張伶,彭如臣*,張杰,楊旗,蔡建新,鐘佳利
1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院放射科,北京 101149;2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院血管外科,北京 101149;3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院放射科,北京 100020; *通訊作者 彭如臣 pengruchen@ccmu.edu.cn
下肢深靜脈血栓形成(deep vein thrombosis,DVT)是一種常見的血管性疾病,全球患病率約為1‰[1]。下肢深靜脈血栓脫落是造成致死性肺栓塞的主要病因[1-2]。DVT 的精確診斷和及時治療能夠降低肺栓塞、血栓后綜合征及慢性血栓栓塞性肺動脈高壓的發(fā)病率及病死率[3]。
MRI 的軟組織對比較好,可實現(xiàn)多參數(shù)、多角度成像[4]。但對比劑增強MR 靜脈成像需靜脈注射釓對比劑,存在引起過敏性反應(yīng)或腎源性系統(tǒng)性纖維化的風(fēng)險[5]。因此,無輻射的非對比劑MR血栓成像在DVT診斷尤其是孕婦及血液透析中具有重要價值。磁共振超長回波鏈可變回聚脈沖反轉(zhuǎn)角成像序列(modulated flip angle technique in refocused imaging with extended echo train,MATRIX)是一項基于FSE 序列的3D 黑血血栓成像新技術(shù),可充分抑制靜脈內(nèi)的血流信號,清晰顯示血管管壁、黑色血流背景及管腔內(nèi)異常信號血栓[6]。此外,MATRIX 序列可以實現(xiàn)T1 和T2 兩種加權(quán)成像,是對目前黑血血栓成像僅局限于T1 加權(quán)基礎(chǔ)上的重要探索和進步。本研究聯(lián)合應(yīng)用T1-MATRIX 及T2-MATRIX技術(shù),通過評價DVT 的可視化及檢出結(jié)果,并與超聲檢查及磁化強度預(yù)備梯度回波序列(MPRAGE)進行比較,評估其對下肢DVT的診斷價值。
1.1 研究對象 前瞻性、連續(xù)納入2018年5月—2019年10月就診于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院的下肢DVT 患者26例,共52條下肢、194個血管節(jié)段(表1)。納入標(biāo)準(zhǔn):①下肢靜脈超聲診斷明確髂股或腘靜脈血栓形成,與MRI檢查時間間隔≤48 h;②急性期患者:首次發(fā)病距本次檢查時間≤14 d[3],具有典型臨床癥狀及體征,D-二聚體水平>0.5 mg/L;③非急性期患者(亞急性期,發(fā)病15~30 d;慢性期,發(fā)病>30 d[3]):首次發(fā)病時間距本次檢查>14 d,和(或)既往有DVT史;④病情穩(wěn)定,無喘憋等癥狀;⑤自愿簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):①超聲明確小腿DVT 患者;②具有MRI檢查禁忌證的患者。
1.2 儀器與方法 采用3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀(uMR 770,聯(lián)影),12 通道相控陣體線圈,24 通道相控陣脊柱線圈。患者取仰臥位,足先入,依次掃描3D 磁化強度預(yù)備梯度回波(magnetization prepared rapid acquisition gradient echo,MPRAGE)序列、T1-MATRIX 和T2-MATRIX 序列。掃描參數(shù):冠狀位掃描,根據(jù)臨床需求,掃描范圍分為2 段:髂總靜脈至股靜脈中段及股靜脈中下段至腘靜脈,視野380 mm×380 mm,掃描時間各3~5 min。①MPRAGE:TR 10.4 ms,TE 4.9 ms,反轉(zhuǎn)角20°,回波鏈長度103;②T1-MATRIX:TR 750 ms,TE 17.4 ms,回波鏈長度40,反轉(zhuǎn)角模式:T1,參考組織T1:960 ms,參考組織T2:70 ms;③T2-MATRIX:TR 3235 ms,TE 69.6 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。
表1 26例DVT 患者的基本資料
1.3 圖像分析 所有圖像上傳至后處理工作站(uWS-MR,聯(lián)影),進行橫斷位重組,層厚1 mm。由2名具有5年以上診斷經(jīng)驗的放射科醫(yī)師采用盲法對3個序列圖像的雙側(cè)下肢靜脈按照髂總靜脈、髂外靜脈、股靜脈近段、股靜脈中段、股靜脈下段及腘靜脈分別逐段評價。①圖像質(zhì)量評分[7]:1分,偽影嚴(yán)重,不能用于診斷;2分,一般,存在偽影,基本滿足診斷要求;3分,較清晰,輕微血管流動偽影,能較為準(zhǔn)確診斷;4分,清晰,無任何偽影,血管結(jié)構(gòu)顯示清晰,能夠準(zhǔn)確診斷。②血栓診斷結(jié)果:有或無。MPRAGE 圖像血栓形成診斷標(biāo)準(zhǔn):管腔等信號背景下出現(xiàn)高信號/低信號;T1-MATRIX 及T2-MATRIX圖像血栓形成診斷標(biāo)準(zhǔn):黑色血流信號背景下存在高信號/低信號/等信號。③診斷信心評分[7]:1分,差,無法做出確切診斷;2分,一般,可以對主要征象進行評估,診斷不明確;3分,好,能夠做出確切診斷,4分,極好,能夠做出精準(zhǔn)診斷。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 使用SPSS 20.0 軟件。圖像質(zhì)量評分及診斷信心評分以±s表示,采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)及Kappa檢驗分析2名觀察者對于各序列以上評估指標(biāo)的一致性。以上評估指標(biāo)采用2名觀察者的一致性結(jié)果,對不一致的結(jié)果進行重新評估與討論,取一致結(jié)果進行分析:組間比較時,不符合正態(tài)分布的圖像質(zhì)量評分和診斷信心評分采用[M(Q1,Q3)]表示,多組間比較及兩兩比較分別采用Friedman 檢驗和Wilcoxon 符號秩檢驗,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。以超聲診斷結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn),比較MPRAGE、T1-MATRIX 及T2-MATRIX 序列診斷下肢DVT 的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確度。
2.1 DVT 的影像學(xué)表現(xiàn) 血栓在各序列圖像上顯示的范圍、長度及形態(tài)基本一致。急性期及亞急性期血栓在MPRAGE 及T1-MATRIX 圖像上呈不同程度的高信號,能夠與正常血流區(qū)分開,在T2-MATRIX 圖像上信號表現(xiàn)多樣,可呈黑色血流信號背景下的等信號、高信號甚至稍低信號(圖1)。慢性期DVT 或在慢性DVT 基礎(chǔ)上復(fù)發(fā)的血栓,其信號表現(xiàn)多樣,在T1-MATRIX 圖像上呈等信號或不同程度高信號,在低信號血流背景的映襯下,等信號血栓亦可以清晰顯示和診斷,但在MPRAGE 圖像上等信號血栓與正常血流不易鑒別,在T2-MATRIX 圖像上呈高信號或高低混雜信號,較容易與周圍黑色血流信號相鑒別(圖2)。
2.2 觀察者間的一致性 在圖像質(zhì)量、血栓診斷結(jié)果方面,所有序列均具有較好的觀察者間一致性(ICC值及Kappa值均≥0.75,P<0.05)。在診斷信心方面,MPRAGE 序列(ICC=0.69,P<0.05)的觀察者間一致性低于兩種MATRIX 序列(ICC 均≥0.75,P<0.05)(表2)。
2.3 圖像質(zhì)量及診斷信心 各序列圖像質(zhì)量和診斷信心均較高(表2),且T1-MATRIX 序列各項評分高于MPRAGE 及T2-MATRIX 序列,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,表3)。在髂總靜脈水平,T1-MATRIX 序列圖像質(zhì)量高于MPRAGE 序列;在髂外靜脈水平,T1-MATRIX 序列圖像質(zhì)量高于MPRAGE 及T2-MATRIX 序列,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,表3)。
圖1 女,60歲,急性期左側(cè)髂總靜脈、髂外靜脈、股靜脈血栓(箭示同一層面股靜脈上段血栓,箭頭示同一層面股靜脈中段血栓);MRI 示血栓在MPRAGE 圖像上呈等-高混雜信號(A、D、E),在T1-MATRIX 圖像上呈混雜高信號(B、F、G),在T2-MATRIX 圖像上呈等至稍高信號(C、H、I),在各序列上的范圍及形態(tài)基本一致
圖2 女,63歲,左下肢深靜脈血栓復(fù)發(fā)(慢性期伴亞急性期),箭示同一層面髂外靜脈血栓,箭頭示同一層面股靜脈上段血栓;MRI 示血栓在T1-MATRIX(B、E、H)及T2-MATRIX(C、F、I)序列上的范圍及形態(tài)表現(xiàn)一致,且均呈高信號,周圍環(huán)繞低信號血流(E、F、H、I),但部分節(jié)段的血栓在MPRAGE 圖像(A、D、G)上呈等信號或稍高信號,與正常靜脈內(nèi)血流信號難以區(qū)分(G);正常的右側(cè)髂股靜脈在MATRIX 序列上呈低信號(E、F、H、I),與左側(cè)高信號血栓形成顯著對比,但在MPRAGE 圖像上呈等信號(D、G),與等或稍高信號血栓對比不明顯(G)
表2 不同序列圖像評估結(jié)果及觀察者間的一致性分析
表3 不同血管節(jié)段各序列圖像質(zhì)量評分比較[M(Q1,Q3),分]
2.4 血栓診斷結(jié)果 在194個血管節(jié)段中,超聲檢查共在32條下肢、85個血管節(jié)段明確診斷血栓。以超聲診斷結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn),T1-MATRIX 序列的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確度均高于MPRAGE 及T2-MATRIX 序列(表4)。
表4 不同序列血管節(jié)段水平血栓診斷試驗分析結(jié)果
本研究結(jié)果顯示,T1-MATRIX 及T2-MATRIX序列均具有很高的圖像質(zhì)量及診斷信心,可實現(xiàn)髂股靜脈及腘靜脈DVT 的可視化及診斷,其中T1-MATRIX 序列具有更高的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確度,且在盆腔深靜脈水平其圖像質(zhì)量更佳。與傳統(tǒng)影像學(xué)檢查相比,MATRIX技術(shù)無電離輻射,能直接顯示血栓本身,可作為診斷DVT的一種直觀、準(zhǔn)確、可靠的非對比劑檢查方法,尤其對孕婦、有過敏反應(yīng)及腎功能異常患者具有重要意義。此外,兩種加權(quán)的MATRIX 序列聯(lián)合應(yīng)用能夠提供血栓更全面的信息,是對目前研究缺少的T2 加權(quán)黑血成像信息的重要補充,為進一步評估血栓形成時期奠定基礎(chǔ)[8]。
本研究發(fā)現(xiàn)不同時期血栓信號表現(xiàn)多樣。急性期及亞急性期血栓因高鐵血紅蛋白含量較高且分布集中,T1 弛豫時間縮短[9],在MPRAGE 及T1-MATRIX圖像上呈不同程度高信號,容易與靜脈血流區(qū)分[10-12]。慢性期DVT在MPRAGE 及T1-MATRIX 圖像上多呈等信號或不同程度高信號,當(dāng)血栓表現(xiàn)為等信號時,MPRAGE 圖像上的等信號血流難以與血栓區(qū)分[11],在慢性期DVT診斷較困難,但T1-MATRIX 圖像因黑色血流背景的映襯,等信號血栓亦能明確顯示[13],具有更高的敏感度和診斷信心。各時期血栓在T2-MATRIX 圖像上更加豐富,可表現(xiàn)為等信號、高信號甚至不同程度低信號,但因為靜脈血流被充分抑制,除極低的血栓信號會淹沒在黑色血流背景下外,其余均較容易顯示。因此,T1 和T2 兩種加權(quán)的MATRIX序列聯(lián)合應(yīng)用能夠顯示和診斷等信號甚至稍低信號血栓,完善血栓基本信號特征,能夠提高慢性血栓的診斷準(zhǔn)確性和診斷信心。
本研究提示T1-MATRIX 及T2-MATRIX 序列診斷血栓的敏感度及特異度較高,但仍分別有10個和11個血管節(jié)段被診斷為假陽性,其原因為:①盡管MRI 及超聲檢查均在2 d 內(nèi)完成,但仍存在一定的時間差,血栓可能在此期間發(fā)生一定程度的進展或溶解[8],使得超聲檢查與MRI 出現(xiàn)不匹配的情況;②50%的假陽性血管節(jié)段發(fā)生在髂總靜脈或髂外靜脈節(jié)段,該段血管位于盆腔,位置深在,當(dāng)患者肥胖或軟組織水腫嚴(yán)重時,超聲檢查或可受限[14-15],在進行MRI 掃描時,亦可能會受到呼吸偽影的干擾,影響圖像質(zhì)量,進而對血栓診斷造成影響。在股靜脈和腘靜脈水平,由于不受呼吸偽影的影響,且血管走行相對平直,其圖像質(zhì)量高于盆腔段的髂總靜脈及髂外靜脈。
本研究存在一定的局限性:①在計算各序列診斷效能時,未將數(shù)字減影血管造影(DSA)作為參考標(biāo)準(zhǔn)。但是最新DVT診療指南指出,DSA 檢查目前多用于血管腔內(nèi)介入治療[16],超聲檢查已基本取代DSA,成為目前診斷DVT 的首選檢查方法,且在股靜脈、腘靜脈DVT診斷中具有很高的敏感度(94.2%)和特異度(93.8%)[17-18],故本研究以超聲診斷作為參考標(biāo)準(zhǔn),且僅納入病史明確、超聲診斷明確的髂股靜脈及腘靜脈DVT,未納入小腿DVT[15],以減少偏倚。②本研究樣本量偏小且血栓信號表現(xiàn)多樣,未能針對血栓信號特征將不同時期DVT 進行分組比較和統(tǒng)計學(xué)分析,本課題組將繼續(xù)開展研究,聯(lián)合兩種加權(quán)的MATRIX技術(shù)進一步進行血栓分期的探索。
總之,T1-MATRIX 及T2-MATRIX 能夠?qū)崿F(xiàn)非對比劑條件下血栓的直接成像和診斷,有望成為一項安全有效的DVT檢查方法廣泛應(yīng)用于臨床。兩種加權(quán)的聯(lián)合應(yīng)用能夠完善DVT 的MRI 信息,提高診斷可靠性,并為血栓分期診斷提供可能,有助于DVT 的精準(zhǔn)診療。