湯浩, 王秋霞, 孟曉巖, 王梓, 王艷春, 李建軍
腎移植手術(shù)為治療終末期腎病最有效的方法,但術(shù)后移植腎血管并發(fā)癥仍無法完全避免,盡管移植腎血管并發(fā)癥的發(fā)生率已逐年降低,由早期的30%,降至近來的0.8%~6.0%,但是移植腎血管并發(fā)癥一旦出現(xiàn),病情往往進展迅速,并且后果嚴重,會對移植腎功能造成影響,甚至可能導致移植腎丟失,危及生命。腎移植術(shù)后最常見的血管并發(fā)癥是移植腎動脈狹窄[1-3]。目前,臨床上診斷移植腎動脈狹窄的常規(guī)的可靠方法有彩色多普勒超聲、CT動脈血管成像(CT angiography,CTA)和MR增強動脈血管成像(contrast-enhanced MR angiography,CE-MRA)等[4-11]。彩色多普勒超聲檢查結(jié)果對操作者的經(jīng)驗及技術(shù)特別依賴,且易受盆腔腸氣干擾影響診斷。而CTA掃描不可避免的需要使用含碘對比劑,并且CT會對患者產(chǎn)生電離輻射。另外,基于碘的對比劑可能對腎功能不良的患者造成對比劑腎病等相關(guān)不良反應[12]。對于CE-MRA,近來有報道指出含有釓元素的對比劑有可能導致腎功能不良的患者出現(xiàn)系統(tǒng)性腎源性纖維化[13-16]。特別值得注意的是患者行腎移植手術(shù)后,由于需要長期服用免疫抑制劑等藥物,因此對患者腎功能的保護需要特別關(guān)注,這導致CTA及CE-MRA這兩種使用對比劑的檢查手段在評估移植腎動脈狹窄的應用具有一定的局限性。近來,一種新的無輻射、無創(chuàng)、無需使用對比劑的非對比劑增強血管成像技術(shù)成為影像學研究的熱點,并得到了快速的發(fā)展,全身各個部位新的成像序列不斷出現(xiàn)。本次研究所應用的基于多翻轉(zhuǎn)脈沖空間標記技術(shù)的非對比劑增強磁共振血管成像序列(SLEEK)在評估門靜脈、移植腎血管解剖及腎源性高血壓方面取得了初步的成果[17-20]。本次研究中將SLEEK技術(shù)應用在評估移植腎動脈狹窄方面,并以“金標準”數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)的結(jié)果做為對照,旨在探討SLEEK序列在評估移植腎動脈狹窄方面的應用價值。
1.研究對象
所有入組腎移植患者的檢查均符合醫(yī)院倫理委員會的要求,所有入組腎移植患者均簽署知情同意書,同意入組觀察。選取腎移植術(shù)后行彩色多普勒超聲檢查疑似有移植腎動脈狹窄并準備行DSA檢查或介入治療的患者23名(男14人,女9人,24~63歲,平均年齡45歲)納入本項研究。23名腎移植患者首先行基于多翻轉(zhuǎn)脈沖空間標記技術(shù)的非對比劑增強磁共振血管成像序列(SLEEK)檢查。之后所有23名患者在完成SLEEK掃描后的1~7d內(nèi)行DSA進一步檢查或介入治療。
2.掃描方法
SLEEK技術(shù):所有移植腎動脈非對比劑增強MRA(SLEEK)檢查設(shè)備均為1.5T超導磁共振掃描儀(EXCITE HD,GE,Healthcare,USA)。SLEEK序列是呼吸觸發(fā)的基于多翻轉(zhuǎn)脈沖空間標記技術(shù)的非對比劑增強MRA成像序列。實施SLEEK序列掃描前需要訓練患者的呼吸節(jié)律。掃描過程中應用4個不同的血液抑制翻轉(zhuǎn)時間(blood suppression inversion time,BSP TI)分別進行4次移植腎動脈的掃描(BSP TI=1400 ms,1100 ms,800 ms,500 ms)。冠狀面掃描范圍包括移植腎、中遠段腹主動脈、雙側(cè)髂總動脈及雙側(cè)髂內(nèi)、外動脈。在進行SLEEK序列掃描過程中如何設(shè)置翻轉(zhuǎn)帶是比較關(guān)鍵的,本研究中根據(jù)移植腎所處的位置放置的是兩個相互垂直的翻轉(zhuǎn)帶,一個與人體長軸平行的翻轉(zhuǎn)帶飽和掉其覆蓋區(qū)域的所有軟組織、血液、骨骼等背景信號,另一個翻轉(zhuǎn)帶放置在移植腎上極的上方將飽和了的動脈血再次翻轉(zhuǎn)為不飽和的動脈血,利用流入增強原理在信號被抑制的背景里,移植腎動脈流入增強被顯示出來。據(jù)不同腎移植患者掃描范圍及呼吸節(jié)律的不同,掃描時間總共約為7~8 min。其他的掃描參數(shù):TE 2.0 ms,TR 3.9 ms,層厚2 mm,帶寬±125 kHz,翻轉(zhuǎn)角75°,FOV 38 cm×30 cm,Matrix 224×256,呼吸間隔1,sense factor 2,receiver NEX 0.80。
數(shù)字減影血管造影(DSA):本研究病例均在非對比劑增強MRA后擬介入治療時行DSA ,設(shè)備為Toshiba Model DEP-2000數(shù)字減影血管造影機,放射科醫(yī)生行Seldinger技術(shù)穿刺,一側(cè)股動脈透視下導絲引導將5F Cobra導管選擇性插入移植側(cè)髂外動脈或髂內(nèi)動脈或移植腎動脈進行動脈造影。每次使用12~15 mL的對比劑,注射對比劑的流率為3~4 mL/s。在放射科血管造影醫(yī)師在行DSA檢查術(shù)前不了解具體SLEEK的檢查結(jié)果的情況下,為了能夠清晰顯示移植腎動脈的狹窄部位、狹窄程度、狹窄形態(tài)、狹窄數(shù)目等情況,通常需對患者進行多次、多角度投照造影圖像分析,對比劑總量約36~45 mL。
圖1 男,41歲,腎移植術(shù)后2個月。a)SLEEK序列MIP重建圖像示移植腎動脈吻合口3度狹窄(箭);b)DSA圖像證實了狹窄的存在(箭),并與SLEEK顯示的狹窄程度一致。 圖2 a)男,28歲,腎移植術(shù)后2個月余, 移植腎動脈與髂內(nèi)動脈端端吻合,吻合口1度狹窄(箭),SLEEK可以清晰顯示伸入移植腎皮質(zhì)的細小分支;b)男,21歲,腎移植術(shù)后1個月余, 移植腎動脈與髂外動脈端側(cè)吻合,移植腎動脈主干1度狹窄(箭),SLEEK可以清晰顯示伸入移植腎皮質(zhì)的細小分支。
3.圖像分析
SLEEK:將非對比及增強MRA(SLEEK)序列的原始圖像導入影像后處理工作站(AW 4.7,GE Healthcare,Buc,France)進行圖像后處理、重建及分析。圖像重建方法有多平面重組(multiplanar reformation,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)及容積再現(xiàn)(volume rendering,VR)。
移植腎動脈狹窄的影像資料由兩名放射科醫(yī)師來評估,并進行一致性檢驗。兩名放射科醫(yī)師首先對每位患者動脈的4個不同的BSP TI的原始圖像和重建圖像質(zhì)量進行評估,并選出顯示效果最佳的一組圖像。對每一個病例要評估狹窄的部位和狹窄程度。狹窄程度按如下分級:4級,閉塞;3級,狹窄程度75%~99%;2級,狹窄程度50%~74%;1級,狹窄程度<50%,這里認為當動脈狹窄程度>50%(2級、3級、4級)時具有顯著臨床意義。動脈狹窄程度的評估按照下面公式計算:狹窄程度=[1-(S/R)]×100%,R和S分別代表狹窄旁邊正常段動脈的管徑和狹窄段的管徑。
DSA:評估移植腎動脈狹窄程度的DSA圖像時候的評估標準參照非對比劑增強血管成像序列SLEEK。
4.統(tǒng)計分析
使用Kappa檢驗評判2名放射科醫(yī)生對影像資料評估結(jié)果的一致性。以“金標準”DSA結(jié)果為參考,應用Kappa 檢驗來分析SLEEK與DSA顯示移植腎動脈狹窄程度的相關(guān)性。Kappa≥0.75,認為一致性較好;0.4 23例腎移植患者行DSA檢查及非對比劑增強MRA(SLEEK)檢查,男14人,女9人,24~63歲,平均年齡45歲。以DSA作為金標準,確定7例患者的移植腎動脈為1度狹窄,14例為2度狹窄,2例為3度狹窄(圖1)。2名放射科醫(yī)生對影像資料評估結(jié)果的一致性較高,kappa值為0.93。SLEEK對有顯著臨床意義的狹窄(狹窄程度>50%)的陰性預測值為100%,靈敏度100%,陽性預測值93.3%,準確度95.7%,特異度88.9%。SLEEK在評估移植腎動脈狹窄程度方面與DSA的有著較好的相關(guān)性(kappa=0.86)。 表1 23例經(jīng)DSA確診的移植腎動脈狹窄分級 腎移植手術(shù)后如果能夠早期無創(chuàng)檢測到移植腎動脈狹窄,從而盡早采取相應治療措施,這對于改善腎移植患者的預后具有極其重要的臨床意義。在本研究中我們采用金標準DSA作對照,對SLEEK序列在診斷移植腎動脈狹窄方面的能力進行了評估。初步研究結(jié)果顯示SLEEK能夠清晰的發(fā)現(xiàn)移植腎動脈狹窄并可以準確的評估移植腎動脈的狹窄程度。SLEEK技術(shù)提供了很好的信噪比以及動脈血液和軟組織背景之間的對比。本研究通過選擇性翻轉(zhuǎn)移植腎實質(zhì)和靜脈的磁共振信號,利用流入增強原理,從而使移植腎動脈更好地被顯示出來。本次研究把SLEEK序列圖像與金標準DSA的圖像進行對照可以發(fā)現(xiàn)SLEEK序列顯示移植腎動脈的效果很好,甚至可以清晰顯示伸入腎皮質(zhì)的細小分支(圖2)。總共有23名患者的23處狹窄被SLEEK序列清晰顯示,21例移植腎動脈狹窄出現(xiàn)在吻合口附近,1例移植腎動脈狹窄出現(xiàn)在吻合口附近的髂外動脈,1例狹窄出現(xiàn)在局吻合口稍遠的移植腎動脈主干。值得一提的是在評估移植腎動脈狹窄程度方面SLEEK與DSA有著較好的一致性(Kappa=0.86)。但是有1例DSA顯示為1度狹窄的患者被SLEEK評估為3度狹窄,這可能是由于該患者移植腎動脈有一段部分包饒著髂外動脈走行,髂外動脈的搏 動可能導致了相鄰移植腎動脈局部血流信號的缺失(圖3)。其余病例的狹窄程度與DSA的結(jié)果非常相近。另外值得一提的是對有顯著臨床意義的明顯動脈狹窄(狹窄程度>50%)的患者,SLEEK序列對移植腎動脈狹窄的陰性預測值達到了100%,提示SLEEK序列顯示移植腎動脈沒有明顯狹窄的結(jié)果有極高的可信度的,因此可以減少非必要的DSA檢查次數(shù)。文獻上的移植腎動脈非對比劑增強MRA往往是行軸面掃描[21,22],而我們應用的SLEEK序列是冠狀面掃描,這樣掃描有以下優(yōu)點,首先根據(jù)移植腎的形態(tài)及所處位置,冠狀面掃描可以使掃描層數(shù)減少,從而節(jié)省了掃描時間,我們每一個序列用時約為2~3min;其次,冠狀面掃描可以增大掃描視野,增加信息的獲取,比如在胰腎聯(lián)合移植時,SLEEK序列可以將位于另一側(cè)髂窩的移植胰腺的動脈同時顯示出來(圖4)。 圖3 女,22歲,腎移植術(shù)后1年。a)SLEEK最大密度投影顯示移植腎動脈主干局部3度狹窄(箭);b)DSA顯示僅1度狹窄(箭);c)軸面最大密度投影(MIP)顯示移植腎動脈起始段局部環(huán)繞髂外動脈走形(箭)。圖4 男,53歲,胰腎聯(lián)合移植6個月余。a)SLEEK序列MIP重建顯示移植腎動脈與髂外動脈吻合口處3度狹窄(長箭),由于SLEEK的掃描范圍大,同時顯示右側(cè)髂窩移植胰腺動脈有一處狹窄(箭);b)DSA顯示移植腎動脈狹窄程度與SLEEK一致(箭),而DSA由于選擇性移植腎動脈造影沒有同時顯示對側(cè)髂窩處移植胰腺動脈的狹窄。 在對移植腎動脈狹窄的診斷中,DSA被認為是金標準,但是由于移植腎動脈的走行及吻合方式多變,因此在實際臨床操作中往往需要放射科醫(yī)生多角度、多次進行造影方顯示移植腎動脈狹窄位置或吻合口的情況。而本研究中SLEEK序列可以進行薄層三維容積采集,將圖像資料導入后處理工作站可以進行三維重建,通過多種影像后處理技術(shù)可以多種模式(MIP、VR、MPR)任意角度觀察移植腎動脈。本研究有1例雙支移植腎動脈患者1支移植腎動脈正常,另外1支有狹窄,DSA由于角度原因無法同時顯示2支移植腎動脈的開口位置,而SLEEK通過重建可以同時顯示2支移植腎動脈的開口位置并且同時顯示移植腎動脈的狹窄部位(圖5)。 圖5 男,29歲,腎移植術(shù)后1年。a)SLEEK最大密度投影顯示第二支移植腎動脈靠近吻合口處狹窄(箭);b)多平面重建技術(shù)(MPR)顯示移植腎動脈狹窄(箭);c)容積再現(xiàn)技術(shù)(VR)顯示雙支移植腎動脈吻合口及第二支移植腎動脈狹窄段(箭);d)DSA顯示第二支移植腎動脈狹窄段(箭);e)DSA顯示第一支移植腎動脈吻合口(箭)。 本研究也存在不足之處,僅納入了既行SLEEK檢查又行DSA檢查或治療的患者,因此我們的總體病例數(shù)還比較少,還需要更大規(guī)模的搜集病例進一步研究。另外本研究發(fā)現(xiàn)患者的呼吸節(jié)律會對圖像質(zhì)量和掃描時間有著較明顯的影響,因此掃描前對患者進行呼吸訓練很有必要。 總而言之,基于多翻轉(zhuǎn)脈沖空間標記技術(shù)的非對比劑增強磁共振血管成像序列(SLEEK)無輻射、無創(chuàng),在顯示移植腎動脈狹窄方面展示出了很好的應用價值,與DSA有著很好的一致性,可以為臨床疑似移植腎動脈血管狹窄的患者提供一種可靠的影像診斷方法,為臨床后續(xù)制定診療方案提供重要依據(jù)。結(jié) 果