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【摘要】 目的 评价屏气三维快速平衡稳态进动序列在冠状动脉磁共振成像的临床应用价值。 方法 42例受检者,采用外周门控屏气三维快速平衡稳态进动序列(3D-FIESTA),呼气末屏气扫描。对扫描所获图像按照0～Ⅳ级评分标准评价图像质量,以美国心脏协会(AHA)推荐的冠状动脉解剖分段标准作为参照。 结果 图像质量达Ⅱ级以上占98%。RCA近段和中段(AHA 18、19段)、LCX近段(AHA 10段)、LM全长(AHA 1、2段)及LAD近段和中段(AHA 3、5、7段)的显示率为100%,RCA远段(AHA 21段)、LCX远段(AHA 14段)及LAD远段(AHA 9段)的显示率分别为97.6%、63.8%、95.2%。 结论 磁共振屏气三维快速平衡稳态进动序列对冠状动脉的显示具有较好的临床应用价值。
【关键词】 冠状动脉 磁共振血管成像 快速成像序列
冠状动脉粥样硬化性心脏病已成为严重危害人类身体健康的常见病、多发病。冠状动脉磁共振成像(Coronary magnetic resonance angiography,CMRA)的研究始于20世纪80年代,由于冠状动脉走行迂曲、运动不规则且易受呼吸运动的干扰,而且早期CMRA成像技术不够完善,临床应用受到限制。近年来随着磁共振快速成像技术的发展,其成像质量开始具备临床实用价值。与其他影像学技术相比, CMRA具有非创伤性、无电离辐射、任意层面成像等优势,结合电影成像、造影剂首次通过灌注和延迟增强等成像方法,可以实现包括心脏结构与功能、心肌灌注与存活性、冠状动脉成像在内的“一步到位”(One stop shop)的心脏影像学检查［1］。CMRA成像技术已成为当今磁共振成像的研究热点之一。
三维快速平衡稳态进动序列(3D-fast imaging Employing steady state acquisition,FIESTA)是近年来发展较快的快速成像技术,在冠状动脉成像领域中已显示其价值［2］。收集我院近两年采用此序列完成的42例CMRA,现分析如下。
1 材料和方法
1.1 一般资料 42例受检者,男性28例,女性14例,年龄21～76岁,平均46.8岁。其中20例受检者为健康志愿者,心率57～78次/min,无心律不齐,无明确心肌梗死病史,无磁共振检查禁忌证。
1.2 仪器设备 使用美国GE公司的 Signa Infinity Twin Speed 1.5T / EXCITE 磁共振成像仪，梯度场40mT/m,梯度切换率120T/(m.s);8通道心脏专用相控线圈,配备心电触发和呼吸监视装置。SUN AW4.2图像工作站。
1.3 技术参数 冠状动脉成像采用三维快速平衡稳态进动序列,TR 4.1～4.5ms, TE 1.7～1.9ms, 反转角60°～75°, 激励次数(NEX)0.5次,视野(FOV)30cm@26cm,矩阵256@192,层厚3mm,施加T2准备脉冲和脂肪抑制脉冲以提高冠状动脉与心肌和脂肪的对比度。采用呼吸门控及外周门控(PG)装置。综合文献定位方法［3,4］,采用8个不同角度定位显示冠状动脉各分支。首先获得标准四腔心层面,根据四腔心层面的电影图像找出舒张中期的最佳触发延迟时间,呼气末屏气18～20s完成12层的容积采样。
1.4 图像评价与后处理 扫描获得图像按照0～Ⅳ级评分标准图像质量评价,其评价标准［4］为:0级:冠状动脉没有显示;Ⅰ级:冠状动脉可以显示但是存在严重的轮廓模糊,有伪影干扰;Ⅱ级:冠状动脉显示,但是存在中等程度的轮廓模糊和干扰;Ⅲ级:冠状动脉显示清晰,但是存在轻度的边缘模糊;Ⅳ级:冠状动脉显示清晰,轮廓清晰锐利,没有伪影干扰。
采用多平面重建(MPR)及最大信号强度投影(MIP)后处理方法,选取最佳角度显示冠状动脉。评价冠状动脉的显示范围以美国心脏协会(American Heart Association,AHA)推荐的解剖分段标准为参照［6］。
2 结果
2.1 扫描完成情况 42例受检者均完成了扫描,共进行了546次冠状动脉扫描，图像质量大于等于II的523次,扫描成功率为95.8%。
2.2 冠状动脉显示情况
2.2.1 RCA主要在平行房室沟的左前斜位显示,可以从两个角度定位,两者图像综合,对RCA近段和中段(AHA18、19段)的显示率为100%,对RCA远段(AHA21段)的显示率为97.6%(41/42)。
2.2.2 LCX可以两个不同的角度定位显示,平行房室沟的左前斜位和相当右前斜足位投照体位,两者综合,对LCX近段(AHA10段)的显示率为100%,对LCX远段(AHA14段)的显示率为63.8%(30/42)。
2.2.3 LM可以从三个角度进行定位显示,平行房室沟的左前斜位、斜横轴位(相当于左前斜头位投照体位)和右前斜位,三者可以显示LM全长(AHA1、2段)显示率为100%。
2.2.4 LAD可以从四个角度定位显示,右前斜位,三个斜横轴位(相当于左前斜头位投照体位)从不同方向定位,分别偏重LM和LAD近段、LAD近段和中段、LAD中段和远段的显示。对LAD近段和中段(AHA3、5、7段)的显示率为100%,对LAD远段(AHA9段)的显示率为95.2%(40/42)。
3 讨论
目前,传统的X线冠状动脉造影仍然是冠状动脉成像的金标准。但由于其有创性,且在对血管壁和动脉粥样硬化的显示上受限,因此无创性冠状动脉成像如MSCTCA、CMRA等成为研究的热点。
3.1 磁共振快速成像技术 三维平衡稳态快速进动成像(SSFP,商品名Balanced FFE,TrueFISP,FIESTA等)是一种分段K-空间采样磁共振快速成像技术,屏气扫描或者结合导航技术使用。它采用较大的翻转角,在多个梯度方向重聚磁化矢量,最大程度地降低血流对B0场和B1场不均匀的敏感性,形成T2/T1加权对比的图像,突出血流与其他组织的对比度,达到的SNR和CNR比一般的梯度回波序列高;同时结合脂肪饱和序列和T2准备脉冲,抑制周围脂肪、心肌和静脉血的信号,无需造影剂可以突出显示冠状动脉［7］。本组冠状动脉显示质量Ⅱ级以上为98%,为冠状动脉的显示乃至达到诊断水平提供了技术保障。本组图像出现0级主要是由于卷摺伪影引起,本组有1例既往有心前区不适史,MSCT冠状动脉成像提示左主干及左前降支近段管壁钙化,管腔无明显狭窄及扩张。CMRA显示左主干及左前降支显影良好。虽然没有X线冠状动脉造影对照,但已经初步提示了MSCT与MR冠状动脉成像存在正相关性。
CMRA成功显示冠状动脉是诊断冠状动脉狭窄的前提。Ⅰ级图像是由于屏气不佳所致。Ⅳ级图像质量较高的原因也和受检者是健康人、年龄较轻、屏气效果好有关。所以有冠状动脉疾病受检者的图像质量还有待进一步研究。
三维平衡稳态快速进动成像现已可以和其他一些技术相结合,以更好地显示心脏及冠状动脉。如多线圈并行K-空间采样技术(如ASSET)，利用相控线圈的空间敏感度差异分配 采样填充K-空间,它可以与FIESTA联合使用,成倍地提高成像速度,提高心脏和冠状动脉的成像效率。目前有学者将SSFP与辐射K空间采样结合进行CMRA（Coronary projection MRA）及冠状动脉血管壁成像,使运动伪影降低到很低的水平,大大提高了成像质量［8］;还有学者将SSFP与2D叠代部分傅立叶(PF)重建结合,减少了CMRA的采集时间［9］等。随着技术的发展,CMRA的质量将进一步提高。
3.2 冠状动脉的显示 在快速成像技术的保障下,如何更好地定位以最大程度地在同一层面显示冠状动脉成为关键。本组采用Peter等［3,4］的冠状动脉成像定位方法,取得了较好的效果。具有较高的可重复性,与文献［2］大致相符。
本研究使用的屏气三维FIESTA序列能够稳定显示LM、RCA和LAD的近段、中段、LCX的近段,大多数RCA、LAD和LCX的远段,以及主要的次级分支。获得标准四腔心图像是显示冠状动脉成功的前提。屏气3DFIESTA序列的最大缺点是需要屏气后扫描,屏气的质量直接影响图像质量。如每次扫描屏气时间较短,患者可接受;由于屏气不良造成成像质量欠佳,可重新屏气再次扫描,直到满意为止。如果一次定位显示不佳,也可适当调整角度再次扫描,因此可以保证主要分支的100%显示。屏气3D-FIESTA序列能稳定地显示冠状动脉的主要分支,也对心肌灌注成像有优化作用［10,11］,因此具有重要的临床应用价值。
显示狭窄是CMRA研究的主要目的所在。由于临床对于内径小于2mm的冠状动脉远段或者分支病变一般不给予介入治疗,因此认为使用此三维FIESTA序列能够基本满足临床显示冠状动脉的需要,如果能够结合磁共振成像在心脏形态和运动以及心肌灌注成像,将为冠心病的诊断和评价提供有力的工具。
【参考文献】
［1］ Manning WJ,Pennell DJ.Cardiovascular Magnetic Resonance［M］.New York: Churchill Livingstone,2001,311.
［2］ 程流泉,高元桂,孙玮,等.屏气三维快速平衡稳态进动序列在磁共振冠状动脉成像中的可靠性研究［J］.中国医学影像学杂志,2003,11:321～323.
［3］ Peter DD,Michael VM,Vaibhav CK. Prospective navigator correction of image position for coronary MR angiography［J］.Radiology,1997,203:733.
［4］ Michael VM,Vaibhav CK,Bernard JS,et al.Comparison of respiratory Suppression methods and navigator localizations for MR coronaryangiography［J］.AJR,1997,168:1369.
［5］ Shea SM,Desphande VS,Chung YC,et al.Three-dimensional true-FISP imaging of the coronary arteries, improved contrast with T2-preparation［J］. JMagnresonImaging,2002,15:597.
［6］ Valentin F,R.Wayne A,Robert A.O.Hurst’s the heart(10thedition).McGraw-Hill Education,USA［M］.(英文影印版,北京医科大学出版社,2002,4)
［7］ Scheffler K,Lehnhardt S. Principles and applications of balanced SSFP techniques［J］. EurRadiol,2003,13:2409～2418.
［8］ Spuentrup E,Katoh M,Stuber M,et al.Coronary MR imagingUsing free-breathing 3D steady-state free precession with radial k-space sampling［J］. Rofo Fortschr Geb Rontgenstr Neuen Bildgeb Verfahr,2003,17:1330～1334.
［9］ Singh RK,Deshpande VS,Haacke EM,et al.Coronary artery Imaging using three-dimensional breath-hold steady-state free precession with two-dimensional iterative partial fourier Reconstruction［J］. JMagnResonImaging,2004,19:645～649.
［10］ Guttman MA,Dick AJ,Raman VK,et al.Imaging of myocardial Infarction for diagnosis and intervention using real-time interctive MRI without ECG-gating or breath-holding［J］.Magn Reson Med,2004,52:354～361.
［11］ Li W,Li BS,Polzin JA,et al.Myocardial delayed enhancement Imaging using inversion recovery single-shot steady-state free precession: initialexperience［J］.J Magn Reson Imaging, 2004, 20: 327～330.
作者单位：海南省人民医院放射科,海南 海口 570311.