彩色多普勒血流图与磁共振血管造影诊断肾动脉病变的应用研究

彩色多普勒血流图与磁共振血管造影诊断肾动脉病变的应用研究 彩色多普勒血流图与磁共振血管造影诊断 肾动脉病变的应用研究 第17卷第5期 2007年3月 中国现代医学杂志ChinaJoumalofModemMedicineV01.17No.5 Mar.2oo7 文章编号:1005—8982(2007)05—0575—05 彩色多普勒血流图与磁共振血管造影 诊断肾动脉病变的应用研究米 范锐斌,方先来,马绍椿,孟志华,肖雨雄, 李少明,胡秀莲z,陈红,陈海杰- (粤北人民医院1.影像诊断科,2.心血管内科,3.信息科,广东韶关512026) 摘要:目的评价彩色多普勒血流图(CDFI)与增强磁共振血管造影(CEMRA)诊断肾动脉狭窄(RAS) 的价值.方法84例患者行CDFI初步筛查确定肾动脉及其3,4级分支情况:55例行MRA检查明确肾动脉 病变,38例行DSA检查.应用TESTBOLUS先以2mL/s试注射测定肾动脉最佳显示时间,再从前臂静脉注射 造影剂Magnevist20mL,延时20~35S行双肾动脉容积数据扫描;层厚1.1Im11,连续共4次;源像输入RON— ADO2004A工作站作三维重建.结果发现左,右R_AS各为18,30例,轻,中,重度狭窄各26,15,7例;5例行 R_AS扩张成形介入治疗.CDFI,MRA与DSA对照诊断轻度R_AS的敏感性,特异性和准确性各为95%,100%, 100%,100%,96%,100%;诊断中,重度R_AS的敏感性,特异性和准确性各为92%,100%,100%,50%,93%,93%. 结论CDFI筛查及CEMRA诊断RAS均有重要作用,能提供R_AS的全面信息; 对RAS所致高血压的诊治 有重要意义. 关键词:多普勒超声;MR血管造影;体层摄影术;三维重建;肾动脉狭窄 中图分类号:R445.1文献标识码:B Applicationofrenalarterystenosisdiagnosis usingCDFIandMRangiography FANRui-bing,FANGXian-lai,MAShao-chun,MENGZhi-hua,XIAOYu-xiong, LIShao-ming,HUXiu-lian,CHENHong3,CHENHai-jie (1.DepartmentofRadiology,2.DepartmentofCardiovascularMedicine,3.InformaZionCenter, YuebeiPeoplesHospital,Shaoguan,Guangdong512026,P.R.China) Abstract:【Objective】 Toevaluatetheclinicalvalueusingcolordoppleflowimage(CDFI)andcon~asten- hancementMRangiography(CEMRA)anddigitalsubtractionangiography(DSA)fordiagnosingrenalarterystenosis (RAS).【Methods】 84caseswereelementarilyexaminedusingCDFI.55caseswereexaminedusingCEMRA.38 caseswereexaminedusingDSA.Avolumeof2mLMagnevistWasinjectedatrate2mI./swithascandelayof20- 35S.ScandatawasacquiredusingI.Imm.4timesofscanwerecarriedout.Thesourceimagesweretrans~rredto anindependentworkstationRONADO2004Aforthree-dimensionalreconstruction.Theirfourthgradebranchofre- nalarterywereanalyzed.【Results】 LeftandrightRASwere18and30cases.Thestenoticcaseswereslight26, moderate15andsevere7respectively.Thesensitivity,specificityandaccuracyofCDFIgroupandCEMRAcan contrasttoDSAwere95%,100%,100%,100%,96%,100%(slightgroup)and92%,100%,100%,50%,93%, 93%(moderate—severegroup)respectively.【Conclusion】CDFIplayingaroleinprimaryexaminingRAS,CEMRA Cantakeanimportantrole.Takingcorrectandimmediateexamination,variousimagedataca nbehelpfulfordiag- nosesandtreatmentofhypertensionduetoRAS. Keywords:colordoppleflowimage;MRangiography;tomography;three—dimensionalreconstruction;renal arterystenosis 收稿日期:2006一O8一o4 }基金项目:2005年韶关市医药卫生科研项目(No.Y04104) ? 575 中国现代医学杂志第17卷 肾血管性高血压【1.2.(renovaseularhype~ension, RVH)约占成人高血压症的10%,通常伴肾动脉狭 窄病变(renalarterystenosis,RAS),多见于3O岁左 右无高血压家族史者.动物实验及一般研究明【2'3]单 或双侧肾动脉主干及分支狭窄病变致肾动脉狭窄, 闭塞而致RVH,以RAS为最常见原因.RVH有赖于 影像学检查,本组采用彩色多谱勒超声(CDFI)筛 查,增强磁共振血管造影(CEMRA)检查与后者的 肾动脉DSA诊治.本文总结我院2003年5月 2006年2月经上述检查的84例病例如下: 1资料与方法 1.1临床资料 84例中.男63例,女2l例;年龄2l,76岁,平 均44.5岁.男性血压范围165,220/95,135mmHg (平均为176?28/105?l8mmHg);24例头痛头 晕,ll例腹痛,8例术后介入复查.全部病例行CDFI 筛查,55例行MRA检查明确肾动脉病变,38例行 DSA检查.5例行RAS扩张成形介入治疗(支架成 形术,PTA). 1_2病例排除 原发性高血压,无肾血管病变及肾功能异常;肾 炎,肾问质性病变,肾肿瘤,结石或肾梗阻性病变所 致高血压;其他内分泌病变(如甲状腺,下丘脑,垂 体或妊高症等)引起的继发性高血压病;明确的肾 血管以外病变所致高血压等. 1.3检查技术 美国GE公司Vivid7Dimesion彩色多普勒血 流显像仪(CDFI);德国SIMENS公司SYMPHONY 1.5T磁共振扫描仪,配有LEONARDO工作站作三 维重建,全自动数控高压注射器;日本SHIMAZU公 司DSAAUD150Gl250mA大型C臂x光机及配 套高压注射器.均行CDFI筛查,55例拟诊为RAS 者行CEMRA;并用T2一tmfi—cor—bh等序列检查. CEMRA检查时,患者取仰卧位,腹主,肾动脉定位, 增强扫描前采用轴位,用2mLGd—DTPA($L喷酸葡 胺注射液,广州康臣药业有限公司产)及10mL生理 盐水以2mL/s试注射,测定肾动脉最佳强化时间; 随后用矩形扫描野(前,后缘包括SMA,肾后缘,上 下缘包括主动脉弓,髂总动脉),同速注射Gd—DT- PA20mL,即刻扫描:采用fl3d—ee—cor检查序列,层 厚lmm,TR/TE,3.1ms/1.1ms,72sUslab,矩阵192× 384.FOV22X46cm,phase75%,Concatenuationsl, Averagesl;1次/20S,共4次;显示腹主,RA及其 分支等.对诊断为RAS的38病例行DSA证实.对 部分病例作3,24个月定期CDFI或/和CEMRA追 踪复查;并对再发RAS进一步诊治. 1.4图像处理及 在CDFI图像上作实时肾动脉病变程度,肾脏形 态学与血液动力学关系作测量及分析评价.将源像 输入LEONARDO2003A工作站行脱机处理;用最 大密度投影(MIP),多平面重建(MPR),表面遮盖 显示(SSD)和容积再现对肾动脉等行三维重建,测 量分析;采用激光照片记录影像.由2名主治(管) 医(技)师以上对RA及病变显示效果等评估. 1.5统计学方法 采用美国SSPS10.0统计学软件包,x检验及 方差分析(P<O.O5为差异具有显着性);以DSA及 手术治疗为金标准,计算CDFI,CEMRA诊断肾血管 病变的敏感性,特异性和准确性. 2结果 发现左,右RAS各为l8,3O例,轻,中,重度狭 窄各26,l5,7例;5例行RAS扩张成形介入治疗. CDFI与CEMRA对照诊断RAS的敏感性,特异性, 准确性和阳性,阴性预测值各为94%,60%,90%和 94%,6O%,如表l. 表1CDFI与CEMRA检查RAS对比情况(n=55) CDFI,MRA与DSA对照诊断轻度RAS的敏感 性,特异性和准确性各为95%,100%,100%,100%, 96%,100%;其诊断中一重度RAS的敏感性,特异 性和准确性各为92%,100%,100%,50%,93%, 93%,见表2.经x检验及方差分析,前两者诊断 RAS差异无显着性(P均>O.O5) 表2CDFI,MRA与DSA诊断RAS情况(n=38) 3讨论 ? 576? 第5期范锐斌,等:彩色多普勒血流图与磁共振血管造影诊断?肾动脉病变的应用 研究 RVHt习约占成人高血压症的10%,常伴RAS,多 见于年青无高血压家族史者.一般认为【2.3】,因单侧或 双肾动脉主干或分支病变致RAS最常见;其他能严 重影响肾血流量的疾病,如肾动脉瘤等也是其中原 因之一.RVH确切机制目前仍未完全清楚;一般认 为RAS使肾血流量减少和'肾灌注压降低引起血管 加压物质(肾素一血管紧张素一醛固酮系统)增多 以及正常'肾脏的减压作用降低或丧失.国内RAS病 因分类上以大动脉炎(Takayasu病)最常见,动脉粥 样硬化次之,其他原因较少【.临床上,患龄较轻,病 程短,高血压发展迅速,有时呈恶性症状,一般降压 药物无效;多数于上腹部,肾区或背部可听到血管杂 音;分肾功能可受损;外周静脉肾素活性测定升高, 测定血管紧张素,醛固酮有助于诊断.目前诊治兼具 的肾动脉数字减影血管造影(DSA)检查多采用经 股动脉或其它动脉人路置导管于腹主动脉上段行腹 主一'肾动脉造影,再行选择性'肾动脉造影.DSA可观 察及确定'肾动脉主干,分支狭窄,窄后扩张,动脉瘤 形成,胸腹主动脉病变,侧支循环及肾实质改变等. 3.1多影像诊断RAS的特性比较 RAS诊断有赖于无创性与有创性影像检查;前 者如IVU,开博通肾图,彩色多谱勒超声(CDFI), 螺旋CT血管造影(SCTA)和增强磁共振血管造影 (CEMRA),后者为DSA.IVU与开博通'肾图均因不 能直接显示'肾血管故不用.根据声学原理,CDFI 既具有高分辨率的二维超声功能,能清晰显示解剖 结构的切面图像,又有高灵敏度的彩色血流显像及 频谱功能,可实施动态,无创伤,直接地提供血液动 力学信息;其对血管的解剖形态学及血液的层流,湍 流,蜗流,旋流等多种流动可作较明确分析.CDFI较 普及,简便易行;优点是可显示血流的部位,形状和 分布,以红蓝两色表示朝向与背离探头的方向,并以 亮度或色彩反映血流的平均速度;可直接观察肾动 脉的管壁,内径,肾脏大小和肾脏血流情况,见图 lA,对RAS诊断的敏感性>95%;局限性是受检查 者工作经验影响大,对'肾动脉分支和副肾动脉显示 不满意,其测量精度上尚不足;CDFI血流参数检测 易受全身和局部血液流速影响,肥胖和肠胀气患者 检查受到一定限制.SCTA是经静脉团注高密度 碘造影剂后连续容积扫描获取'肾脏及血管的三维数 据,综合分析容积信息提供准确的形态学;其局限 性:高估RAS,肾动脉分支显示仍差,较大量碘造影 剂不利于'肾衰竭和碘过敏患者[6-s].cEMRAf6,7,9--12]是 经静脉团注较少量(一般20mL)顺磁性磁共振造 影剂钆一二乙烯三胺五醋酸即Gd—DTPA(缩短血 液Tl时间较之周围组织更短使血液信号明显提 高),并行多时相短间隔薄层扫描,获得腹主动脉, 肾血管及肾的各期资源图像(SI);图像经减影处 理,在独立工作站上将SI进行三维重建【蚓,如多平 面重建(MPR),最大信号强度投影(MIP),见图 lB,曲面重建(CPR),表面显示(SSD),能多向,多 面,任意角度观察'肾血管图像.除无辐射损伤,方法 简便外,CEMRA优点:无创伤,安全,无并发症,适 于年老体弱,肾衰竭,对创伤性检查恐惧等各类型患 者;可反复多次并适于RAS放置支架治疗后的复 查;血管图像清晰准确,发现RAS的敏感性和特异 性高,对狭窄率>50%,敏感性,特异性均高;运用高 空间分辨率小扫描野成像,能确保较高敏感性,阳 性,阴性预测值;造影剂毒性低,排泄快,对肝,肾脏 无毒副作用,一般无过敏反应;利用增强的不同时相 和不同扫描序列可分别观察肾动脉,肾静脉,肾实质 形态解剖,肾功能.CEMRA局限性是仍不能显示4 级以下肾动脉小分支,细小副肾动脉显示有时不满 意;有过高估计RAS(<50%狭窄)情况;安装心脏起 搏器和体内有金属固定物者不能检查.总之,目前 影像学检查RAS一般原则是:对RAS筛选和初步 检查尽量选择无创方法;最好两者以上方法合用,相 互印证,提高RAS诊断的准确性;对介入治疗等病 ?嗣.囊A CDF示并测量右.肾动脉内径 及其血流图; B 薄层THIN—MIP显示右肾动脉 主干管腔光滑; 图1正常右肾动脉 ? 577? C 右肾动脉DSA正常 中国现代医学杂志第17卷 例仍选用无创检查复查.确诊及PTA最终有赖于 DSA,其目前仍为肾动脉检查的"金标准,见图1c. 3.2RAS分级诊断及介入诊治的意义 临床上,对RVH诊断需排除继发性高血压病, 按本组病例选择标准及CDFI筛查,CEMRA检查诊 断,并对明显狭窄病例作DSA检查,部分病例行 PTA或手术治疗;提高了RVH及其病因的无创程 序化检查及微创介入诊治水平.一般地,CDFI具多 向,任意角度观察血管及管腔血液流动情况,并能测 量血管腔内径及其血流速度,测定血流阻力系数 (RI),判断血管狭窄程度及血管功能改变;建立标 准化扫查程序(如多断面,方位,肾动脉主干及分, 支,狭窄段/狭窄前后血管腔径测量等),对肾血管 3,4级分支能得到初步明确诊断.本组采用CEMRA 代替SCTA检查软组织分辨率更高;根据TEST-BO— LUS自动测量动脉血管强化的时间一信号曲线 (TSIC),使动脉强化显示时相最佳.应用薄层(1.4 mil1),快速(TR,]r3/1.1ms,TA20S)容积扫描,使 肾血管及其软组织及时间,空间分辨率明显提高,并 使三维重建易行.采用相素192×384,大矩形SFOV (22cm×46cm)的重建使总的平均密度分辨率为 0.5-1.0mm(约为SCT之半);理论上,CEMRA强化 对比能对细至0.5mill血管能够显示.因肾动脉分支 细至1mm即其4,5级分支,与动脉期肾实质无明显 强化对比,故SCTA,CEMRA均只能显示其3,4级分 支.如前所述,后者检查的优势在于无辐射,无需使 用对肾有毒性的造影剂,并能代替多排SCT动态 扫描行多时相肾脏功能灌注检查;对肾动脉主干及 其2,3级分支狭窄病变能准确测量分析,无疑提高 了诊治价值.对轻一中度RAS患者,多进行内科治 疗,随访观察或定期复查,CDFI,CEMRA提供了准 确,简易的复查;对部分中一重度RAS患者行肾动 脉狭窄PTA等诊治已经取得了很好疗效【6.9—31.对年 轻高血压患者,特别是难以控制的RVH患者行CD— FI筛查,CEMRA确诊,必要的DSA检查,术前能制 定介入或手术方案,术后规范化复查,见图2A,2B. 本组8例行术后及介入治疗复查,7例均显示血管 通畅,临床效果满意.本组所用之钛合金支架行 PTA,MRI检查均无伪影;CDFI及CEMRA对肾血管 腔观察均满意;对术后血管通畅或再狭窄及狭窄范 围等观察均提供了准确依据,见图3A,D. 3.3RAS模式化影像诊断及临床实用价值 霸霉AB ? A:薄层THIN—MIP显示左(LRA),右(RRA)肾动脉自主动脉(AA)发出近端各为 71%以上狭窄;B:DSA显示双肾动脉起始段狭窄与图 A相同. 图2双肾动脉中一重度狭窄 曩墨叠一ABCD A:CEMRASSD显示右肾动脉主干狭窄;B:薄层THIN—MIP显示右肾动脉长约 15mm重度狭窄;c:行"右肾动脉狭窄支架置人(VIA)术 后1年余"CEMRA复查,THICK—MIP显示右肾动脉主干长约15mE不显示,但其 远段血管强化良好;左肾动脉及腹主,腹腔干,髂总,肠 系膜上动脉末见异常;双肾形态及强化灌注良好;D:同时行MRIT2一trufi—cobh 快速序列扫描显示:右肾动脉主干炱合金支架与正常肾动 脉管腔走行完好,未见狭窄,无伪影. 图3右肾动脉重度狭窄 - 578- 第5期范锐斌,等:彩色多普勒血流图与磁共振血管造影诊断肾动脉病变的应用研 究 如上所述,临床对RAS检查及诊断是提供全面 的影像资料;为避免不必要与过度检查,同时提供准 确的影像信息,规范的RVH及RAS检查提出了新 要求.本组CDFI组及CEMRA组与DSA组检查相 比诊断RAS的敏感性,特异性和准确性各为95%, 100%,100%,100%和96%,100%,见表1,2;与文献 报到相近1.限于例数,本组之CDFI,CEMRA与 DSA检查诊断RAS的轻度与中重度狭窄的敏感性, 准确性均无明显差别;而特异性在中重度狭窄组 CEMRA检查较CDFI检查为低.表明CEMRA对中 重度狭窄较之轻度组的CDFI检查有高估狭窄的假 阳性增高发生.但综合本组38个RAS病例比较, CDFI组,MRA组与DSA检查对照,总的诊断方面, 其敏感性,特异性及准确性差异无明显统计学 (P>0.05).特别是应用THIN—MIP三维重建及节 段血管显示克服了CEMRA的显示假阳性发生;同 样地,经胃肠道准备及加强超声检查医师的独立与 合作诊断水平对RAS筛查诊断也提高了假阴性发 生. 本组1例肥胖患者CDFI,CEMRA显示双肾动 脉狭窄率均>50%;再行DSA显示动脉通畅无狭窄, 属于个案情况;考虑肥胖影响CDFI显示观察, CEMRA未用薄层三维重建(Thin—MIP),对肾动脉 弯曲及分叉段显示不足.对于动脉硬化(如管壁钙 化)上述检查会高估狭窄率,特别是中度RAS,使敏 感性升高,特异性和准确性下降.上述RAS模式化 诊断,不仅具有各自影像特点,且能相互印证,补充; 虽然"金标准"仍然是DSA,但其应用,尤其是常规 检查仍受到较大限制.很显然,无须手术或介入治 疗的RVH或RAS患者仍占多数;而术后DSA复查 或再狭窄治疗等更属少数;故CDFI及/或CEMRA 则成为较常规的应用检查.CEMRA对肾动脉扩张, 钛合金支架检查一般无伪影产生,除血管显示较好 外,其对肾功能灌注检查有较重要意义.采用快速 序列(T2一tnlfi—cor—bh,摒息20S左右)能清楚显示 2,3级动脉管腔,观察血管通畅情况;对肾皮,髓质 的动态强化及灌注显影,提供了动态功能影像学依 据;此是CDFI及DSA检查多不及的.当然,对疑为 肾动脉以外的血管病变所致高血压,可针对性做相 关部位检查.按本组病例选择标准及CDFI,CEMRA 检查,并对中,重度狭窄病例作DSA检查,其中部分 RAS作DSA检查并行PTA或手术;提高了RVH及 其RAS病因的诊治水平.PTA现已成为治疗RAS 的重要方法,对于控制血压,维持或改善肾功能都有 较好的效果;血压控制可大大减少急性肺水肿的发 生.多项研究报告,PTA可减少左心室肥厚的发 生,改善心脏疾病的预后.本组2例患者经PTA治 疗后肾,心功能好转,恢复良好.进一步优化RVH 无创性筛查与确诊之快捷,准确,安全有效模式选择 无疑提高RVH的预测,诊断治疗的效能. 总之,建立模式化CDFI筛查,CEMRA检查可 明确诊断RAS;提高超声检查水平,完善CDFI血流 动量观察;注重CEMRA动态分析,优化其三维重建 的应用;此给DSA进一步检查与介入诊治提供了全 面影像学信息. 参考文献: 【1]王海燕,主编.肾脏病学【M].北京:人民卫生出版社,1997:1124—1138. 【1]WANGHY.Nephrology【M].Beijing:People'SMedicalPublishing House,1997:1124—1138.Chinese 【2]贺能树,吴恩惠.曹喜才,等.犬肾动脉狭窄性高血压模型的研究【J]. 中华实验外科杂志.1989,6(4):183—184. 【2JHENS.WUEH,CAOXC.eta1.Experimentalstudyonrenal arterialstenosisusingdogmodel【J】.ChinJournalofExperimental Surgery,1989,6(4):183—184.Chinese 【3]陆恩祥,任卫东,主编.血管超声诊断【MJ.辽宁:辽宁科学技术出版 社.1999:334—364. 【3]LUEX.RENWD.Bloodvesselultrasonicdiagnostics[M].Liaon— ing:LiaoningScienceandTechnologyPuNishingHouse.1999: 334—364.Chinese 【4J欧阳墉.主编.数字减影血管造影诊断学【MJ.北京:人民卫生出版 社.2002:334—364. 【4JOUYY.Digitalsubtractionangiographydiagnostics[M].Seijing: People'SMedicalPublishingHouse.2002:334—364.Chinese 【5]尹艳玲.常毅湘.刘梅玲.等.肾动脉狭窄的彩色多谱勒超声诊断及 量化分析【J】冲华超声影像学杂志.2003.12(8):489—491. 【5]Y1NGYL,CHANGYX,LIUML.eta1.ColorDoppleultrasound diagnosisandquantitativeanalysisonrenalarterialstenosis【J】. 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