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临床研究
三维动态增强MR血管成像在显示下肢动脉硬化闭塞症侧支循环形成中的应用价值
郭娟 王效春 张辉 王乐 秦江波

郭娟,王效春,张辉,等.三维动态增强MR血管成像在显示下肢动脉硬化闭塞症侧支循环形成中的应用价值.磁共振成像, 2012, 3(3): 200-203. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2012.03.009.


[摘要] 目的 评价三维动态增强MR血管成像(three-dimensional dynamic contrast-enhanced magnetic resonance angiography, 3D CE-MRA)在显示下肢动脉硬化闭塞症病变血管周围侧支循环形成中的价值。方法 29例数字减影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)或(和)手术证实的下肢动脉硬化闭塞症患者,术前行下肢动脉3D CE-MRA检查。扫描范围包括双侧髂总动脉、髂内动脉、髂外动脉、股总动脉、股深动脉、股浅动脉、腘动脉、胫前动脉、胫后动脉、腓动脉。3D CE-MRA扫描采用连续移床采集法,高压注射30 ml Gd-DTPA对比剂,将采集到的图像进行最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)。3D CE-MRA与DSA和(或)手术结果对比,分析其在显示病变血管周围侧支循环中的应用价值。结果 29例下肢动脉硬化闭塞症患者均成功行3D CE-MRA扫描,图像显示清晰,无静脉污染。3D CE-MRA共检查580段血管,病变血管318段。205段病变血管周围没有侧支循环形成,113段病变血管周围形成侧支循环,其中髂外动脉15段,股总动脉15段,股深动脉27段,股浅动脉31段,胫前动脉25段。结论 3D CE-MRA在评价下肢动脉硬化闭塞症侧支循环形成中具有重要意义。
[Abstract] Objective: To evaluate three-dimensional dynamic contrast-enhanced magnetic resonance angiography (3D CE-MRA) in the display of lower extremity collateral circulation of arteriosclerosis obliterans (ASO).Materials and Methods: Twenty-nine patients with ASO were recruited with analysis of 3D CE-MRA. The arteries included bilateral common iliac artery, internal and external iliac artery, common femoral artery, deep and superficial femoral artery, popliteal arteries, anterior and posterior tibial artery and peroneal artery were analyzed and compared with that of the controls.Results: There were 318 lesions including 113 collateral circulation, 15 external iliac arteries, 15 common femoral arteries, 27 deep femoral arteries, 31 superficial femoral arteries, and 25 anterior tibial arteries.Conclusion: 3D CE-MRA is helpful to display the collateral circulation in ASO of lower extremity.
[关键词] 下肢;动脉硬化,闭塞性;侧支循环;磁共振成像
[Keywords] Lower extremity;Arteriosclerosis obliterans;Collateral circulation;Magnetic resonance imaging

郭娟 山西医学科学院山西大医院磁共振室,太原 030032

王效春 山西医科大学第一医院磁共振室,太原 030001

张辉* 山西医科大学第一医院磁共振室,太原 030001

王乐 山西医科大学第一医院磁共振室,太原 030001

秦江波 山西医科大学第一医院磁共振室,太原 030001

通讯作者:张辉,E-mail:zhanghui_mr@163.com


收稿日期:2011-10-11
接受日期:2011-12-30
中图分类号:R445.2;R826.68 
文献标识码:A
DOI: 10.3969/j.issn.1674-8034.2012.03.009
郭娟,王效春,张辉,等.三维动态增强MR血管成像在显示下肢动脉硬化闭塞症侧支循环形成中的应用价值.磁共振成像, 2012, 3(3): 200-203. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2012.03.009.

       下肢动脉硬化闭塞症(arteriosclerosis obliterans, ASO)是一种全身性疾病,以腹主动脉远侧及髂-股-腘动脉最多见[1]。多由动脉粥样硬化斑块形成,使下肢动脉不同程度狭窄甚至闭塞,造成下肢感觉异常,运动受限,甚至皮肤溃烂,给患者带来巨大痛苦。肢体的缺血程度取决于病变侵犯的部位,形成狭窄的进程快慢,以及是否形成侧支循环等因素[2]。影像学检查方法能够显示病变部位、范围、程度和侧支循环情况,以指导手术或介入治疗方案的制定。三维动态增强MR血管成像(three-dimensional dynamic contrast-enhanced magnetic resonance angiography, 3D CE-MRA)克服了传统MRA的不足[3],图像质量及对血管分支的显示有明显提高,几乎达到了与数字减影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)同等水平[4,5]。笔者通过分析29例下肢动脉硬化闭塞症患者,探讨3D CE-MRA在显示下肢动脉硬化闭塞症侧支循环形成中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

       回顾性分析山西医科大学第一医院2009年4月至2011年1月经手术和(或) DSA证实的下肢血管闭塞症患者29例,其中15例患者经手术病理证实,9例经DSA证实,5例经手术及DSA证实。女3例,男26例,年龄44~78岁,平均54岁, 17例诊断为下肢动脉粥样硬化,12例诊断为急性动脉栓塞。所有患者手术前行3D CE-MRA检查。

1.2 成像方法

       采用Siemens Avanto 1.5 T MR扫描仪,下肢专用阵列线圈及2个体部线圈,且各线圈之间相互重叠。患者采用仰卧位,足先进,自由呼吸扫描。采用快速小角度激励(fast low angle shot,FLASH) 3D序列,整个扫描分为3段:盆腔部(自膈下至髋关节平面)、大腿部(自髋关节平面至膝关节平面)、小腿部(自膝关节平面至踝关节平面),每段长400 mm,各段之间重叠50 mm,扫描总长度1100 mm,自动移床。

       扫描参数:盆腔部和大腿部层厚1.4 mm,TR 3.00 ms,TE 0.97 ms,矩阵227×384,平均采集次数1次;小腿部层厚1.2 mm,TR 3.12 ms,TE 1.04 ms,矩阵227×384,平均采集次数1次。对比剂团注追踪技术(care-bolus)定位感兴趣血管。对比剂使用Gd-DTPA,注射前先进行一次扫描作为蒙片(由小腿部至盆腔部),然后注入对比剂30 ml,流速2.5 ml/s,生理盐水30 ml,流速2.5 ml/s。观察团注追踪定位的感兴趣血管有对比剂进入,开始自动移床连续扫描(自盆腔部至小腿部)。

       注射对比剂后扫描所得图像与蒙片自动减影,利用Leonardo工作站,采用最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)进行重组,360°旋转保存重组图像。利用组合(compose)功能将盆腔部、大腿部及小腿部组合在一起,整体显示自腹主动脉至下肢动脉的全貌。

       将靶动脉分为骼总动脉、骼内动脉、骼外动脉、股总动脉、股深动脉、股浅动脉、腘动脉、胫前动脉、胫后动脉、腓动脉10个节段[4],分析病变血管狭窄程度及周围侧支循环形成的情况。

       按国际通行的外周血管狭窄5级法对下肢动脉的狭窄程度进行分级:正常(无狭窄);轻度狭窄(狭窄程度<50%)、中度狭窄(50%~74%)、重度狭窄(75%~99%)、完全闭塞[6]。侧支循环评价:分有或无2种情况。

       由2名初级职称医师进行独立诊断,详细记录狭窄节段,狭窄程度及周围侧支循环形成情况。由2名高级职称医师进行审核,得出诊断结论。

2 结果

       29例患者成功进行3D CE-MRA扫描,图像显示清晰,无静脉污染。3D CE-MRA共检查580段血管,病变血管318段(表1)。髂总动脉22段、髂内动脉27段、髂外动脉37段、股总动脉30段、股深动脉39段、股浅动脉44段、腘动脉36段、胫前动脉32段、胫后动脉25段、腓动脉26段(表1)。

       正常动脉262段,其中轻度狭窄79段;中度狭窄91段,重度狭窄86段,完全闭塞62段。有113段病变血管周围形成侧支循环(表1),其中髂外动脉15段(重度狭窄6段,完全闭塞9段),股总动脉15段(重度狭窄8段,完全闭塞7段),股深动脉27段(重度狭窄12段,完全闭塞15段),股浅动脉31段(重度狭窄22段,完全闭塞19段) (图1),胫前动脉25段(重度狭窄11段,完全闭塞14段)。

图1  左侧股浅动脉中下段闭塞,可见周围侧支循环形成(灰箭),右侧胫前动脉多处狭窄(白箭)
Fig. 1  The left superficial femoral artery occlusion in the mid-low section, there is collateral circulation around it (gray arrow). The right anterior tibial artery shows multiple narrow (white arrow).
表1  3D CE-MRA显示29例ASO患者双下肢动脉狭窄及侧支循环形成情况
Tab. 1  3D CE-MRA results in 29 patients with ASO

3 讨论

       3D CE-MRA是通过静脉内注射顺磁性对比剂,利用对比剂在血管内较短暂的高浓度状态明显缩短血液T1弛豫时间,同时配合快速梯度回波MR扫描技术的短TR效应,抑制周围背景组织的信号,形成血管信号明显提高,而周围静态组织信号明显受抑制的强烈对比效果成像[7]。获得的原始图像经过计算机后处理技术,便可得到类似于数字减影血管造影的图像。所有图像均可360°旋转,因此可以更清晰的显示病变血管的情况[8]

       张艺等[9]采用试验性团注法(test-bolus)注射对比剂。注射方案:经肘静脉团注对比剂2.0 ml,流率2.0 ml/s,同时启动2D FSPGR单层扫描序列,在肾下段腹主动脉连续采集50幅轴面图像,1幅/s。完成扫描后,绘制时间-信号强度曲线(time-signal intensity curve, TIC),计算对比剂到达腹主动脉靶区的峰值时间,此种方法对比剂用量较大(40~ 45 ml),步骤繁琐。本组数据,采用了透视跟踪法(care-bolus)法,是在靶血管的冠状面进行透视观察,在静脉内注入对比剂后,动态观察靶血管内是否有对比剂的进入,从而激发扫描的开始。此法简化了扫描步骤,大大缩短了扫描时间,节省了对比剂的使用,并且能够实时观察对比剂到达感兴趣区的情况,近年来应用比较广泛,本研究中29例患者均未造成静脉污染。

       本研究113段(113/318)有侧支循环形成,且主要发生于重度及完全闭塞的血管周围(重度狭窄59段,完全闭塞64段)。从临床表现分析17例患者主要表现为间歇性跛行,患肢厥冷、疼痛、周径减小,3例发生足部溃烂,手术或(和) DSA诊断为下肢动脉粥样硬化。12例患者起病急骤,症状明显,进展迅速,手术或(和) DSA诊断为急性动脉栓塞。急性动脉栓塞是由于突然发生斑块脱落,侧支循环没有充足的时间代偿。慢性单一闭塞血管侧支循环缓慢开放,可提供适当的血流,能满足肢体静止时的需要及中等量运动,如果侧支循环的发展和动脉闭塞性病变的进展保持一致,患者的临床症状可能不明显或者有短暂肢体缺血症状,随着侧支循环的发展而逐渐缓解[10]。通过3D CE-MRA评价下肢动脉闭塞程度及侧支循环形成的情况,可以合理选择手术时机及手术方式。

       3D CE-MRA诊断下肢动脉硬化闭塞症的敏感性、特异性均较高,但存在假阳性及高估病变程度的现象。这是由于3D CE-MRA为重组图像,而非直接成像,其不仅反映血管腔的形态改变,还包括了血管内血流的生理和病理特点,影响血流信号的因素诸多。血流速度较快或较慢的患者,扫描至感兴趣区段血管时,血管内对比剂不是高峰时间,充盈不足,而造成假阳性及高估狭窄程度[11,12]

       3D CE-MRA无电离辐射,采用的对比剂(Gd-DTPA)肝、肾毒性小,与DSA相比3D CE-MRA检查成功率高,患者痛苦小,风险小,并发症少,已被广大临床医师及患者接受,有望成为替代DSA的又一重要检查手段,可以清晰的显示病变血管周围侧支循环形成情况,从而进一步评价病变肢体的缺血情况,为选择合适的手术及介入治疗方案提供可靠依据。

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