彭如臣，杜祥穎

下肢深靜脈血栓形成(lower extremity deep vein thrombosis，LEDVT)是一種具有高發(fā)病率、高致殘率的血管性疾病，是肺栓塞的主要病因[1-2]。急性LEDVT的典型臨床表現(xiàn)為患側(cè)肢體腫脹、疼痛、皮膚顏色改變、發(fā)熱等，但近50%的患者在肺栓塞出現(xiàn)前缺乏任何異常臨床癥狀[3-4]。早期、精確診斷LEDVT對(duì)于臨床治療決策的選擇至關(guān)重要。然而，因其早期臨床表現(xiàn)缺乏特異性，給診斷帶來一定困難。

傳統(tǒng)影像學(xué)檢查包括數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)、CT血管造影、磁共振靜脈造影及超聲檢查，可通過靜脈充盈缺損或者超聲探頭不可壓閉等特征進(jìn)行診斷[5-8]。然而，這些方法并不能直接顯示血栓，且具有存在電離輻射大和易受操作者經(jīng)驗(yàn)影響等不足[1-2，9]。MRI作為無創(chuàng)性檢查，可以實(shí)現(xiàn)多參數(shù)成像，具有軟組織分辨率高、無電離輻射等不可替代的優(yōu)勢(shì)[10]。MRI根據(jù)血栓中血紅蛋白代謝產(chǎn)物具有不同的磁敏感效應(yīng)，通過改變組織T1和T2弛豫時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)血栓直接成像[11]。有研究發(fā)現(xiàn)，常用的MR T1加權(quán)血栓直接成像序列在診斷急性期下肢靜脈血栓中具有較好的敏感性和特異性[12-13]。然而T2加權(quán)的黑血血栓成像技術(shù)在LEDVT診斷應(yīng)用中依然存在挑戰(zhàn)，如掃描時(shí)間過長、血流信號(hào)抑制不夠充分等。

3D可變翻轉(zhuǎn)角三維快速自旋回波(3D fast spin echo imaging with modulated refocusing flip angles，MATRIX)序列是基于3D快速自旋回波的黑血成像新技術(shù)，通過施加可變翻轉(zhuǎn)角，調(diào)小參考組織T2值和翻轉(zhuǎn)角，增加對(duì)血液流動(dòng)的敏感性實(shí)現(xiàn)黑血成像。本研究擬應(yīng)用T2加權(quán)MATRIX (T2-MATRIX)序列，前瞻性收集急性期LEDVT患者，對(duì)血栓信號(hào)特征及相關(guān)影像學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行分析，探討該技術(shù)在LEDVT診斷中的價(jià)值，為早期、精確診療LEDVT提供新的影像學(xué)方法。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究前瞻性連續(xù)納入自2017年5月至2018年12月就診于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院的急性期LEDVT患者。根據(jù)國內(nèi)外專家共識(shí)及診斷標(biāo)準(zhǔn)[14-15]，規(guī)定急性期為發(fā)病14 d以內(nèi)；亞急性期為發(fā)病15～28 d；慢性期為發(fā)病28 d以后。故本研究將納入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：(1)首次發(fā)病、具有典型臨床癥狀，且于癥狀持續(xù)14 d之內(nèi)接受MRI檢查，MRI與下肢靜脈超聲檢查間隔不超過2 d；(2)下肢靜脈超聲檢查明確診斷LEDVT陽性及范圍；(3)入院D-二聚體水平大于500 μg/L (ELISA)；(4) MRI圖像質(zhì)量良好；(5)自愿簽署知情同意書。本研究已通過首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 掃描設(shè)備及參數(shù)

采用3.0 T磁共振掃描儀(uMR 770，聯(lián)影)，12通道相控陣體線圈和24通道相控陣脊柱線圈，患者仰臥位，足先入，掃描T1加權(quán)3D磁化強(qiáng)度預(yù)備梯度回波序列(magnetization prepared rapid acquisition gradient echo，MPRAGE)和T2-MATRIX序列。掃描參數(shù)：2個(gè)序列均為冠狀位掃描，根據(jù)臨床需求，掃描范圍分為3種，包括下腔靜脈遠(yuǎn)段至股靜脈上段、股靜脈中下段至腘靜脈及腘靜脈至小腿靜脈遠(yuǎn)段，視野均為350 mm×350 mm，掃描時(shí)間均為3～5 min。(1)MPRAGE：TR 9.2 ms，TE 4.3 ms，反轉(zhuǎn)角20°，磁化準(zhǔn)備：水激發(fā)脂肪抑制；(2) T2-MATRIX：TR 2000 ms，TE 335 ms，回波鏈長度100，反轉(zhuǎn)角模式：T2，參考組織T1：960 ms，參考組織T2：75 ms，磁化準(zhǔn)備：SPAIR脂肪抑制。

1.3 圖像后處理及分析方法

原始圖像上傳至后處理工作站(uWS-MR，聯(lián)影)進(jìn)行橫斷位重組，層厚1.0 mm。由兩名有經(jīng)驗(yàn)的放射科診斷醫(yī)師雙盲進(jìn)行圖像評(píng)價(jià)。

測(cè)量指標(biāo)：(1)血管節(jié)段水平血栓檢出結(jié)果：分別在兩個(gè)序列上觀察下腔靜脈及雙側(cè)下肢靜脈情況，將以上3個(gè)掃描覆蓋范圍分別按照下腔靜脈、髂總靜脈、髂外靜脈、股靜脈近段，股靜脈中段、股靜脈下段、腘靜脈，腘靜脈、脛前靜脈、脛后靜脈、腓靜脈、肌間靜脈進(jìn)行逐段觀測(cè)，得出血管節(jié)段水平血栓檢出結(jié)果；(2)靜脈血管管徑、血栓面積、血栓信噪比(signal to noise ratio，SNR)、肌肉SNR、管腔SNR、血栓與肌肉的對(duì)比噪聲比(contrast to noise ratio，CNR)及血栓及管腔CNR：逐段手動(dòng)勾畫血栓輪廓，獲得血栓面積及其信號(hào)強(qiáng)度，同時(shí)勾畫感興趣區(qū)測(cè)量肌肉及正常管腔的信號(hào)強(qiáng)度及背景噪聲標(biāo)準(zhǔn)差，進(jìn)一步計(jì)算各SNR及CNR (圖1)；(3)血栓長度：分別在MPRAGE和T2-MATRIX橫斷位重組圖像上沿向心方向連續(xù)觀察血栓，記錄由血栓起始部至其末端的層數(shù)，記作血栓長度(mm)；(4)水腫評(píng)分：在T2-MATRIX圖像上觀察患側(cè)及對(duì)側(cè)下肢血管外軟組織，對(duì)血管周圍間隙及皮下軟組織水腫情況進(jìn)行評(píng)分。0分，血管周圍間隙及皮下軟組織無異常信號(hào)；1分，血管周圍間隙可見多發(fā)索條狀、網(wǎng)格狀高信號(hào)，但肌肉組織及皮下軟組織無異常信號(hào)；2分，血管周圍間隙及肌肉組織多發(fā)索條、網(wǎng)格狀高信號(hào)，但皮下軟組織無異常信號(hào)；3分，血管周圍間隙、肌肉皮下軟組織均可見網(wǎng)格狀或片狀高信號(hào)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)圖像偽影情況、組織與血管解剖結(jié)構(gòu)，以及能否滿足診斷需求對(duì)所有圖像進(jìn)行5分制評(píng)分。以MPRAGE和超聲檢查的一致性結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，采用四格表的診斷性試驗(yàn)分析計(jì)算T2-MATRIX在血管節(jié)段水平檢出血栓的敏感性、特異性、陰性預(yù)測(cè)值、陽性預(yù)測(cè)值及準(zhǔn)確性。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)分析(interclass correlation coefficient，ICC)和Bland Altman方法分析MPRAGE和MATRIX序列在血栓長度、面積及血管管徑評(píng)估方面的一致性。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

本研究共納入21例LEDVT患者，男性11例，女性10例，平均年齡(60.95±15.90)歲，平均癥狀持續(xù)時(shí)間(6.71±3.36) d。入組MPRAGE與T2-MATRIX序列的圖像質(zhì)量分別為(4.68±0.48)分和(4.63±0.50)分。其中17例接受下腔靜脈遠(yuǎn)段至股靜脈上段掃描，3例接受股靜脈中下段至腘靜脈掃描，1例接受腘靜脈至小腿靜脈遠(yuǎn)段掃描。2例發(fā)生下腔靜脈及雙側(cè)髂總靜脈、髂外靜脈、股靜脈血栓，其余19例為單側(cè)發(fā)病，共147個(gè)血管節(jié)段納入研究，其中在67個(gè)血管節(jié)段檢出血栓。MPRAGE聯(lián)合超聲檢查及T2-MATRIX各段血栓檢出結(jié)果見表1。

表1 血管節(jié)段水平MPRAGE聯(lián)合超聲檢查和T2-MATRIX血栓檢出結(jié)果Tab. 1 Thrombus detection in MPRAGE combined with ultrasound and T2-MATRIX

表2 MPRAGE和T2-MATRIX血栓定量指標(biāo)測(cè)量結(jié)果( ±s)Tab. 2 Thrombus measurement results of quantitative indicators in MPRAGE and T2-MATRIX (±s)

表2 MPRAGE和T2-MATRIX血栓定量指標(biāo)測(cè)量結(jié)果( ±s)Tab. 2 Thrombus measurement results of quantitative indicators in MPRAGE and T2-MATRIX (±s)

類別 血栓長度(mm) 血栓面積(mm2) 血管管徑(mm)MPRAGE 216.81±83.50 95.95±69.89 14.27±4.16 T2-MATRIX 224.86±93.30 84.25±60.08 14.66±4.17

2.2 血栓信號(hào)表現(xiàn)及SNR、CNR情況

在MPRAGE圖像上，64段血栓表現(xiàn)為不同程度高信號(hào)，3段表現(xiàn)為等信號(hào)。在T2-MATRIX圖像上，36段表現(xiàn)為不同程度高信號(hào)，15段表現(xiàn)為高低混雜信號(hào)，7段表現(xiàn)為低信號(hào)，3段血栓表現(xiàn)為等信號(hào)，2段表現(xiàn)為等-低信號(hào)。

T2-MATRIX圖像上血栓SNR、血栓-肌肉CNR及血栓-管腔CNR的計(jì)算分析顯示，T2-MATRIX具有足夠的信號(hào)強(qiáng)度診斷血栓，其平均值分別為93.05±76.50、30.16±75.00、85.74±75.33。見圖2。

2.3 T2-MATRIX與MPRAGE在血栓長度、面積及血管管徑定量評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性分析結(jié)果

圖1 男性，60歲，急性期下腔靜脈至髂股靜脈血栓圖像。A～D分別為MPRAGE曲面重建圖像、T2-MATRIX曲面重建圖像、MPRAGE橫斷位圖像及同層面T2-MATRIX橫斷位圖像。箭所指為長段血栓，在橫斷位圖像上勾畫血栓輪廓的感興趣區(qū)Fig. 1 Image of a 60-year-old male with acute stage of inferior vena cava to iliofemoral vein thrombosis. A—D are respectively the curved planar reformation of MPRAGE images, the curved planar reformation of T2-MATRIX images, the axial image of MPRAGE and the axial image of T2-MATRIX at the same level. The arrows indicate long segments of thrombus,and the region of interest of thrombus was delineated on the axial images.

圖2 T2-MATRIX圖像上血栓、肌肉及管腔SNR及血栓-肌肉CNR、血栓-管腔CNRFig. 2 SNR of thrombus, muscle, lumen and CNR of thrombus to muscle and thrombus to lumen on T2-MATRIX images.

圖3 T2-MATRIX與MPRAGE在血栓長度、面積及血管管徑定量評(píng)價(jià)的Bland Altman圖Fig. 3 Bland Altman plots of quantitative evaluation of thrombus length, area and vascular diameter on T2-MATRIX and MPRAGE images.

表3 血管節(jié)段水平T2-MATRIX檢出LEDVT的準(zhǔn)確性Tab. 3 Accuracy of LEDVT detectiion in T2-MATRIX at the vascular segments

圖4 同一患者的MPRAGE和T2-MATRIX冠狀位圖像。T2-MATRIX可清晰顯示受累區(qū)軟組織水腫，而MPRAGE序列不顯示Fig. 4 Coronal images of MPRAGE and T2-MATRIX of a same patient.Massive edema in the left lower limb was shown obviously on T2-MATRIX image, while not on MPRAGE image.

在T2-MATRIX和MPRAGE圖像上測(cè)量的血栓長度、面積及血管管徑結(jié)果見表2。組內(nèi)相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果顯示在血栓長度(ICC=0.97，P≤0.05)、面積(ICC=0.87，P≤0.05)及血管管徑(ICC=0.98，P≤0.05)評(píng)估方面，T2-MATRIX與MPRAGE測(cè)量結(jié)果具有很強(qiáng)的一致性。Bland Altman分析結(jié)果亦表明，T2-MATRIX和MPRAGE序列在血栓長度(98.51%)、面積(97.01%)和血管管徑(100%)評(píng)估方面具有較高一致性，均有超過總數(shù)95%的差值位于一致性界限內(nèi)。其中在管徑評(píng)估方面，T2-MATRIX和MPRAGE評(píng)估結(jié)果的差值接近0值參考線，有2段血栓面積在T2-MATRIX圖像上的測(cè)量值明顯小于MAREGE (圖3)。

2.4 血管節(jié)段水平T2-MATRIX血栓診斷準(zhǔn)確性

以MPRAGE聯(lián)合超聲檢查的一致性結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)，通過四格表診斷性試驗(yàn)分析計(jì)算得出在血管節(jié)段水平T2-MATRIX檢出血栓的敏感性為93.94%，特異性為98.77%，陽性預(yù)測(cè)值為98.41%，陰性預(yù)測(cè)值為95.24%，準(zhǔn)確性為96.60%(表3)。

2.5 水腫評(píng)價(jià)

21例LEDVT患者中，患側(cè)下肢均出現(xiàn)不同程度水腫(圖4)：14例水腫評(píng)分表現(xiàn)為3分，6例表現(xiàn)為2分，1例表現(xiàn)為1分；19例健側(cè)下肢均表現(xiàn)為0分。

3 討論

本研究結(jié)果表明，以MPRAGE和超聲檢查為參考標(biāo)準(zhǔn)，T2-MATRIX序列在急性下肢靜脈血栓檢出中具有較高的診斷準(zhǔn)確性，能夠用于LEDVT的早期診斷。該技術(shù)無需使用對(duì)比劑，減少了腎源性系統(tǒng)性纖維化的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，作為無創(chuàng)性檢查，無電離輻射，且不受操作者經(jīng)驗(yàn)影響，可重復(fù)性強(qiáng)，可用于下肢深靜脈血栓患者的臨床隨訪。

研究發(fā)現(xiàn)，T2-MATRIX在血栓長度、面積和血管管徑等定量評(píng)價(jià)方面與MPRAGE均具有很強(qiáng)的相關(guān)性和一致性，其中在2段血栓評(píng)估當(dāng)中，其T2-MATRIX測(cè)量值明顯低于MPRAGE。回顧性觀察圖像，發(fā)現(xiàn)該2段血栓在MPRAGR圖像上分別表現(xiàn)為輕度高信號(hào)和明顯高信號(hào)，在T2-MATRIX上均表現(xiàn)為高信號(hào)周圍環(huán)繞低信號(hào)。分析其面積測(cè)量差異的原因可能為：(1)該段靜脈血栓節(jié)段為非阻塞性、非附壁性血栓，或堵塞性血栓發(fā)生溶解、吸收，可表現(xiàn)為血栓游離于管腔中心，周圍存在靜脈血流，在T2-MATRIX圖像上有血流的管腔表現(xiàn)為黑色，可以與等或高信號(hào)血栓區(qū)分開來，而MPRAGE圖像上正常血流信號(hào)表現(xiàn)為灰色，當(dāng)血栓信號(hào)表現(xiàn)為輕度高信號(hào)時(shí)，難以區(qū)分血栓及正常血流分界[12-13]，使得MPRAGE測(cè)得血栓面積大于T2-MATRIX；(2) T2-MATRIX是T2加權(quán)技術(shù)，反映組織T2信號(hào)特征。靜脈血栓形成是指靜脈管腔內(nèi)含有血小板、纖維蛋白和紅細(xì)胞和其他細(xì)胞成分的血凝塊形成的過程，富含紅細(xì)胞，根據(jù)紅細(xì)胞代謝、溶解、吸收過程及其磁敏感效應(yīng)影響組織信號(hào)的原理及規(guī)律，推測(cè)在血栓形成后急性期內(nèi)(14 d)，其紅細(xì)胞內(nèi)抗磁性的氧和血紅蛋白會(huì)先后代謝為不同程度順磁性的脫氧血紅蛋白和正鐵血紅蛋白，受紅細(xì)胞膜破裂與否破裂影響，在早期可能會(huì)選擇性發(fā)生質(zhì)子弛豫加速效應(yīng)和/或選擇性T2加速效應(yīng)，影響組織T1和T2弛豫，后者會(huì)明顯縮短組織T2弛豫時(shí)間[16]，表現(xiàn)為信號(hào)減低甚至部分血栓信號(hào)接近黑色管腔，此時(shí)易將血栓邊緣的黑色信號(hào)誤判為管腔內(nèi)黑色血流信號(hào)，造成T2-MATRIX血栓測(cè)量結(jié)果低于MPRAGE。同理，在靜脈血栓形成急性期的晚期，推測(cè)為8～14 d內(nèi)，血栓中紅細(xì)胞逐漸發(fā)生溶解，使其對(duì)正鐵血紅蛋白的分隔作用不斷消失，失去T2弛豫加速效應(yīng)，此時(shí)血栓中自由水含量成為T2加權(quán)像信號(hào)的主要來源，表現(xiàn)為不同程度的高信號(hào)。

T2-MATRIX能夠通過顯示T2信號(hào)表現(xiàn)，反映組織的T2特征，在富含自由水的組織中表現(xiàn)為不同程度的高信號(hào)，在含水病變的評(píng)估上，其軟組織對(duì)比明顯高于T1加權(quán)圖像。急性期LEDVT患者因突然出現(xiàn)的靜脈血液回流受阻，且尚未開放側(cè)枝循環(huán)代償，會(huì)出現(xiàn)明顯的軟組織水腫。本研究發(fā)現(xiàn)，急性期LEDVT的患側(cè)肢體在T2-MATRIX圖像中表現(xiàn)為血管周圍間隙、肌肉組織甚至皮下軟組織內(nèi)索條狀及網(wǎng)格狀明顯高信號(hào)，而健側(cè)肢體則均未見水腫征象。因此，筆者認(rèn)為軟組織水腫這一間接征象是對(duì)既往T1加權(quán)血栓成像技術(shù)的有益重要補(bǔ)充[17-18]，豐富急性期LEDVT診斷征象，提高診斷信心，為早期精確診斷LEDVT提供新的影像學(xué)征象，指導(dǎo)臨床決策。

本研究存在一些不足之處。首先本研究未應(yīng)用血栓診斷的金標(biāo)準(zhǔn)DSA檢查，因?yàn)镈SA存在有創(chuàng)性，對(duì)比劑不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和輻射劑量大，目前并非臨床一線檢查手段，而更多地應(yīng)用于血管腔內(nèi)介入治療，且DSA不能提供血栓內(nèi)部結(jié)構(gòu)的任何信息，故本研究采用MPRAGE作為對(duì)比參考標(biāo)準(zhǔn)，既往研究證明MPRAGE在急性期LEDVT診斷方面具有很高的敏感性和特異性，尤其在下肢近端深靜脈血栓中敏感性和特異性分別達(dá)到97%～100%、100%[12]。其次，由于紅細(xì)胞代謝過程中信號(hào)演變復(fù)雜，在T2加權(quán)圖像上表現(xiàn)多樣，且樣本量偏少，未能比較討論患者癥狀持續(xù)時(shí)間與血栓信號(hào)改變的關(guān)系。但T2-MATRIX技術(shù)為LEDVT的影像表現(xiàn)提供了更豐富的信息，需要與T1加權(quán)圖像相結(jié)合，進(jìn)一步增加樣本量、納入不同發(fā)病時(shí)間的患者，對(duì)T1加權(quán)及T2加權(quán)信號(hào)特征進(jìn)行組合、完善，歸納總結(jié)，進(jìn)行血栓信號(hào)演變規(guī)律的探索，為LEDVT的精準(zhǔn)診斷、分期評(píng)價(jià)，提供客觀、可靠的新依據(jù)、新方法。

綜上所述，3D T2-MATRIX技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)急性期LEDVT的可視化和檢出，具有較高的診斷準(zhǔn)確性，且T2加權(quán)成像能夠敏感清晰地顯示軟組織水腫，是對(duì)既往研究的有益重要補(bǔ)充，有望與T1加權(quán)技術(shù)聯(lián)合廣泛應(yīng)用于LEDVT的臨床診斷。

利益沖突：無。