双流高压注射器进行低浓度对比剂CE-MRA在头颈动脉狭窄诊断中的应用
引言
头颈动脉狭窄是导致缺血性脑血管病的常见原因之一。尽管数字减影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）仍是诊断头颈动脉狭窄的“金标准”，但由于其有创、价格昂贵等原因而无法作为首选检查手段。三维增强磁共振血管成像（3D Contrast-Enhanced MR Angiography，3D CE-MRA）具有扫描时间短、范围大等特点，能够准确判断血管狭窄位置及程度，在头颈部动脉疾病的应用越来越广泛[1-5]。然而，3D CE-MRA需要注射对比剂，有报道指出钆对比剂的使用可能造成过敏反应、肾源性系统性纤维化（Nephrogenic Systemic Fibrosis，NSF）等危害[6-7]。本研究通过双流高压注射器对头颈动脉狭窄患者进行低浓度3D CE-MRA成像，以降低对比剂用量，并与DSA比较，探讨该方法在诊断头颈动脉狭窄中的临床应用价值。
1 方法
1.1 一般资料
收集我院2017年10月至2018年5月期间50例来我院就诊的患者资料，其中包括男32例，女18例，年龄范围46～94岁，平均（72.3±11.3）岁。患者临床主要表现为头痛、头晕、肢体偏瘫等。所有患者均采用双流高压注射器进行低浓度对比剂头颈动脉3D CE-MRA扫描，并在一周内行DSA检查。患者均获得书面知情同意书。
1.2 设备与参数
使用飞利浦Ingenia 3.0 T磁共振扫描仪及其配备的头颈部联合线圈对患者进行扫描。患者仰卧位，固定头部，先采集一组图像作为蒙片，继而使用透视序列手动触发后进行三维扫描。CE-MRA使用3D小角度激发快速梯度回波（3D FLASH）成像序列扫描参数如下：TR 4.06 ms，TE 1.33 ms，反转角25转，矩阵视野（FOV）380 mm×225 mm，矩阵384×205，层厚为1 mm，扫描时间为49 s。采用Medtron公司双流高压注射器Accutron MR经右侧肘前静脉进行给药。双流高压注射器A管为钆喷酸葡胺（Gd-DTPA，广州康辰药业有限公司），B管为生理盐水，程序1浓度设定50%，剂量为0.2 mL/kg；程序2浓度设定0，剂量为10 mL；对比剂浓度为0.25 mmol/mL，注射完毕后用生理盐水10 mL冲管，流速均设定为2.5 mL/s。
采用Siemens DSA数字减影机进行手术造影，股动脉穿刺置管后分别进行头臂干、左颈总动脉、左锁骨下动脉造影，为确保获得有效的头颈动脉正、斜位和侧位图像，必要时加做旋转。
1.3 图像处理与分析
MRI原始数据经过减影处理后传输至飞利浦星云工作站，使用最大密度投影（Maximum Intensity Projection，MIP）进行图像血管重组。由两位主治以上影像诊断医师对所有3D CE-MRA及DSA图像进行阅片，对图像质量进行主观性评价及血管狭窄程度进行客观分析，若评估结果不同，重新读片直至意见一致。
图像主观质量评分采用5分法进行评级。4分：优秀，血管边缘锐利，信号均匀，完全符合诊断要求；3分：良好，动脉强化好，血管边缘清晰，信号较均匀，符合诊断要求；2分：一般，动脉强化良好，血管边缘粗糙，信号不均匀，基本不影响诊断；1分：差，动脉强化程度稍差，血管边缘稍显模糊，不满足诊断要求；0分：极差，动脉血管强化程度低，血管边缘模糊，图像无法诊断。
血管狭窄客观分析采用北美症状性颈动脉内膜剥离术（North American Symptomatic Carotid Endarterectomy，NASCET）标准计算颈动脉的狭窄程度。血管狭窄程度分级为：正常（0）；轻度狭窄（管腔狭窄程度≤50%）；中度狭窄（管腔狭窄程度50%～70%）；重度狭窄（管腔狭窄程度70%～99%）；闭塞（100%）。所有患者评价血管包括头臂干、左侧颈总动脉、双侧颈内动脉、锁骨下动脉、椎动脉、大脑前动脉A1～2段，大脑中动脉M1～2段、大脑后动脉P1～2段，共计14条血管。如患者有血管有多处狭窄，选择狭窄最严重处进行评估。
1.4 统计学分析
应用SPSS 21.0统计学软件进行分析，以DSA为金标准，计算低浓度对比剂CE-MRA对不同狭窄程度的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值，并以ROC（Receiver Operation Characteristic）曲线展示，以AUC（Area Under Curve）表示其诊断性能。
2 结果
2.1 图像质量
低浓度头颈部3D CE-MRA MIP图像质量评分均在3～4分，平均（3.66±0.48）分，所有患者图像均满足临床诊断要求。图1～2为低浓度3D CE-MRA在诊断头颈部血管狭窄中的应用。
图1 低浓度对比剂3D CE-MRA在诊断颈部血管狭窄中的应用
注：男，43岁，临床怀疑缺血性脑血管病。a. 低浓度对比剂CE-MRA图像质量评分为3分，显示左侧颈内动脉起始处重度狭窄（箭头）；b. DSA图像显示左侧颈内动脉起始处重度狭窄（箭头）。
图2 低浓度对比剂3D CE-MRA在诊断头部血管狭窄中的应用
注：女，62岁，临床怀疑缺血性脑血管病。a. 低浓度对比剂CE-MRA图像质量评分为4分，显示右侧大脑中动脉M2段起始处闭塞（箭头）；b. DSA图像显示右侧大脑中动脉M2段起始处重度狭窄（箭头）。
2.2 血管狭窄的分析
对50例患者的DSA及3D CE-MRA数据进行血管狭窄程度分析。3D CE-MRA共诊断轻度狭窄血管17例，中度狭窄血管11例，重度狭窄血管13例，闭塞血管9例，DSA诊断轻度狭窄血管18例，中度狭窄血12例，重度狭窄血管12例，闭塞血管8例（表1）。3D CE-MRA及DSA诊断血管狭窄程度一致的患者有46例，3D CE-MRA诊断狭窄程度偏高的有4例。以DSA检查结果为金标准，低浓度3D CE-MRA对头颈动脉轻度狭窄、中度狭窄、重度狭窄及闭塞患者的特异度、敏感度、阳性预测值及阴性预测值如表2。图3为低浓度对比剂3D CE-MRA对血管轻度狭窄、中度狭窄、重度狭窄及闭塞程度诊断表现的ROC曲线，AUC分别为0.972、0.904、0.932和0.988。
表1 低浓度对比剂3D CE-MRA与DSA显示头颈部动脉狭窄程度的比较（例）
3D CE-MRA DSA 合计轻度狭窄 中度狭窄 重度狭窄 闭塞轻度狭窄 17 0 0 0 17中度狭窄 1 10 0 0 11重度狭窄 0 2 11 0 13闭塞 0 0 1 8 9合计 18 12 12 8 50
表2 低浓度对比剂3D CE-MRA对不同程度狭窄血管的评价结果（%）
狭窄程度 敏感度 特异度 阳性预测值 阴性预测值轻度狭窄 94.4 100 100 97中度狭窄 83.3 94.7 90.9 94.9重度狭窄 91.7 94.7 84.6 97.3闭塞 100 97.6 88.9 100
图3 低浓度对比剂3D CE-MRA对不同程度血管狭窄诊断表现的ROC曲线
注：a-d分别为低浓度对比剂3D CE-MRA对轻度、中度、重度狭窄及血管闭塞诊断表现的ROC曲线，AUC分别为0.972、0.904、0.932和0.988。
3 讨论
本研究发现，双流高压注射器进行低浓度对比剂3D CE-MRA成像可以使用较少的对比剂获得优良的头颈动脉血管图像。通过与DSA对照，低浓度对比剂3D CE-MRA成像在判断头颈动脉狭窄程度方面具有较高准确性。
近年来磁共振血管成像已经代替DSA成为临床首选的头颈动脉血管检查方法。MRA常用的检查手段包括时间飞跃法磁共振血管成像（Time of Flight MRA，TOFMRA）和3D CE-MRA。3D CE-MRA较TOF-MRA缩短了扫描时间，且能同时获得颅内及颅外血管信息，对于怀疑脑缺血疾病的患者通常使用头颈部动脉3D CE-MRA的方法进行检查[8-10]。但3D CE-MRA检查需要使用钆对比剂，有研究显示钆对比剂与肾源性系统性纤维化发生密切相关，并可能沉积在脑部[11-12]。目前，降低MR检查对比剂用量主要有以下方法，包括采用更高场强MR设备、多通道线圈进行采集、使用高T1弛豫的对比剂及采用时间分辨率血管成像等[13]。有学者推荐在3.0 T MRI设备直接减少对比剂用量或者预先用生理盐水稀释对比剂进行头颈部CE-MRA扫描[14]。然而，这些方法对检查技师操作熟练程度要求较高，不能够适用于日常繁忙的临床工作。本研究中采用的双流高压注射器程序1浓度设定50%是指磁体间内的A管对比剂和B管生理盐水同时注射，此时只需根据病人体重按照0.2 mL/kg的比例选择数值即可（例如病人体重70 kg，则程序1剂量数值为14 mL），这样在节约了时间的同时达到了稀释对比剂浓度的目的，从而使得进入病人血管内对比剂用量为正常情况下的二分之一；程序2浓度设定0则A管内对比剂不注射，只是注射B管内的生理盐水，起到冲刷的目的。苏文等[14]在3.0 T MRI使用双流高压注射器将对比剂与生理盐水同时进行注射，节约了低浓度对比剂扫描前准备时间，减少技术操作步骤。通过与正常浓度对比剂CE-MRA对照，认为该方法可以获得良好的图像质量，满足临床诊断的需要。
本研究使用双流高压注射器进行低浓度对比剂头颈部3D CE-MRA成像，所有患者可获得优良的动脉血管图像。有学者通过双低剂量CTA的方法来检查头颈部动脉，获得较好效果；但CTA后处理程序较为复杂，且存在硬化伪影，MRA不但没有辐射损伤，且后处理更为简便，获得的图像更加清晰准确[15]。本研究结果显示低浓度对比剂3D CEMRA对不同狭窄程度的头颈动脉均有较高的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值。但低浓度对比剂3D CEMRA对于狭窄程度存在一定高估现象，可能是由于涡流、边缘放大效应的影响[16]。我们的经验是在判断狭窄程度时，需结合原始图像并对可疑狭窄部位仔细观察可减少过诊断。
总之，采用双流高压注射器进行低浓度对比剂头颈部3D CE-MRA成像，减少了对比剂用量，可获得与DSA相类似的血管图像，在诊断头颈部动脉狭窄时具有重要的临床应用价值。
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