QISS非增强磁共振血管成像在血管炎上肢动脉应用的初步研究

张华月，王婧轶，吴刚，李小明

上肢动脉受累在大动脉炎和巨细胞动脉炎中并不少见，并可发生在疾病的任何阶段，药物治疗可以避免肢体严重缺血[1-2]，因此及时的诊断及早期治疗对于血管炎患者非常重要。尽管DSA是血管疾病诊断的金标准，但由于其具有创伤性及辐射性，患者对于此种检查方式接受度不高，不利于临床工作的进行。CTA扫描简便快速，常用来评估上肢急性创伤或栓塞[3]。由于CTA存在电离辐射及碘对比剂的相对风险，MRA的应用逐渐增多，在需要多次随访的影像学评估的疾病中具有重要价值[4]。随着钆对比剂与肾源性全身纤维化(nephrogenic systemic fibrosis，NSF)关联的报道[5]，钆对比剂在肾功能不全患者中的使用受到限制，但通常需要进行MRA检查的主要人群是肾功能不全的患者。加上对比剂使用的额外成本(时间、人员以用于对比剂注射的设备及管理等)，非对比增强MRA(non-contrast-enhanced magnetic resonance angiography，NCE-MRA)的研究进展得到了巨大的推动[6]。NCE-MRA可根据需要进行重复检查，不同的成像原理使得不同的技术在临床应用也有所不同[7]。静态间隔单次激发(quiescent interval single shot，QISS)作为NCE-MRA在外周动脉病变应用的主要代表序列，操作简单，稳定性好[8]，在外周动脉、颈动脉、肺动脉、冠状动脉成像的研究中均有一定应用[9-13]。QISS同时也可作为彩色多普勒超声在血液透析瘘管评估的替代方式[14]。本研究初步研究QISS在上肢动脉成像中的应用，旨在为血管炎患者提供一种更为安全的上肢动脉检查方式。

材料与方法

1.临床资料

收集2019年10月-2020年12月本院风湿免疫内科怀疑有上肢动脉病变拟行MRA检查的52例患者，其中男17例，女35例，年龄17～72岁，平均(43.88±12.90)岁。临床症状包括上肢皮疹、瘙痒、关节肿胀、疼痛、双手麻木、发紫等。招募志愿者21例，其中男11例，女10例，年龄22～28岁，平均(23.78±1.35)岁，无心血管疾病及风湿免疫系统疾病等。排除标准：MR检查禁忌症。

2.扫描技术及方法

采用Siemens Magnetom Skyra Siemens 3.0T MR扫描仪。所有被检查者为俯卧位俯卧位双臂向前伸直。使用头颈线圈和体线圈结合的方式覆盖前臂，并与后路集成多通道脊柱线圈相结合。采用心电图触发确保动脉流入事件和数据采集之间的适当同步。

QISS扫描方法：对整个前臂进行Fast-View-Scout快速定位：TR 2.56 ms，TE 1.44 ms；视野42 cm×99 cm；切片厚度3 mm。轴面行QISS MRA，参数：TR为1次心跳；TE 1.68 ms；翻转角90°，或根据SAR限制提示减少；带宽700 Hz；视野400 mm×260 mm；矩阵400×261；切片数50片；切片厚度3 mm；广义自标定部分并行采集(generalized autocalibrating partially parallel acquisitions，GRAPPA)因子3或2。QISS从前臂至指尖共4个站，尽量避开头部，必要时可减少至3站。扫描时间约4分钟。全部4站扫描完成后，机器自动拼接为上肢动脉图像。

3.图像质量评估

由两位具有丰富经验的影像科医师对拼接图像生成的MIP图进行图像质量评估。将上肢分为12个节段：1/2，左/右肱动脉；3/4，左/右桡动脉；5/6，左/右尺动脉；7/8，左/右腕部动脉；9/10，左/右掌部动脉；11/12，左/右手指间动脉。评分标准：0分，图像质量差，动脉显示不清，伪影重；1分，图像质量中，动脉有比较清楚的轮廓，伴有中度的静脉或软组织伪影，图像有诊断意义；2分，图像质量良，动脉显示清晰，无伪影；3分，图像质量优，动脉呈高亮信号，边缘锐利，无伪影。对于手腕部、掌部及指间动脉进行图像质量评分时，仍采取4分标度：0分，动脉无显示或小于25%的动脉可见；1分，25%～50%的动脉可见；2分，50%～75%的动脉可见；3分，75%～100%的动脉可见。

4.统计学分析

采用SPSS 24.0对所有数据进行统计学分析。观察者间图像质量评分采取Kappa检验，根据Kappa系数值判断一致性：<0.20，一致性较差；0.21～0.40，一致性一般；0.41～0.60，一致性中等；0.61～0.80，一致性较强，0.81～1.00，一致性强。以P<0.05为差异具有统计学意义。

结 果

52名患者中，临床诊断为血管炎28名，其他疾病24名。

所有患者和志愿者均顺利完成上肢MRA检查。在52例患者中，有3例患者只接受了单侧肢体的检查。根据上肢动脉节段分段，最终志愿者组有252段，患者组有606段，总计858个节段被评估。观察者1与观察者2均认为在志愿者中有3.6%(9/252)的动脉节段图像质量差(0分)，为手掌部动脉与手指间动脉(图1)；在患者组有4.8%(29/606)的动脉节段图像质量差，其中4例患者一侧桡动脉和动脉因伪影干扰评分为0，其余动脉节段均集中在手掌部动脉与手指间动脉。总计4.4%的动脉节段无法诊断。

以节段为基础，评估73名受检者的观察者间一致性，除手腕部动脉一致性较强，其他动脉节段一致性强(表1)。

表1 两名观察者在不同动脉节段的图像质量评分

在此次研究中，动脉病变主要征象为纤细、狭窄甚至闭塞(图2、3)，未发现动脉瘤病变。52名患者中，有19名患者存在动脉狭窄，其中13名为血管炎患者，同一患者存在多处动脉狭窄，其中存在手指间动脉病变的患者最多，占血管炎患者的28.6%，全部患者的17.3%(表2)。

图1 女，23岁，志愿者，双手掌部动脉及手指间动脉图像质量差(0分)。 图2 女，47岁，左侧肱动脉较对侧显著变细。 图3 男，72岁，右侧桡动脉(箭)起始段严重狭窄，远段闭塞。 图4 男，55岁，左侧肱动脉双干型变异(箭)，双侧肱动脉在肘关节处走行较为迂曲。 图5 女，67岁，左侧出现正中动脉，发自尺动脉(箭)。

表2 不同部位动脉狭窄情况

在研究中，3例患者一侧上肢肱动脉变异(图4)，1例患者双侧上肢肱动脉变异，2例患者出现正中动脉(图5)。本研究中，肱动脉变异率为5.5%(4/73)，正中动脉出现率2.7%(2/73)。

讨 论

QISS在上肢动脉成像效果良好，特别是肱动脉、桡动脉、尺动脉，图像质量优秀，可检出动脉狭窄的程度及范围。QISS的潜在问题之一是平行于扫描层面的血流可能被饱和，因此手腕部动脉存在部分横向动脉显示不清，腕部动脉评分低于桡动脉和尺动脉。本研究发现在志愿者和患者组均有手掌部动脉和手指间动脉未成功显示，这可能与远端血管直径小、血流慢有关，通过将层厚从3 mm减少至1.5 mm以及缩小FOV从而提高空间分辨率可能使手部动脉的成像效果得到提升[15]。QISS的另一缺点是对心电门控的依赖性，由于手部动脉的节律性一般，因此无需ECG触发的UnQISS技术可能更合适，但会延长扫描时间[16]。

时间飞跃法(time of flight ，TOF)在风湿疾病患者手部动脉病变评估中也有应用，但是耗时过久，仅一侧手指部位采集时间就达8分钟[17]。肱动脉变异是少见的动脉变异，在文献中多以标本解剖的形式发现报道。本研究发现，肱动脉变异率与病例报道中提及的发生率较为接近[18]，正中动脉出现率较低[19-20]，发自尺动脉的正中动脉更是十分罕见的变异[21]，这种变异可能会带来多种并发症。因此成像快速、操作简单的QISS-MRA可作为一种简便观察上肢动脉病变与变异的检查方式。

本研究的不足之处在于志愿者数量过少，未能研究血管内径对手部动脉成像的影响。其次，本研究中血管炎患者的上肢动脉病变率并不能代表实际发病率。另外，笔者也曾使用SiemensMR仪的另一种外周动脉NCE-MRA技术——NATIVE SPACE进行上肢动脉成像。虽然有研究报道此类FSE-MRA在手部动脉的初步研究[22]，但笔者的研究中上肢动脉成像图像质量非常差，完全不具有对比性与补充性，这也可能是近十多年未有类似的研究报道的原因。

综上所述，QISS可用于上肢动脉成像，对于动脉狭窄及变异有着良好的应用前景，可作为血管炎患者的一线筛查方式。