的检查方法，目前已成为评估门静脉的主要影像学检查方法。近年来随着多层螺旋CT及图像后处理技术的发展，扫描速度更快，同时能够直观地观察门静脉血管解剖及其血管管径的变化，并可对门静脉血管管径及狭窄部位进行直接测量，能够清晰显示梗阻部位、程度及血管分支，为了解门静脉解剖结构及门静脉病变提供了可靠的诊断手段。扫描参数和对比剂的选择与CT图像质量密切相关[5，6]，同时也与图像后处理技术有着紧密联系。随着多层螺旋CT的应用，扫描时间越来越短，层厚越来越薄。但是能否准确捕捉到对比剂峰值时间，对血管图像质量至关重要，而且在选择对比峰值时间基础上必须准确设定延迟时间[7]。最近，数字模拟人体血管的计算机模型的应用，提高了探测肝实质、门静脉及肝静脉强化峰值时间的准确度，这种技术的应用旨在确定个体门静脉、肝静脉延迟最佳时间，也是未来的主要研究方向[8]。在图像后处理方面，目前主要有最大密度投影、容积再现技术、多平面重建、遮蔽表面显示等技术。容积再现技术可以显示肝实质、肿瘤及血管三者之间的空间关系，也是唯一100%利用了容积扫描数据对全部像素进行成像的方式，是评价血管的理想方法[4]。但是，CTA检查有电离辐射损害，文献[9，10]报道，使用X线有致癌的风险，致癌风险0.6%～3.0%，青少年致癌率更高，同时对孕早期的妇女使用，存在流产及胎儿畸形的风险。CTA检查中所使用的碘对比剂具有肾毒性，重度肾功能不全的患者严禁使用。部分人群对碘对比剂过敏，严重者可致使患者休克，甚至是死亡。因此限制了其在临床中的广泛应用。

1.4 磁共振门静脉成像(magnetic resonance portograpghy, MRP) MRP包括对比剂增强型磁共振门静脉成像(CE-MRP)和非对比剂增强型磁共振门静脉成像(NCE-MRP)。

1.4.1 CE-MRP 是一种创伤小、无辐射的检查方法，对门静脉的显示效果与CTA相仿。CE-MRP是利用钆对比剂在血流中的短T1效应成像，可以清晰显示门静脉完整解剖及变异情况，同时利用重建技术显示血管的三维空间结构关系信息。但是需受扫描时间限制，需屏气扫描，可重复性差，对于危重及老年患者难以实施。有研究报道，钆对比剂可以引起肾源性系统性纤维化(NSF)和钆对比剂体内沉积[11，12]。目前，钆对比剂体内沉积对人体是否有危害尚不明确，2007年美国食品药品监督管理局(FDA)要求钆对比剂包装上需注明“严重肾功能不全患者使用钆对比剂时存在NSF风险”等标识，同时进一步指出医疗单位使用钆对比剂前，首先对患者肾功能进行评估，然后决定使用对比剂的剂量。所以CE-MRP的应用应该慎重。

1.4.2 NCE-MRP 无射线、无需外源性对比剂及患者自由呼吸状态下，以采用静脉血液作为天然对比剂实现门静脉的显示，为不能做CE-MRP的患者提供一种新的检查方案，此种技术正在快速发展且备受关注。传统的血管检查时间飞跃法(time of flight，TOF)和相位对比法(phase contrast，PC),需多次屏气扫描，使每次屏气扫描都在同一时相非常困难，图像容易出现层面错位，导致图像重建失败，同时易受血流伪影干扰，所以常不用于腹部血管的检查。目前常用的两种方法是半傅里叶自旋回波序列和平衡态自由进动序列(b-SSFP)。半傅里叶自旋回波序列是快速自旋回波序列的衍生序列，空间分辨率高，成像速度快，但是信噪比低，易出现流空效应，成像能力不稳定，可重复性差。b-SSFP序列采用短TR、TE及大反转角度的梯度回波序列，其信噪比高，成像速度快，无流空效应，但对磁场的不均匀性敏感。

2 IFIR磁共振血管成像技术

IFIR技术是一种新的NCE-MRP，国内外有大量文献报道该序列可以获得较好的肾动脉图像，且图像质量与肾动脉DSA、CTA的图像质量相仿，诊断肾动脉病变准确度高，另有研究报道该序列还可以用于门静脉、肝动脉、脾静脉及上肢静脉等的血管成像和评估[13-17]。该序列不同的厂商名称不同，如西门子的 NATIVETrue-FISP，东芝的 time-SLIP，Philips 的，B-FFE MRA 及 GE 的 IFIR MRA。

2.1 IFIR序列成像原理 IFIR序列实质是选择性反转脉冲标记和选频翻转脂肪抑制的三维稳态自由进动序列，联合呼吸导航技术的NCE-MRP。IFIR的成像原理是在每一个呼气末期加入两个选择性的反转脉冲，经过血流抑制翻转时间(BSP TI)之后，背景静止组织及肝动静脉的信号被抑制，利用门静脉血流的流入增强效应对门静脉进行成像。在采集数据之前，采用脂肪抑制技术抑制脂肪的信号[18]。施加压脂技术的原因是IFIR序列图像对比由T2/T1值决定，而脂肪的T2/T1值较大，在此序列上呈高信号，其二脂肪质子T1值小，纵向磁化矢量恢复快，产生高信号干扰门静脉的显示。

2.2 IFIR的优势和局限性 优势：(1)无需注射对比剂、无电离辐射、无创检查。(2)检查时无需屏气，患者配合度高，可重复性较好[19，20]。(3)利用图像后处理技术可以对血管进行三维多角度观察。IFIR的局限：(1)由于翻转时间(TI)不能过长，血管远端分支显示不如CTA和CE-MRP。(2)无法确定血管内栓子是癌栓还是血栓。(3)容易产生磁敏感伪影，场强越高，伪影越明显[21，22]。

2.3 IFIR序列在门静脉成像的研究现状 IFIR序列最早成功应用于肾动脉的非增强型磁共振血管成像。Shimada和Isoda[23]将此序列应用于肝动脉及门静脉的探索研究，由于空间分辨力及信噪比低且成像时间较长，临床应用受到限制。邢金子等[24]成功证明了该技术可以清楚显示门静脉的各级分支，具有很好临床应用前景。武靖等[25]对IFIR序列影响门静脉成像质量的技术因素研究发现，IFIR序列对静磁场的均匀性要求严格，磁敏感伪影与场强呈正相关；预饱和带的放置应尽量避开脾静脉及肠系膜上静脉供血区，否则门静脉成像信号减弱；IFIR图像质量还与人的呼吸节律有关，节律不整齐的患者易导致检查失败。刘伟等[26]研究了TI时间对IFIR序列门静脉成像质量后发现，门静脉高压患者，TI为1100 ms显示门静脉分支血管最好；对于正常受检者，TI为700 ms时背景组织抑制效果最好，门静脉分支显示清晰。Chen等[27]将IFIR序列用于肝移植前受体患者的肝动脉、门静脉及下腔静脉的研究，发现IFIR序列可以清晰显示肝动脉、门静脉及下腔静脉，图像质量及信噪比与CE-MRA相仿，可以用于有肾功能不全的肝移植受体患者。

DSA、超声、CTA、MRP等影像检查方法在诊断门静脉疾病中有不同的诊断价值，各有自身优点及缺点。IFIR技术作为一种新的NCE-MRP，具有无损伤、无电离辐射、无需屏气扫描、可重复性高的一种检查方法，为门静脉病变患者提供一种新的检查方法；避免了DSA、CTA的电离辐射伤害及碘对比剂的过敏反应，同时也避免了钆对比剂可能引起的肾源性系统性纤维化的风险；运用图像后处理技术可以多方位、任意层面观察血管的三维空间信息。当然，IFIR技术也有许多不足之处，但是对于人类追求更加安全的医学检查方法提供了新的研究方向。