B-TFE肾动脉血管成像在肾动脉狭窄中的应用及图像质量分析

1/1B-TFE肾动脉血管成像在肾动脉狭窄中的应用及图像质量分析B-TFE肾动脉血管成像在肾动脉狭窄中的应用及图像质量分析作者：

钟志伟孙翀鹏何建勋关照坤李新春【摘要】目的与对比增强肾动脉成像(CE-MRA)比较，探讨B-TFE序列肾动脉成像的图像质量及诊断肾动脉狭窄的能力。

方法对26例怀疑肾动脉狭窄患者的B-TFE序列肾动脉成像和对比增强肾动脉成像资料进行回顾性分析，测量并比较两组两种方法的信噪比(SNR)、对比度噪声比(CNR)、肾动脉的最大显示长度，并对两种方法对肾动脉狭窄程度的分级进行一致性分析。

结果B-TFE序列显示了47条肾动脉和9条副肾动脉。

CE-MRA显示了51条肾动脉和9条副肾动脉。

B-TFE序列的SNR低于CE-MRA，分别为5013，和6910(Plt;0.03);B-TFE序列的CNR也低于CE-MRA，分别为467和9811(Plt;0.01)。

在B-TFE序列两侧肾动脉的最大显示长度均低于CE-MRA的显示长度(右肾动脉:59mm和67mm，Plt;0.05;左肾动脉:51mm和56mm，Plt;0.05)。

CE-MRA显示了10条肾动脉狭窄，B-TFE显示了11条肾动脉狭窄，B-TFE序列与CE-MRA对于狭窄情况的评价具有较好的一致性，值为0.757(Plt;0.01)。

结论B-TFE序列图像质量低于CE-MRA，但B-TFE序列能够较准确地评价肾动脉狭窄程度。

【关键词】肾动脉;磁共振血管成像;场回波[Abstract]ObjectiveToinvestigatetheimagequalityandthepotentialtodiagnoserenalarterystenosisofbalancedturbofieldecho(B-TFE)MRangiographybycomparingwithcontrastenhancedMRangiography(CE-MRA).Methods26patientssuspectedofrenalarterystenosiswhohadunderwentbothB-TFErenalarteryangiographyandcontrastenhancedrenalarteryangiographywereretrospectivelyevaluated.Signal-to-noiseratio(SNR),contrast-to-noiseratio(CNR)andthemaximalvisiblerenalarterylengthofthetwomethodswerecompared,andanalysiswasconductedtoassessagreementbetweenthetwomethodsingradingofrenalarterystenoses.ResultsB-TFEsequencedepicted47renalarteriesand9accessoryrenalarteries.CE-MRAdepicted51renalarteriesand9accessoryrenalarteries.SNRofB-TFEsequencewaslowerthanthatofCE-MRA(5013vs6910,Plt;0.03);CNRofB-TFEsequencewaslowerthanthatofCE-MRA(467vs9811,Plt;0.01).ThemaximalvisiblebloodvessellengthwasmorelimitedontheB-TFEimagescomparedwiththatontheCE-MRAimages(rightrenalartery,59mmvs67mm,Plt;0.05;leftrenalartery,51mmvs56mm，Plt;0.05).Therewasgoodagreementbetweenthetwomethodsingradingofrenalarterystenoses,evaluewas0.757(Plt;0.01).ConclusionTheimagequalityofB-TFErenalarteryangiographyisinferiortothatofcontrastenhancedMRrenalarteryangiography,butB-TFErenalarteryangiographyhasthepotentialtoaccuratelydepictrenalarterystenosis.[Keywords]renalartery;magneticresonanceangiography;fieldecho肾动脉狭窄是继发性高血压和慢性肾功能衰竭的一个重要原因[1]，早期检测肾动脉狭窄并及早采取治疗措施对于改善病人的预后具有重要临床意义。

常用的检查方法包括数字减影血管造影(DSA)、CT血管造影(CTA)、对比增强MR血管造影(CE-MRA)等，近年来，B-TFE序列肾动脉血管造影以其不使用造影剂、无创、价格低廉等优势，逐渐在临床上得到应用，本文通过与CE-MRA的对比，对平衡超快速场回波序列(B-TFE)序列肾动脉造影的图像质量以及对肾动脉狭窄的评价能力进行分析。

材料与方法1.病人回顾性分析我院2007年6月～2008年10月期间有平衡快速场回波(B-TFE)序列和对比增强MR血管成像资料的患者26例(男，17例;女，9例;年龄范围：

46～73岁，平均61.8岁)。

所有患者均因临床怀疑为肾动脉狭窄而行肾动脉MRA检查。

2.MR血管成像方法所有MR肾动脉血管成像均采用PhilipsInteraNovaDual1.5T超导型双梯度MR扫描仪，使用SENSE-body体线圈。

先进行B-TFE序列MRA扫描，然后进行CE-MRA扫描。

2.1B-TFE序列MRA在冠状定位图上确定双侧肾动脉的位置，矢状面上确定肠系膜上动脉位置，然后采用3D屏气B-TFE序列扫描，扫描参数为：

TR/TE：

6.5/3.2ms，FA：

75，FOV：

300mm，RFOV：

35%，层面方向：

横断，扫描矩阵：

240240，重建矩阵：

512512，激发次数：

39，重建体素为0.59mm0.59mm1.5mm，采用水选择激励抑脂技术。

放置三条预饱和带，两条分别覆盖双侧肾门以抑制肾实质和肾静脉的信号;另外一条放置于3D扫描块下方1cm处，以消除下腔静脉的信号。

SENSE因子为2.0，采集时间19秒，患者吸气末屏气。

2.2对比增强MRA采用团注追踪(bolustrack)技术，在启动2D实时重建扫描的同时，经高压注射器于肘正中静脉注射欧乃影0.15mmol/kg，注射速度为3ml/s，待观察到造影剂到达主动脉分叉时启动3DFFE序列。

3DFFE序列扫描参数为：

TR/TE：

5.4/1.4ms，FA：

40，FOV：

450mm，RFOV：

85%，层面方向：

冠状，扫描与重建矩阵均为:512512，重建体素为0.88mm0.88mm1.75mm);SENSE因子1.5。

3.图像处理及分析原始数据在扫描工作站上先行最大密度投影(MIP)重建，然后将原始数据及重建数据传输至Viewforum4.1图像后处理工作站上，由一名MR技师进行分析测量。

分别在两组原始图像中选择肾动脉显示最好的层面，分别在肾动脉近端1/3，血管旁腰大肌和视野内空气中划定感兴趣(ROI)，测量相应区域的信号强度，采用下列公式计算两组肾动脉的信噪比(SNR)和肾动脉相对软组织的对比度噪声比(CNR)：

SNR=SIra/SDa，CNR=(SIra-SIm)/SDa，其中SIra表示肾动脉的信号强度，SDa表示空气信号强度的标准差，SIm表示肌肉组织的信号强度;由一名MR诊断医师在MIP重建图像上测量两种方法肾动脉最大显示长度。

为消除取样误差，所有测量均进行三次，取平均值。

由两名MR诊断医师对两种检查方法的肾动脉狭窄情况进行分级，意见不一致时协商决定。

按照肾动脉狭窄程度评分：

1分，无狭窄;2分，狭窄率lt;50%;3分，狭窄率为50%-80%;4分，狭窄率gt;80%。

4.统计学方法统计学分析采用SPSS13.0软件。

SNR、CNR和肾动脉最大显示长度的比较均采用非参数Wilcoxon秩和检验，Plt;0.05为具有统计学显著性。

狭窄率的比较采用一致性检验。

值lt;0.4为相关性差，0.41～0.74为相关性较好，gt;0.75为相关性很好。

结果B-TFE肾动脉造影在26例病人有2例因患者无法屏气而检查失败，其余24例病人在中均显示了47条肾动脉(一例为肾切除术后患者)和9条附肾动脉。

CE-MRA显示了51条肾动脉和9条肾动脉。

B-TFE序列和CE-MRA均能显示肾实质内的肾动脉分支(图1)。

B-TFEMRA的SNR为5013，低于CE-MRA的SNR(6910)(Plt;0.03);B-TFEMRA的对比度噪声比(CNR)也低于CE-MRA的CNR，分别为467和9811(Plt;0.01)。

在B-TFEMRA上，右肾动脉的最大显示长度低于CE-MRA的显示长度，分别为59mm和67mm，(Plt;0.05).左肾动脉B-TFEMRA和CE-MRA的最大显示长度分别为51mm和56mm，(Plt;0.05)。

两序列均显示了10条肾动脉狭窄，均位于肾动脉近段，B-TFE序列与CE-MRA对于狭窄情况的评价具有较好的一致性(表1)，值为0.757(Plt;0.01)。

讨论DSA一直是检查测脉狭窄的金标准。

然而由于DSA检查的有创性及可能出现的并发症，临床应用受到一定限制，越来越多的无创检查方法相继出现[2]，CTA和CE-MRA被认为是检测肾动脉疾病既安全又可靠的影像学方法，CE-MRA又因其无电离辐射危害，而且所用造影剂肾毒性小，适合肾功能不全的病人[3]。

近年来有报道称含钆造影剂容易引发肾源性系统纤维化[4]，以及由于价格方面等原因，非增强MR肾动脉造影正逐渐受到临床重视，其中B-TFE序列肾动脉造影的诊断效力已得到肯定[5]。

B-TFE序列即平衡超快速场回波序列，属于TOF法血管成像的一种，但该序列在层面选择、频率编码和相位编码三个方向上都施加了聚相位梯度场，梯度磁场被完全平衡，几乎完全剔除了梯度磁场造成的质子失相位，横向磁化没有被破坏，因此达到了真正的稳态[6]，可以去除由匀速运动引起的相位离散，通过流动补偿使血流信号升高。

B-TFE序列信号对比取决于组织的T2*/T1，因而流动与不流动的液体均显示为高信号[7]。

该序列具有成像速度快，对呼吸运动不敏感，流动血液呈高信号等特点，已广泛应用于冠脉[8]、主动脉[9]等血管成像。

B-TFE序列肾动脉成像采用横断面扫描的目的是增加流入增强效应。

采用了尽可能短的TR和TE时间，短TR时间可以减少扫描时间，应用SENSE技术后，扫描时间进一步缩短，仅用时19秒，一次屏气即可完成扫描;短TE时间的目的是尽量减少流动导致的去相位效应。

采用水选择激励脂肪抑制可以有效地减低背景的干扰，突出显示血流信号。

而扫描块下方的预饱和带可以有效抑制下腔静脉和其他静脉血管的信号强度。

以往采用的TOF法和PC法肾动脉成像仅能显示肾动脉主干近段，TOF法由于水平走行肾动脉信号被饱和而显影模糊，远端信号减弱[10];PC法对于血流速度的变化较为敏感，限制了其广泛应用[11]。

虽然B-TFE序列仍然依赖流入增强效应，但是与以前采用的TOF法血管造影不同的是，B-TFE序列对于流入增强效应的依赖程度较低，而更大程度地利用血流的T2*/T1信号对比，因而可以显示较长的血管段，本研究中，虽然B-TFE序列显示的肾动脉长度较CE-MRA为短，但已经可以显示肾实质内的动脉分支(图1)。

本研究结果显示，B-TFE序列肾动脉成像能够较准确地评估肾动脉的狭窄程度，与CE-MRA有较好的一致性，值达到0.757(Plt;0.01)。

这与既往的研究结果较为相似[12]。

B-TFE序列对4例肾动脉狭窄产生了过度诊断(图2)，这主要是由于狭窄段血流的去相位效应导致的，这种现象在TOF法血管成像中更加明显。

尽管B-TFE序列采用了很短的TE值，去相位效应仍然会发生。

B-TFE序列的图像质量仍不如CE-MRA，SNR和CNR均低于CE-MRA。

原因在于两者成像原理差异很大，对比剂的应用使血管的信号强度明显升高，动脉期扫描背景组织没有造影剂进入，因而产生了较高的SNR和CNR。

静止液体的成像使B-TFE序列的背景信号增加，血管搏动和屏气情况对B-TFE序列图像的质量也会产生一定影响，本组中即有2例因屏气不良使肾动脉因伪影太多而无法分析。

本研究的不足首先在于病例数较少，结果有待大样本的进一步研究证实。

其次，本研究所用的B-TFE序列仍需改进，心电触发和导航门控技术以及反转预脉冲技术[13]的应用有助于图像质量的提高。

综上所述，尽管B-TFE序列肾动脉成像的图像质量不及CE-MRA，B-TFE序列仍然能够对肾动脉狭窄做出较为准确的诊断，随着扫描序列的不断改进，B-TFE序列肾动脉成像的图像质量有望进一步提高。

因而，作为一种成本较低的筛查方法，或者在不能进行CE-MRA的情况下，B-TFE可以作为一种替代的检查手段，具有良好的应用前景。

【参考文献】1.PrestonR,EpsteinM.Ischemicrenaldisease:anemergingcauseofchronicrenalfailureandend-stagerenaldisease.JHypertens1997,15:1365-1377.2.VasbinderGB,NelemansPJ,KesselsAG,etal.Diagnostictestsforrenalarterystenosisinpatientssuspectedofhavingrenovascularhypertension:ameta-analysis.AnnInternMed2001,135:401-411.3.SchoenbergSO,RiegerJ,JohannsonLO,etal.Diagnosisofrenalarterystenosiswithmagneticresonanceangiography:update2003.NephrolDialTransplant2003,18:1252-1256.4.KayJ.Nephrogenicsystemicfibrosis:agadolinium-associatedfibrosingdisorderinpatientswithrenaldysfunction.AnnRheumDis.2008,67(3):66-9.5.PotthastS,MakiJH.Non-contrast-enhancedMRimagingoftherenalarteries.MagnResonImagingClinNAm.2008,16(4):573-84,vii.6.李坤成.MRI常规技术及新技术.北京:中国人口出版社,2004:63.7.SchefflerK,HeidO,HennigJ.Magnetizationpreparationduringthesteadystate:fat-saturated3DTrueFISP.MagnResonMed2001,45:1075-1080.8.汪瑞民,张涛,郭彩风,等.磁共振冠状动脉成像临床应用研究.中国CT和MR