顏美靜,李仕紅,林光武

復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院放射科,上海 200040

糖尿病腎病(diabetic kidney disease, DKD)目前已經(jīng)成為老年人發(fā)生終末期腎病的主要原因[1-2],約20%的糖尿病患者受影響[3],其中90%為2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)。隨著人口老齡加速, T2DM發(fā)病率日益攀升, DKD逐漸成為全球公共衛(wèi)生問題。T2DM患者糖耐量異常早期即可通過氧化應(yīng)激、炎癥和免疫系統(tǒng)的激活等機(jī)制作用于微血管和大血管,引發(fā)慢性心血管疾病,導(dǎo)致動脈粥樣硬化、腎病進(jìn)展[4]。

由T2DM發(fā)展的老年2型糖尿病腎病(type 2 diabetic kidney disease, T2DKD)在臨床治療中要充分考慮患者的腎功能情況,需要對患者的腎動脈進(jìn)行評估。目前腎動脈檢查方法眾多,選擇更為安全有效的檢查技術(shù)尤為重要。數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)作為血管疾病檢查的金標(biāo)準(zhǔn),是一項(xiàng)侵入性檢查技術(shù);計算機(jī)斷層血管造影(computed tomography angiography, CTA)存在電離輻射,且需要相對高劑量的碘對比劑;超聲檢查(ultrasound, US)受操作者技術(shù)水準(zhǔn)影響較大。對比增強(qiáng)磁共振血管成像(contrast-enhanced magnetic resonance angiography, CE-MRA)診斷價值高,無電離輻射,安全性高,能夠可靠評估腎血管疾病、顯影副腎動脈[5],但近年來釓對比劑導(dǎo)致的腎源性系統(tǒng)性纖維化(nephrogenic systemic fibrosis, NSF)和釓腦沉積引起高度關(guān)注[6-7]。NSF是一種以多器官纖維化為特征的嚴(yán)重的全身性進(jìn)展性疾病,在腎功能受損嚴(yán)重的患者中行釓增強(qiáng)造影所造成的NSF的潛在性危害尚不足以忽略。有國外文獻(xiàn)報道證實(shí)增強(qiáng)造影后腦中釓沉積[8-9],雖然能否導(dǎo)致不良生物學(xué)行為還有待研究,但仍值得重視探討。

平衡式穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動序列(balanced steady-state free precession, b-SSFP)作為一種無需對比劑的磁共振檢查技術(shù),安全、高效、信噪比高,能提供良好穩(wěn)定的圖像對比度,近年來在腎動脈成像的應(yīng)用中不斷開展。本文旨在比較b-SSFP-MRA和CE-MRA在T2DKD腎動脈成像的圖像質(zhì)量、分支數(shù)顯影情況,為臨床老年T2DKD腎動脈影像學(xué)檢查評估提供最佳方案。

1 材料與方法

1.1一般資料收集2012年1月—2022年11月在復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院經(jīng)臨床診斷為DKD行腎動脈MRA的老年受檢者165例,年齡60歲～85歲,平均(73.7±11.1歲),其中男性123例,女性42例。根據(jù)受檢技術(shù)將受檢者分為b-SSFP-MRA組(n=105)和CE-MRA組(n=60),其中b-SSFP-MRA組年齡60～85歲,平均(73.9±12.1歲),男性77例,女性28例; CE-MRA組年齡60～82歲,平均(73.6±10.6歲),男性46例,女性14例。參照2012年改善全球腎臟病預(yù)后組織(KDIGO)發(fā)布的CKD指南和中華醫(yī)學(xué)會內(nèi)分泌病學(xué)分會專家共識對DKD進(jìn)行的臨床分期[10],將指南中的低到高危DKD患者歸為輕中度T2DKD,極高危DKD患者歸為重度T2DKD(b-SSFP-MRA組輕中度62例,重度43例;CE-MRA組輕中度37例,重度23例)。比較b-SSFP-MRA組和CE-MRA組年齡、性別、病情輕重程度、心血管疾病家族史、并發(fā)癥等,采用組間資料統(tǒng)計學(xué)分析(P>0.05), 2組受檢者一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義,具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)： (1)年齡≥60歲; (2)符合DKD診斷標(biāo)準(zhǔn)[11]; (3)2型糖尿病引起的DKD; (4)能配合磁共振檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)： (1)釓對比劑過敏; (2)既往腹主動脈及腎動脈支架植入史。

1.2檢查方法使用德國西門子公司生產(chǎn)的Skyra 3.0T MRI成像系統(tǒng),采用體部相控陣線圈。對所有受檢者在檢查前行呼吸訓(xùn)練,使其能夠規(guī)律呼吸及必要時屏氣。

1.2.1 磁共振腎動脈b-SSFP序列 b-SSFP序列采用導(dǎo)航門控和選擇性反轉(zhuǎn)恢復(fù)(inversion recovery, IR)脈沖軸位掃描,范圍覆蓋雙側(cè)腎臟,掃描時患者平靜呼吸。導(dǎo)航門控放置膈頂水平,使用兩個獨(dú)立的IR脈沖來抑制腎臟背景靜態(tài)組織信號及成像區(qū)域流入靜脈信號對成像的影響。第一個IR脈沖覆蓋成像視野,第二個IR脈沖放置位置低于前者以抑制來自下腔靜脈的靜脈信號。掃描參數(shù)： TR： 2 200 ms, TE： 1.59 ms,相位編碼方向?yàn)榍昂蠓较?加速因子2.0,體素大小為1.3 mm×1.3 mm×1.1 mm,信噪比1.00,讀出FOV： 320 mm,相位FOV： 240 mm,層厚1.1 mm,翻轉(zhuǎn)角90°。

1.2.2 磁共振腎動脈CE-MRA序列 CE-MRA序列采用三維快速梯度回波冠狀位掃描,范圍覆蓋雙側(cè)腎臟和部分腹主動脈。按0.2 mmol/kg注射釓噴酸葡胺(Gd-DTPA),以2.5 mL/s的速率在注射期間獲得血管造影圖像,給予對比劑后,以同等速率注射20 mL鹽水沖洗,掃描過程中要求患者屏住呼吸,圖像采集時間為20 s。掃描參數(shù)：TR： 2.98 ms, TE： 1.07 ms,相位編碼方向?yàn)樽笥曳较?加速因子3.0,體素大小為0.9 mm×0.9 mm×1.1 mm,信噪比1.00,讀出FOV： 420 mm,相位FOV： 393.8 mm,層厚1.1 mm,翻轉(zhuǎn)角25°。

1.3圖像后處理及評價內(nèi)容所有圖像均傳入Siemens syngo.via處理分析,采用最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)技術(shù)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重建,得到三維腎動脈圖像。由2名有經(jīng)驗(yàn)的MRI醫(yī)師獨(dú)立閱片,對所獲圖像進(jìn)行分析和評估,產(chǎn)生分歧時協(xié)商直至達(dá)成共識。對腎動脈MIP重建圖像進(jìn)行評價,圖像質(zhì)量及分支數(shù)顯影采用4級Likert評分。圖像質(zhì)量分級： Ⅰ 級：圖像質(zhì)量差,由于嚴(yán)重偽影,診斷信息無法獲得; Ⅱ級：圖像質(zhì)量一般,圖像有偽影,血管邊緣模糊或信號強(qiáng)度低,尚可評價; Ⅲ 級：圖像質(zhì)量中等,偽影少,血管信號強(qiáng)度高,邊緣較清晰; Ⅳ 級：圖像質(zhì)量好,基本無偽影,血管邊緣銳利。分支數(shù)顯影評分：僅主干顯影記為1分,主干和一級分支顯影記為2分,主干和一、二級分支顯影記為3分,以此類推。

1.4統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。腎動脈圖像質(zhì)量評分及分支數(shù)顯影評分?jǐn)?shù)據(jù)采用非參數(shù)wilcoxon秩和檢驗(yàn)進(jìn)行比較,P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1老年受檢者腎動脈圖像質(zhì)量和分支數(shù)顯影情況分組統(tǒng)計老年受檢者共165例。b-SSFP-MRA組共105例,其中輕中度T2DKD組62例,重度T2DKD組43例; CE-MRA組共60例,輕中度T2DKD組37例,重度T2DKD組23例。見表1。

2.2老年輕中度T2DKD受檢者腎動脈圖像質(zhì)量和分支數(shù)顯影情況由于b-SSFP-MRA組1例受檢者腹腔積液、 1例受檢者右腎萎縮,腎動脈顯影淺淡無法評估,不參與此次腎動脈分支數(shù)顯影評分。兩種檢查方法所示老年輕中度T2DKD受檢者腎動脈的圖像質(zhì)量和分支數(shù)顯影情況均顯示出較好的一致性(P>0.05),二者差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表2和圖1。

表1 b-SSFP-MRA和CE-MRA腎動脈圖像質(zhì)量和分支數(shù)顯影情況

表2 老年輕中度T2DKD受檢者b-SSFP-MRA和CE-MRA腎動脈圖像質(zhì)量和分支數(shù)顯影情況的比較分析

注： 1A、 1B為b-SSFP-MRA圖像; 1C、 1D為CE-MRA圖像。1A、 1B圖像質(zhì)量Ⅳ級,腎動脈主干及二、三級分支顯影清晰。1C圖像質(zhì)量Ⅳ級,腎實(shí)質(zhì)部分腎動脈分支顯示。1D圖像質(zhì)量Ⅲ級,部分血流信號不均,右側(cè)腎內(nèi)二、三級分支顯影。圖1 老年輕中度T2DKD受檢者腎動脈MIP圖像

2.3老年重度T2DKD受檢者腎動脈圖像質(zhì)量和分支數(shù)顯影情況由于b-SSFP-MRA組2例受檢者重度動脈硬化,腎動脈顯示不清,不參與此次腎動脈分支數(shù)顯影情況評價,余受檢者順利納入研究。兩種檢查方法所示老年重度T2DKD受檢者腎動脈的圖像質(zhì)量顯示出較好的一致性(P>0.05),差異無統(tǒng)計學(xué)意義;對分支數(shù)顯影情況進(jìn)行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)兩種檢查方法的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),在b-SSFP組能觀察到更多的分支數(shù)。見表3和圖2。

3 討論

臨床治療DKD引起的終末期腎病時,需要評估腎動脈狹窄的程度及腎血流灌注狀況,以期達(dá)到精準(zhǔn)治療的目的。

該項(xiàng)研究中, b-SSFP-MRA與CE-MRA兩種成像方法所得腎動脈的圖像質(zhì)量沒有顯著差異, b-SSFP-MRA同樣可以提供質(zhì)量良好的腎動脈影像,這同既往文獻(xiàn)報道一致[12-13]。磁共振b-SSFP序列是一種以T2/T1加權(quán)圖像對比、高信噪比及固有流動補(bǔ)償為特征的三維快速成像技術(shù),且T2/T1比值越高,組織信號強(qiáng)度就越強(qiáng)。相較于大部分軟組織,血液等液體成分具有較長T2值和較短T1值,因此腎動脈能呈現(xiàn)高亮信號。該序列在層面選擇、相位編碼和頻率編碼三個空間編碼梯度上均施加相位補(bǔ)償,彌補(bǔ)流動信號失相位造成的信號損失,殘余磁化矢量得以達(dá)到真正穩(wěn)定的磁化狀態(tài);同時該序列采用很短的TR和TE,單層圖像采集時間短,成像速度快,縮短成像時間的同時不會降低信噪比、不影響圖像質(zhì)量,在腎動脈成像中能提供穩(wěn)定的血管信號強(qiáng)度。此外,該序列結(jié)合導(dǎo)航門控、 IR脈沖和脂肪抑制技術(shù),提高流入腎動脈和背景靜態(tài)組織間的信號對比,進(jìn)一步提高了腎動脈的圖像質(zhì)量。

部分文獻(xiàn)表明[14-16]磁共振b-SSFP技術(shù)較于CE-MRA能提供更優(yōu)的腎血管遠(yuǎn)端分支影像,這一結(jié)論與該項(xiàng)研究中兩種檢查方法對老年重度T2DKD患者的分支數(shù)顯影情況的比較結(jié)果一致(見表3和圖2),而在老年輕中度T2DKD患者的分支數(shù)比較中并未體現(xiàn)。造成兩種檢查方法對老年重度T2DKD患者分支數(shù)顯影情況的不同可能有以下幾點(diǎn)原因：(1)CE-MRA需要受檢者屏氣以消除呼吸偽影,對于病情重、屏氣困難的老年患者來說難以配合。呼吸引起的腹部臟器和腸系膜運(yùn)動會導(dǎo)致腎動脈模糊,膈肌的自主活動也會引起腎臟活動,即使輕微的運(yùn)動也將損害圖像質(zhì)量。這些運(yùn)動相關(guān)的偽影通常在腎動脈遠(yuǎn)端更加顯著,降低了腎動脈遠(yuǎn)端分支血管的可視性; (2)對比劑注射速率、打藥后掃描時機(jī)難以精準(zhǔn)把控,其中較為關(guān)鍵的是K空間中心和動脈釓濃度峰值的同步。若過早獲取K空間中心數(shù)據(jù),則會產(chǎn)生振鈴偽影,獲取K空間中心數(shù)據(jù)太晚,會錯過最大動脈信號強(qiáng)度; (3)由于有對比劑注入,動脈顯影可能伴隨腎實(shí)質(zhì)強(qiáng)化和腎靜脈污染,血管遠(yuǎn)端分支對比度下降,而這點(diǎn)在臨床工作中并非偶然事件; (4)CE-MRA需要在屏氣期間采集數(shù)據(jù),該時段觀察到的平均凈腎位移大于通常使用的體素大小,降低了遠(yuǎn)端腎動脈顯影的可能,也限制了空間分辨率; (5)磁共振b-SSFP序列采用IR脈沖抑制腎臟背景組織信號和成像區(qū)域的靜脈信號,無對比劑干擾,能提供良好的組織信號對比,有利于流入增強(qiáng)呈高亮信號的腎動脈顯影; (6)門控導(dǎo)航技術(shù)在呼氣末采集圖像,使MRI信號采集時段發(fā)生于呼吸運(yùn)動相對停止的平臺期,能減少呼吸偽影,提供高空間分辨率圖像;同時門控導(dǎo)航技術(shù)無需患者屏氣即可見到腎動脈主干及外周分支,檢查要求較低,受檢者配合度高。

表3 老年重度T2DKD受檢者b-SSFP-MRA和CE-MRA腎動脈圖像質(zhì)量和分支數(shù)顯影情況的比較分析

注： 2A、 2B為b-SSFP-MRA圖像; 2C、 2D為CE-MRA圖像。2A圖像質(zhì)量Ⅲ級,腎實(shí)質(zhì)部分動脈分支可見,右腎動脈起始處狹窄(白色箭頭所示)。2B腎動脈血管邊緣模糊,遠(yuǎn)端顯影淺淡,分支顯示差,圖像質(zhì)量評為Ⅱ級。2C圖像質(zhì)量Ⅳ級,管壁光滑銳利,腎內(nèi)動脈分支被強(qiáng)化腎實(shí)質(zhì)掩蓋,顯影不清。2D圖像質(zhì)量Ⅲ級,僅腎動脈主干可見,左側(cè)腎動脈及下方副腎動脈遠(yuǎn)端不可見,被腎靜脈及強(qiáng)化腎實(shí)質(zhì)掩蓋。圖2 老年重度T2DKD受檢者腎動脈MIP圖像

進(jìn)一步剖析兩種檢查方法在老年輕中度T2DKD患者的分支數(shù)顯影情況中無差異這一結(jié)果,本研究認(rèn)為與老年輕中度T2DKD患者行CE-MRA檢查時配合度較高、檢查較順利,圖像受影響相對較小有關(guān)。由于既往文獻(xiàn)均不涉及病情輕重分組的腎動脈研究,老年T2DKD患者病程長、疾病影響要素眾多,今后還需要更大的樣本量來進(jìn)一步探討病情程度不同的老年T2DKD患者腎動脈遠(yuǎn)端分支顯影情況?？傮w而言, b-SSFP-MRA在腎動脈分支的顯影中表現(xiàn)優(yōu)良,對比CE-MRA并不體現(xiàn)出劣勢。T2DKD引起的動脈粥樣硬化性狹窄主要發(fā)生在腎動脈主干,但腎內(nèi)節(jié)段性動脈的可視性尚需重視,因?yàn)槟I動脈肌纖維發(fā)育不良易累及外側(cè)腎動脈。

該項(xiàng)研究尚有幾點(diǎn)不足之處： (1)由于本研究為回顧性研究,很少有老年T2DKD患者同時行b-SSFP-MRA和CE-MRA,難以用兩種檢查方法對同一支腎動脈影像進(jìn)行成像比較; (2)納入的樣本量相對較少。

盡管磁共振b-SSFP序列優(yōu)點(diǎn)顯著,但仍有不足： (1)該序列視野小,容積覆蓋范圍有限,軸向采集效率低下,可能無法顯示來自圖像容積外的副腎動脈; (2)該序列是流量依賴性技術(shù),腎動脈血流量減少會導(dǎo)致患者的圖像質(zhì)量下降; (3)b-SSFP-MRA會高估腎動脈狹窄[17],原因是血流特征會隨著高度狹窄而發(fā)生流入減少或復(fù)雜血流引起體素內(nèi)失相,導(dǎo)致狹窄病變遠(yuǎn)端信號強(qiáng)度喪失。相比b-SSFP-MRA, CE-MRA在診斷腎動脈狹窄方面有更高的特異性和陽性預(yù)測值,冠狀位掃描對副腎動脈的顯影更有優(yōu)勢[18]。因此腎動脈b-SSFP-MRA發(fā)現(xiàn)有傾向于發(fā)展成具有血流動力學(xué)意義的狹窄或副腎動脈病變時,建議行CE-MRA或DSA進(jìn)一步明確。

以上研究表明,對于單純評估老年T2DKD腎動脈受累情況,磁共振b-SSFP序列是一種較好的無創(chuàng)選擇方式。此外,該項(xiàng)技術(shù)還可在一些患者中可以作為CE-MRA的合理替代方案,包括腎功能減退存在釓對比劑所致的潛在NSF風(fēng)險的患者、無法配合CE-MRA屏氣檢查、腎功能較差及患有嚴(yán)重腎病的患者。

綜上,磁共振b-SSFP序列無輻射、無需對比劑,安全性更高,信噪比好,能在血液和軟組織之間產(chǎn)生高對比度,成像質(zhì)量良好,可作為腎動脈及其分支檢查的有效方法,在老年T2DKD腎動脈非增強(qiáng)磁共振血管成像中有巨大的應(yīng)用前景。