近年来，磁共振成像已成为世界上最强大的医学诊断技术之一。由于对比剂增强的血管造影扫描速度快，目前在临床上钆对比剂被广泛应用于全身血管磁共振成像。但是近几年来，随着钆对比剂在严重肾功能不全的患者身上诱发肾源性系统性纤维化（nephrogenic systemic fibrosis, NSF）的报道增多，出于安全的考虑，无对比剂血管成像技术（non-contrast-enhanced MRA）受到了医生的极大关注。传统的无对比剂血管成像技术，例如时间飞跃法（time of flight, TOF）、相位对比法（phase contrast, PC）等尽管在头颈部血管成像方面发挥着积极作用，但是在其他部位的应用上存在着诸多限制。近年来，无对比剂血管成像技术有了快速发展，像三维半傅里叶快速自旋回波（half-Fourier fast spin echo）和真正稳态自由进动(true steady-state free-precession, SSFP)序列，可以有效地观察到肾动脉、周围血管和心脏冠状动脉^[1,2,3]。西门子最新发布的syngo NATIVE(NATIVE = Non-contrast Angiography of the Arteries and Veins)产品为临床提供了无对比剂MR血管成像技术。它包括syngo NATIVE TrueFISP和syngo NATIVE SPACE两个不同的无对比剂MRA技术。这两种技术都利用血流的生理特点来产生图像对比，前者被应用在腹部血管成像，后者则被用在外周动脉成像。

1　syngo NATIVE TrueFISP

1.1　基本原理

       TrueFISP序列是一种能够产生亮血信号的梯度回波序列，它具有扫描速度快、信躁比高的特点。syngo NATIVE TrueFISP技术是将区域性反转脉冲和三维TrueFSIP序列结合。首先，使用一个区域选择反转脉冲将感兴区的所有磁化矢量反转180°至相反方向，然后在等待一段时间（反转时间，TI）后，即当它们的磁化矢量的纵向分量接近0时，对感兴区进行数据采集（图1）。由于流入的新鲜动脉血没有受到反转脉冲的影响，在TrueFISP序列的图像呈现高信号，而背景组织和静脉的信号则被抑制，呈现低信号。采集所得图像经过最大密度投影处理后，可清晰显示感兴趣区的动脉血管。此外，数据的采集还可和心电触发和呼吸触发结合，保证每次等待时间内经历心脏收缩大量射血的过程，成像区域的被反转的动脉血可以尽可能被新鲜血液置换，也减少了呼吸和搏动伪影对图像质量的影响。

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图1  syngo NATIVE TrueFISP的基本原理　在区域选择反转脉冲后等待TI时间，进行3D TrueFISP数据采集。右侧图像为区域选择反转脉冲和图像扫描的范围
Fig 1  Basic principle of syngo NATIVE TrueFISP. An slab-selective inversion pulse is applied to the region of interest, then 3D TrueFISP acquisition takes place after an inversion time, when the magnetization of surrounding tissue is close to zero, the background will have low signal. The right image shows the coverage ranges of the slab-selective inversion pulse and the acquired images.

1.2　重要参数

       syngo NATIVE TrueFISP是一项依赖血液流动的技术，是对在TI这段时间里流入到扫描区域的新鲜血液成像，图像质量与流入到扫描区域内血流量的多少相关。因此，TI的选择是这个技术的关键。对于健康志愿者，TI时间在一个心动周期内可设置在600~800 ms，一般可以达到满意的图像，但是在血流缓慢或者心功能不全的患者，需要延长TI时间使血管得到充分充盈，图2中显示了对血流缓慢患者采用延长TI时间可以明显提高图像质量。但是TI时间过长的话，扫描区域中的静脉和背景组织的磁化矢量的纵向分量部分恢复而信号增强，这样会造成与待成像的动脉的对比降低，影响诊断。

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图2  TI的选择2A：TI时间850 ms，左侧的肾动脉没有得到充分显示；2B ：TI时间1100 ms双侧肾动脉都充分显示
Fig 2  Optimization of TI. (2A) TI = 850ms, left renal arteries could not be well displayed. (2B) TI = 1100ms, both renal arteries are shown clearly.

1.3　临床应用

       目前syngo NATIVE TrueFISP在临床上主要应用在腹部血管的检查，尤其是肾动脉血管异常的检查。图3为双侧肾动脉狭窄患者，图4为左侧肾脏萎缩的患者图像。

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图3  76岁男性患者，syngo NATIVE TrueFISP显示双侧肾动脉狭窄（箭头）。TI=650 ms，采集时间＝2.7 min
图4  40岁男性患者，左侧肾脏萎缩。4A: syngo NATIVE TrueFISP肾动脉结果，4B: T2结构像上显示左侧肾脏萎缩。TI = 650ms，采集时间= 4.1 min(中国人民解放军306医院金真供图)
Fig 3  syngo NATIVE TrueFISP MIP image in a 76-year-old man demonstrates bilateral renal artery stenosis (arrows). TI= 650 ms, acquisition time = 2.7 minutes.
Fig 4  A 40-year-old man, left kidney atrophy. 4A: syngo NATIVE TrueFISP result. 4B: T2 HASTE anatomy image result. TI = 650 ms, acquisition time = 4.1 minutes.

2　syngo NATIVE SPACE

2.1　基本原理

       西门子提供的另外一种无对比剂增强的血管技术是用于下肢血管检查的syngo NATIVE SPACE (SPACE = Sampling Perfection with Application Optimized Contrast by using different flip angle Evolution)。SPACE是一种可变翻转角的3D快速自旋回波(TSE)序列，对流动很敏感。它是利用心电触发的SPACE序列在心脏收缩期和舒张期的动脉血流速度不同造成的采集信号差异来成像的。简单地说就是在一个心动周期内进行两次SPACE数据采集，由于动脉血在收缩期流速快，在SPACE序列图像上有明显的流空效应呈现低信号，而在舒张期动脉流速减小，流空效应减弱，这时候采集所得的动脉信号相对增强。静脉则在舒张期和收缩期的血流速度没有明显差异而在图像上无明显变化，将两次采集的数据相减，静脉和背景组织的信号则被减掉，而动脉信号被保留，最后进行最大密度投影可显示扫描区域的动脉血管（图5）。

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图5  syngo NATIVE SPACE的基本原理
Fig 5  Basic principle of syngo NATIVE SPACE.

2.2　重要参数

       (1) TD：TD是指心电R波触发的延迟时间。动静脉的血流速度在一个心动周期的变化情况可由FLASH电影序列来测量。通过图像结果来设置采集舒张收缩期图像所需的触发延时时间TD。TD时间为零时，动静脉血流速度缓慢，做第一次数据采集，在动脉血流速高峰时做第二次采集。

       (2) TE：由于syngo NATIVE SPACE这项技术是利用血液的流空效应成像，TE的选择对图像质量有很大影响。原则上讲，在血流快速的区域选用短TE，例如盆腔的血管（图7A）。如果在盆腔部位选择比较长的TE，动脉血液流速快，在舒张期的图像信号就显示出部分流空效应，因此相减后，动脉的信号显示不充分（图6）。在血流缓慢的区域选用相对长的TE，例如小腿的血管（图7B）。

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图6  TE参数的选择对图像质量的影响。选择TE=52 ms时，舒张期采集的盆腔血管图像可见髂动脉有部分流空(6A)，收缩期采集的盆腔血管，髂动脉完全流空（6B），相减MIP后图像，则髂动脉显示不充分(4C)
图7  TE参数的选择。7A：盆腔部位血流快，选择较短TE，图为TE=10 ms的采集结果；7B：小腿部位的动脉血流慢，选择长TE，图为TE=78 ms的采集结果
图8  55岁男性糖尿病患者伴有左侧严重糖尿病足，患者小腿部位的syngo NATIVE SPACE图像（中国人民解放军306医院金真供图）
Fig 6  Effect of TE on image quality. When choosing TE = 52 ms to image pelvis region, images acquired in diastole show that iliac arteries are not very bright due to partial flow void effect (4A) images acquired in systole show iliac arteries are dark (4B). MIP could not depict iliac arteries clearly (4C).
Fig 7  Optimization of TE. 7A: Selecting shorter TE (10 ms) in region with fast flow, such as pelvis. 7B: selecting longer TE (78 ms) in region with slow flow.
Fig 8  A 55-year-old patient with severe diabetic foot (left), syngo NATIVE SPACE image result.

2.3　临床应用

       syngo NATIVE SPACE目前主要用于下肢血管疾病的检查。糖尿病患者常并发多脏器病变，下肢动脉硬化导致血管狭窄。对于伴有肾功能不全的糖尿病患者，无对比剂增强的下肢血管检查为临床提供了更为丰富多样的诊断手段（图8）。