曲源，周立綏，孫亮，權(quán)光南，李敏，吳濤

1.新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院磁共振室，新疆烏魯木齊 830000；2.四川省成都大學(xué)附屬醫(yī)院放射科，四川成都 610081；3.通用電氣醫(yī)療集團(tuán)，北京 100176； *通訊作者 曲源 quer_1@163.com

肺栓塞（pulmonary embolism，PE）是一種常見的心血管系統(tǒng)病變，通常由內(nèi)源性或外源性的栓子堵塞肺動(dòng)脈主干或分支所致，其臨床表現(xiàn)多樣且不典型，往往會(huì)引起誤診、漏診，病死率較高。因此，PE的早期診斷和治療具有重要意義[1]。CT血管成像（CTA）可以直接顯示管腔形態(tài)，是目前診斷PE的“金標(biāo)準(zhǔn)”；然而這一檢查需要注射碘對(duì)比劑，存在過敏及腎毒性等風(fēng)險(xiǎn)。磁共振增強(qiáng)血管成像（contrast-enhanced magnetic resonance angiography，CE-MRA）亦可清晰顯示肺動(dòng)脈內(nèi)的栓子，但目前臨床仍未廣泛開展，其對(duì)掃描技術(shù)要求較高，且對(duì)于屏氣困難的患者不易得到滿意的圖像；另外，增強(qiáng)掃描是腎功能不全患者的禁忌[2]。因此，MR非對(duì)比劑血管成像受到越來越多的關(guān)注。本研究探討流入翻轉(zhuǎn)序列（inflow inversion recovery，IFIR）進(jìn)行肺動(dòng)脈非對(duì)比劑成像的可行性，并探討不同放置方式的翻轉(zhuǎn)帶對(duì)圖像質(zhì)量的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 連續(xù)納入2017年2－8月于放射科檢查的26例健康志愿者進(jìn)行肺動(dòng)脈IFIR成像。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無心、肺病變病史；②健康狀況良好，呼吸規(guī)律。排除標(biāo)準(zhǔn)：①不能耐受全部檢查，自身原因?qū)е聢D像質(zhì)量不佳；②金屬植入物或幽閉恐懼癥等禁忌證。最終納入研究對(duì)象24例，其中男14例，女10例，年齡22～64歲，平均（41.8±22.4）歲。本研究通過新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，所有健康志愿者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa Explorer 1.5T超導(dǎo)型MR系統(tǒng)。掃描線圈使用12通道相控陣腹部線圈，受檢者取仰臥位，雙臂上舉，足先進(jìn)，添加呼吸門控。IFIR序列掃描參數(shù)：冠狀位定位，視野36 cm×36 cm，TE 2.4 ms，TR 4.8 ms，翻轉(zhuǎn)角70°，矩陣224×320，層厚2 mm，帶寬83.3 kHz，激勵(lì)次數(shù)2，翻轉(zhuǎn)帶2個(gè)，血流抑制翻轉(zhuǎn)時(shí)間1000～1400 ms。3種翻轉(zhuǎn)帶放置方式分別為翻轉(zhuǎn)雙肺（bilateral lung，BL）、翻轉(zhuǎn)整個(gè)胸部再翻轉(zhuǎn)右心室及左、右心房（chest，left ventricle and bilateral atrium，CLVBA）以及翻轉(zhuǎn)右肺及左心房室（right lung and left atrium and ventricle，RLLAV）。各放置方式見圖1。囑受檢者平靜均勻呼吸，每名志愿者掃描3次，除放置翻轉(zhuǎn)帶方法和翻轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)置不一致外，掃描參數(shù)完全一致。

圖1 女，28歲正常志愿者，放置不同方式翻轉(zhuǎn)帶，黃框?yàn)榉D(zhuǎn)帶位置。A、D為翻轉(zhuǎn)雙肺法冠狀位及軸位示意圖；B、E為先翻轉(zhuǎn)整個(gè)胸部，再翻轉(zhuǎn)右心室及左、右心房冠狀位及軸位示意圖；C、F為翻轉(zhuǎn)右肺及左心房室冠狀位及軸位示意圖

1.3 圖像分析 所有圖像在GE AW 4.6工作站上進(jìn)行后處理。由2名具有8年以上心胸診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師采用盲法對(duì)圖像進(jìn)行厚層及斜面重建，然后分別評(píng)價(jià)3個(gè)序列的圖像質(zhì)量。評(píng)價(jià)者主要觀察肺動(dòng)脈主干及其一級(jí)分支（左、右肺動(dòng)脈）、二級(jí)分支（葉間動(dòng)脈）顯示的清晰度，肺動(dòng)脈與背景對(duì)比度，圖像信噪比及偽影。肺動(dòng)脈及其分支的顯示評(píng)分參照Lanzman等[3]的4分評(píng)價(jià)法：4分，圖像優(yōu)異，血管邊緣顯示銳利，血流信號(hào)均勻無流動(dòng)偽影；3分，圖像良好，管壁顯示良好，可有輕微不光滑，血管信號(hào)均勻，有輕微流動(dòng)偽影；2分，圖像可接受，管壁欠光滑，血流信號(hào)不均勻；1分，圖像無法診斷，血管未顯示。對(duì)比度評(píng)分：4分，血管與背景對(duì)比度極佳；3分，對(duì)比度良好；2分，對(duì)比度尚可；1分，對(duì)比度差，血管基本無顯示。信噪比評(píng)分方法與對(duì)比度類似。偽影評(píng)分：4分，無偽影；3分，有輕微偽影，但不影響觀察；2分，有明顯偽影；1分，正常結(jié)構(gòu)不可見，被偽影掩蓋。取2名評(píng)價(jià)者的平均分進(jìn)行分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件。計(jì)量資料以±s表示。不同飽和帶放置方式各得分比較使用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 影像學(xué)表現(xiàn) 同一受檢者3組肺動(dòng)脈成像結(jié)果見圖2。3種方法均可顯示肺動(dòng)脈主干及分支，但前2種方法背景有主動(dòng)脈或靜脈的顯影，肺血管輪廓的顯示受到影響。第3種方法很好地抑制了主動(dòng)脈及其他組織的背景信號(hào)，肺血管輪廓清晰度最佳。

圖2 女，34歲正常志愿者，不同方式翻轉(zhuǎn)帶肺動(dòng)脈成像結(jié)果。A為翻轉(zhuǎn)雙肺法；B為翻轉(zhuǎn)整個(gè)胸部再翻轉(zhuǎn)右心室及左、右心房；C為翻轉(zhuǎn)右肺及左心房室，通過翻轉(zhuǎn)右肺及左心房室的方法，肺動(dòng)脈主干及一、二級(jí)分支顯示最佳，背景抑制最佳

2.2 圖像質(zhì)量得分 翻轉(zhuǎn)右肺及左心房室方式得到的肺血管清晰度最好，對(duì)比度最佳。與其他2組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。3組成像方法信噪比和偽影得分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 不同翻轉(zhuǎn)帶放置方式圖像質(zhì)量評(píng)分結(jié)果（±s，分）

表1 不同翻轉(zhuǎn)帶放置方式圖像質(zhì)量評(píng)分結(jié)果（±s，分）

注：BL：翻轉(zhuǎn)雙肺；CLVBA：翻轉(zhuǎn)整個(gè)胸部再翻轉(zhuǎn)右心室及左、右心房；RLLAV：翻轉(zhuǎn)右肺及左心房室；與BL比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與CLVBA比較，#P＜0.05，##P＜0.01

BL 2.91±0.88 2.71±0.62 3.29±0.46 3.37±0.58 RLLAV 3.54±0.51* 3.75±0.44**## 3.54±0.51 3.58±0.50

3 討論

本研究結(jié)果表明，IFIR序列可清晰顯示肺動(dòng)脈主干及其分支，且通過添加右肺及左心室翻轉(zhuǎn)帶的方法對(duì)血管的顯示效果最佳，絕大多數(shù)可以顯示到三級(jí)分支。IFIR成像結(jié)合動(dòng)脈自旋標(biāo)記及平衡穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列（fast imaging employment steady state acquisition，F(xiàn)IESTA）成像技術(shù)。FIESTA序列成像的對(duì)比是T2/T1，因此水、脂肪及血液均呈高信號(hào)。血管的顯示基于序列本身的亮血以及上游血的流入增強(qiáng)效應(yīng)，成像過程中首先翻轉(zhuǎn)脂肪信號(hào)實(shí)現(xiàn)抑脂，再通過ASL標(biāo)記脈沖翻轉(zhuǎn)背景組織及非成像血管。當(dāng)其磁化矢量到零點(diǎn)時(shí)進(jìn)行采集，即可抑制其他信號(hào)而實(shí)現(xiàn)靶血管的顯示[4]。IFIR在正常腎動(dòng)脈[5]、移植腎動(dòng)脈[6]及其他腹部血管[7-8]等的成像價(jià)值中已得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)可。吳巍珍等[9]報(bào)道IFIR對(duì)于腎動(dòng)脈狹窄的顯示與CEMRA相似，可應(yīng)用于腎功能不全患者。Yang等[10]報(bào)道IFIR對(duì)布加綜合征的診斷效能接近數(shù)字減影血管造影。上述結(jié)果表明IFIR在腹部血管成像中具有潛在的臨床價(jià)值。

與其他部位相比，肺動(dòng)脈非對(duì)比劑成像易受磁敏感效應(yīng)及呼吸、心跳的影響，目前尚處于探索階段。國(guó)內(nèi)外報(bào)道主要有2種方法，一種為心電門控的三維自旋回波序列（3D-fast spin echo，3D-FSE），分別在心動(dòng)周期的舒張期及收縮期采集信號(hào)。收縮期動(dòng)脈流速快，流空效應(yīng)顯著而使信號(hào)迅速衰減；舒張期流速慢，信號(hào)得以保留，舒張期減去收縮期的圖像，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)脈成像[11]。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于基于FSE信號(hào)讀取，可有效克服磁敏感效應(yīng)；但其采集時(shí)間長(zhǎng)，易受呼吸運(yùn)動(dòng)影響，若為克服呼吸偽影而添加呼吸門控或?qū)Ш郊夹g(shù)，則數(shù)據(jù)采集窗會(huì)很窄，掃描時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，不適合臨床應(yīng)用；此外，序列回波鏈較長(zhǎng)，T2模糊效應(yīng)明顯，血管輪廓顯示不佳。另一種方法即為本研究使用的IFIR技術(shù)，IFIR基于梯度回波序列，其優(yōu)勢(shì)在于TR短，可凍結(jié)血管搏動(dòng)的影響，同時(shí)施加呼吸門控掃描，顯著減輕了呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。IFIR的不足之處在于其磁敏感偽影比FSE明顯。本研究采用的掃描儀為1.5T，與其他研究所用的3.0T相比，血流氫質(zhì)子失相位減輕，血流信號(hào)更亮，磁敏感偽影也更輕[12]。另外，掃描過程中通過縮短TR、添加局部勻場(chǎng)等方法，最終磁敏感效應(yīng)對(duì)成像基本無影響。對(duì)于肺動(dòng)脈成像，為達(dá)到最佳對(duì)比度，理論上需要抑制除右心室外的所有背景信號(hào)。國(guó)內(nèi)外對(duì)于IFIR肺動(dòng)脈成像也有報(bào)道，抑制背景信號(hào)的方法主要是本研究中提到了前2種方法。王軍等[13]的研究采用第1種方法，研究對(duì)象為正常志愿者，因?yàn)閮H抑制了雙肺背景，并未翻轉(zhuǎn)左心室的信號(hào)，故主動(dòng)脈也表現(xiàn)為高信號(hào)，從而影響了肺動(dòng)脈的亮血效果。第2種為流出型，先非選擇性地翻轉(zhuǎn)整個(gè)背景信號(hào)，再選擇性地翻轉(zhuǎn)上游血流而又恢復(fù)成亮血。姚斐斐等[14]報(bào)道這種方法在門靜脈成像中效果最佳。本研究中先翻轉(zhuǎn)背景后再翻轉(zhuǎn)右心室及左、右心房，通過2次翻轉(zhuǎn)而使右心室成為亮血，成像結(jié)果顯示肺動(dòng)脈也能得到很好的顯示，但與背景的對(duì)比不及第3種方法，推測(cè)其原因可能與肺動(dòng)脈和門靜脈的流速差異有關(guān)。本研究使用的第3種方法為流入型，保留右心室本身的亮血信號(hào)，2個(gè)翻轉(zhuǎn)帶一個(gè)翻轉(zhuǎn)右肺信號(hào)，另一個(gè)翻轉(zhuǎn)帶通過定位四腔心，對(duì)左心室的信號(hào)進(jìn)行精確翻轉(zhuǎn)，成像結(jié)果顯示主動(dòng)脈的信號(hào)得到顯著抑制，實(shí)現(xiàn)了肺動(dòng)脈主干及一、二級(jí)分支和背景對(duì)比最佳，而且肺血管輪廓的清晰度最高。Hamamoto等[15]報(bào)道使用標(biāo)記減影的方法診斷肺動(dòng)靜脈畸形，但這種方法需要標(biāo)記前后掃描2次，方法較為復(fù)雜，不適合臨床推廣。同時(shí)，本研究結(jié)果也表明，在IFIR成像中，若需進(jìn)行動(dòng)脈成像，更適合于流入型方法；而靜脈成像流出型顯示效果更好，這可能與流入增強(qiáng)效應(yīng)強(qiáng)弱有關(guān)。

本研究的局限性為：①納入樣本量較少，且均為健康志愿者，后續(xù)研究需要納入病例進(jìn)行分析。②為比較這3種方法的成像效果，每個(gè)受檢者需掃描3次，掃描時(shí)間長(zhǎng)，部分志愿者有時(shí)會(huì)表現(xiàn)為呼吸不規(guī)律而影響圖像質(zhì)量。③本研究的掃描對(duì)象均為健康志愿者，故研究并未以CTA或CE-MRA作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照掃描。

總之，IFIR成像能很好地顯示健康志愿者肺動(dòng)脈主干及其分支，而且翻轉(zhuǎn)右肺及左心房室的方法成像質(zhì)量最佳，因此這一安全無創(chuàng)的成像檢查方法具有潛在的臨床應(yīng)用前景。后續(xù)研究將對(duì)于PE患者進(jìn)行本研究中成像的嘗試，探討對(duì)于懷疑PE但無法進(jìn)行對(duì)比劑檢查的患者，IFIR作為增強(qiáng)掃描替代方案的可行性。