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综述
肺栓塞的MRI研究现状
袁思殊 李志伟 夏黎明

袁思殊,李志伟,夏黎明.肺栓塞的MRI研究现状, 2014, 5(5): 387-390. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2014.05.015.


[摘要] 肺栓塞是具有潜在生命威胁的疾病,需要及时正确的诊断和治疗。近年来,随着硬件和软件的快速发展,肺栓塞的MRI研究较为热门。作者将肺栓塞的MRI检查技术、常用扫描序列、对比剂以及诊断准确度作一综述,并预测将来可能的发展趋势。
[Abstract] Pulmonary embolism (PE) is a potentially life-threatening disease that requires timely and accurate diagnosis and management. In recent years, with the rapid development of software and hardware, the study of pulmonary embolism magnetic resonance imaging is very popular. This review focus on the examination techniques, common scan sequences, contrast medium and diagnosis accuracy of pulmonary embolism MRI, and predict its tendency in the future.
[关键词] 磁共振成像;肺栓塞
[Keywords] Magnetic resonance imaging;Pulmonary embolism

袁思殊 华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科,武汉 430030

李志伟 华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科,武汉 430030

夏黎明* 华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科,武汉 430030

通讯作者:夏黎明,E-mail:cjr.xialiming@ vip.163.com


收稿日期:2014-04-03
接受日期:2014-07-17
中图分类号:R445.2; R6563.5 
文献标识码:A
DOI: 10.3969/j.issn.1674-8034.2014.05.015
袁思殊,李志伟,夏黎明.肺栓塞的MRI研究现状, 2014, 5(5): 387-390. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2014.05.015.

       肺栓塞是具有潜在生命威胁的疾病,需要及时准确的诊断及治疗。仅在美国急性肺栓塞每年新发病例为650 000人,导致至少300 000人死亡[1,2]。肺栓塞的死亡原因主要归咎于诊断失误,近期研究表明100 000名患者中仅43~53名患者能准确诊断,70%以上的肺栓塞诊断来源于尸检。90%未及时诊断的肺栓塞患者死亡,而得到治疗的患者死亡率<10%[3]。肺栓塞诊断不明或误诊的原因在于患者的临床表现和体征不具有特异度且表现形式多样。正因如此,影像诊断成为早期发现肺栓塞的中心任务。

1 肺栓塞的其他影像学检查

       最初怀疑肺栓塞的患者诊断常用通气-灌注扫描,在过去20余年被全世界多数医疗中心作为首要检查方式,但临床表现和通气-灌注扫描结果一致性的比率低,大多数患者需要凭经验治疗或进一步成像。传统肺动脉造影具有细致的分辨率,是诊断肺动脉病变的金标准,但因其具有创伤性和相关并发症,且价格昂贵,患者不易接受。CT肺动脉成像(CTPA)评价肺动脉栓塞具有可靠、准确易获得的特点,可直接显示肺动脉分支内的充盈缺损,即栓子,近年来已逐渐取代肺闪烁扫描术以及传统的肺动脉造影,成为疑诊肺栓塞患者的首选影像学检查方法和诊断肺栓塞的参考标准[4]。但CT检查存在电离辐射,并有引发肿瘤风险,目前越来越受到关注,如果存在非电离辐射的检查方法能发现肺动脉栓塞且具有足够的效力,则患者将极大受益[5]

2 肺栓塞的MRI

       MR肺动脉成像无电离辐射导致肿瘤的风险,且能减少对比剂引起的并发症,特别是新的非增强MR血管成像技术的应用,彻底消除了对比剂对人体的影响。现有的关于肺栓塞MRI的研究主要从以下四方面进行。

2.1 肺栓塞的MR扫描的方法

2.1.1 MR扫描序列

       最初MR肺动脉成像受到呼吸伪影的影响,流动的血液和栓子的对比度欠佳[6,7]。随着技术的发展,目前已有多种序列可用于协助肺栓塞诊断。最常用的序列为MR肺动脉成像MRPA(standard bolus-triggered contrast-enhanced breath-hold MR pulmonary angiography),即以2 ml/s速度静脉注射0.1 mmol/kg的钆钡葡胺,并用30 ml生理盐水冲管。当检测到对比剂至下腔静脉,要求患者吸气后屏气进行扫描,一次呼吸间隔后马上进行第二次扫描,参数与第一次完全一致。扫描后对3D MRPA冠状面数据进行后处理重建,可获得多层面最大密度投影。

       3D GRE MR成像(contrast-enhanced recirculation-phase breath-hold low-flip angle three-dimensional gradient echo)与标准MRPA一样需要注射对比剂,但于再循环期进行图像采集。3D GRE技术与标准MRPA相比优势在于无需根据对比剂注射时间定时扫描,血管壁以及管腔内栓子可直观显示,且Kalb等[8]发现GRE诊断肺栓子的敏感度(73%)高于标准MRPA(55%)(P=0.03)。

       门控TureFISP MR成像(nonenhanced free-induction respiratory-triggered cardiac-gated true fast imaging with steadystate precession sequences)采用心电门控和呼吸门控,扫描时患者可自由呼吸。门控Ture FISP与标准MRPA相比优势在于无需注射对比剂,对于无法屏气的患者可减少运动伪影,清晰显示血管壁及局部栓塞。

       此外,MR肺灌注成像(MR pulmonary perfusion, MRPP)可通过观察肺灌注信号缺失、低灌注及时间峰值曲线的峰值减低或峰值时间延迟等间接征象判断是否存在肺动脉栓塞。MR肺动脉血流成像应用Argus分析软件初步半定量分析肺血流动力学变化,得出主肺动脉血流平均流速、血流峰值及单位时间内的流量等参数,粗略评估肺动脉高压程度,具有很好的发展潜能。

2.1.2 MRI不同场强的影响

       多数肺栓塞MRI均在1.5 T上完成,但Londy等[9]研究表明高空间分辨率Gd-MRPA可以在3 T上完成,增强的血管与1.5 T相比能获得相同或更佳的信噪比,可提高肺动脉栓塞诊断率。Zhang等[10]发现三维对比增强3.0 T MRPA对于发现肺动脉栓塞具有高敏感度、特异度、准确度且观察者间一致性良好,3.0 T MRPA有希望作为肺动脉栓塞主要的非侵入性成像方法。

2.1.3 MRI不同对比剂的影响

       MRI常用的钆螯合物对比剂是一种细胞外间隙对比剂,它们快速扩散至实质,导致不能获取真正的灌注图[11]。更重要的是它们的增强动力学在首过期时间窗过短,限制了可获得的最大空间分辨率以及准确度。最近推出血池MR对比剂,在血管内循环持续时间更长,不会从脉管中溢出至实质,进而提高MR诊断肺栓塞的能力。Shella等[12]在肺栓塞兔模型中研究发现首过以及注射对比剂10 min后,P792 (gadomelitol,一种快速清除血池期MR对比剂)在血管内的信号强度明显高于Gd-DOTA(gadolinium-tetraazacyclododecanetetraacetic acid,一种标准的细胞外对比剂),即P792在MRI诊断肺栓塞方面优于Gd-DOTA。但由于血池MRI对比剂价格和毒性等原因在国内尚未广泛使用。

2.2 MRI诊断肺栓塞的准确度及预后评价

2.2.1 MRI诊断肺栓塞的准确度

       随着技术的进步,MRI现有的成像方式得到了改善,但其诊断肺栓塞的准确度仍有待考量。Meaney等[13]比较钆增强肺动脉MR血管成像与传统肺动脉造影,发现钆增强MRI肺动脉成像对于诊断肺动脉栓塞具有高敏感度和特异度,这表明MRI肺动脉成像具有以非侵入性、无电离辐射和碘对比剂的方式诊断肺动脉栓塞的前景。Oudkerk等[14]前瞻性非选择性评价MR血管成像诊断肺动脉栓塞的准确度,研究表明MRA对于独立亚段、段和中央肺叶动脉栓塞的敏感度分别为40%、84%和100%,这表明MRA对于诊断段或大肺动脉栓塞的敏感度和特异度良好,而诊断(孤立的)亚段肺动脉栓塞的能力有限。

2.2.2 MRI对肺栓塞的预后评价

       MRI对肺栓塞患者预后评估中亦具有一定的价值。Mark等[15]运用MRA-PE评价肺动脉栓塞患者,对可能存在肺动脉栓塞的患者在检查后3个月及1年通过电子病例系统进行随访,研究表明MRA-PE的阴性预测值与CTA-PE相近,且MRA-PE的技术成功率以及安全性极佳。最新的研究显示美国肺栓塞检出率明显增高,但死亡率没有相应减低[16]。一些研究者尝试用抗凝药治疗亚段肺栓塞,发现严重出血并发症的发生率为4%~8%[17] ,表明亚段肺栓塞不使用溶栓治疗预后可能更好。Gupta等[18]发现大的肺栓塞(肺叶、肺段肺动脉)可在增强MRA-PE上显示良好,但是亚段的肺栓塞常被遗漏。因此,虽然MR肺动脉血管成像(MRA-PE)与CTA-PE相比,诊断亚段肺栓塞准确度较低,但可能更适合于发现临床上需要接受抗凝治疗的肺栓塞患者。此外,通过大规模多中心前瞻性临床试验研究[19]显示,MR肺动脉成像结合MRI下肢静脉成像比单独使用MR肺动脉成像敏感度更高,MR肺动脉成像结合MR下肢静脉成像可能有助于诊断或除外急性肺栓塞。

2.3 MRI诊断肺栓塞的局限性

       增强MR血管造影诊断肺动脉栓塞的准确度较好,但由于它的局限性,仍未被广泛应用于临床:有限的空间分辨率,呼吸伪影、静脉重叠伪影导致的图像质量较差,采集时间长于肺动脉循环时间。同时,其成像过程需要患者配合且比CTA-PE需要更长的屏气时间,限制了在呼吸不规律的患者中的应用。MRI扫描室与各种生命支持设备不兼容,对于病情不稳定的患者是不利环境。MRI对比剂钆剂虽较含碘对比剂不良反应少,但仍有致肾源性系统性纤维化的风险。然而MRA是对比剂过敏、肾功能不全和特殊人群(孕妇等)诊断肺栓塞的首选方法。

2.4 肺栓塞MRI未来的发展方向

       随着MRI技术的发展,近年来出现了许多新的成像技术。Ohno等[20]结合MR血管成像和敏感度编码(SENSE),与MDCT和通气-灌注闪烁荧光术比较,发现MR血管成像结合SENSE可有效诊断肺栓塞。Ohno等[20]研究显示评价血管内充盈缺损以及灌注缺损,MR血管成像技术结合敏感度编码比单用CTPA具有更高的敏感度,与CTA结合通气灌注成像相同。近来四维(4D)对比增强MRI被用于评价肺灌注,较通气-灌注闪烁荧光术具有更高的空间分辨率,有利于动态数据的获得。Rajaram等[21]结合MRI/MRA(对比增强MRA和质子密度MRI)诊断慢性血栓引起的肺动脉高压(CTEPH)具有极高的敏感度(98%)和特异度(94%),且MRA对于诊断肺动脉狭窄、狭窄后扩张、肺动脉闭塞以及评价肺动脉血流动力学信息[22]比CTA更具有优势。

       综上所述,在肺栓塞的影像诊断中,MRI为无创性检查且无电离辐射,为临床普查提供很好的参考价值,特别对年轻女性患者及肾功能不全患者更为有利。相信随着新的MRI技术不断发展,MRI的应用前景会更加广阔。影像技术与临床指标相结合的研究以及非对比增强肺栓塞MRI[23]会成为将来的热点。

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