李開 王旭 唐利榮 王芳 佟雅涵 石磊

腎癌是一種常見的泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤，腎臟腫瘤行保留腎單位手術(shù)已越來越受到人們的重視[1]。腎動脈解剖變異發(fā)生率較高[2]，且表現(xiàn)類型多樣，對于腎癌患者，變異血管的存在極大地增加了手術(shù)難度，若忽視腎動脈解剖變異則可能在術(shù)中造成變異血管的意外損傷，增加術(shù)中出血發(fā)生率及手術(shù)難度。CT血管造影成像（computed tomographic angiography,CTA）能三維顯示血管解剖結(jié)構(gòu)，是一種無創(chuàng)、簡便和可靠的檢查方法，多項研究表明CTA可以作為腎癌術(shù)前評估的檢查[3-4]。由于CTA檢查需要注射對比劑和接受輻射，易造成高輻射劑量及碘對比劑相關(guān)腎病。近年來，MRI并行采集、平衡式快速場梯度回波（balanced fast gradient field echo，B-TFE）序列腎動脈血管造影以其不使用對比劑、無創(chuàng)、價格低廉等優(yōu)勢，逐漸應(yīng)用于臨床[5-6]。但關(guān)于壓縮感知（compressed sensing,CS）加速技術(shù)應(yīng)用于腎動脈掃描的相關(guān)研究較少，因此，筆者在B-TFE序列掃描中采用CS不同的加速倍數(shù)，比較不同加速倍數(shù)下腎動脈圖像質(zhì)量的差異，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 收集2021年10月至2022年3月浙江省腫瘤醫(yī)院腎腫瘤患者30例，男20例，女10例，年齡35～76（56.3±11.0）歲，所有患者均為體檢發(fā)現(xiàn)腎腫瘤而就診；術(shù)前接受腎動脈CTA及MRI B-TFE檢查，其中MRI根據(jù)不同加速方式分為并行采集組（PI組）和CS組（CS倍數(shù)分為3、6、9，故分為CS3、CS6、CS9 3組），掃描4組患者的腎動脈圖像。納入標準：（1）腎腫瘤患者；（2）能耐受MRI檢查。排除標準:（1）掃描偽影重；（2）圖像質(zhì)量差；（3）有對比劑過敏及MRI檢查禁忌證。本研究經(jīng)浙江省腫瘤醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準[IRB-2022-339號（科）]。

1.2 方法 使用Siemens defination Flash CT儀和Philips Ingenia CX 3.0T MRI儀。MRI掃描參數(shù)：采用32通道相控陣體部線圈，腎動脈檢查采用3D B-TFE序列進行橫斷位掃描。該序列使用3個預(yù)飽和帶抑制靜脈信號，其中2個飽和帶放在雙腎中部外側(cè)，第3個飽和帶置于雙腎下極抑制下腔靜脈信號；PI組加速因子為2.2，CS組加速因子為3、6、9，其余參數(shù)均相同，參數(shù)如下:FOV 300 mm×120 mm，TR/TE 3.3 ms/6.7 ms，體素1.5 mm×1.5 mm×2 mm，層間隔1 mm，矩陣 200×80，F(xiàn)A 30°，激勵次數(shù)1，采用水選擇激勵抑脂技術(shù)，翻轉(zhuǎn)時間1 200 ms。PI、CS3、CS6、CS9組掃描時間分別為228、144、75、51 s。

1.3 圖像分析 將CTA掃描數(shù)據(jù)傳入工作站進行多平面重建、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）后處理，記錄副腎動脈情況；將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入Philips圖像工作站（Intellispace Portal,v.10.1.0.64190）進行MIP后處理。

1.3.1 主觀評價 由2位放射科主治醫(yī)師獨立審閱腎動脈圖像質(zhì)量并根據(jù)5分法進行評分，評分標準見表1，其中分值和圖像質(zhì)量之間呈正相關(guān)，評分結(jié)果≥3分為滿足臨床診斷需求[7-8]。腎動脈分支采用4分法評分，評分標準：顯示腎動脈主干為1分，一級分支為2分，二級分支為3分，三級分支為4分。

表1 圖像質(zhì)量評價標準

1.3.2 定量分析 采用圓形感興趣區(qū)（region of interest,ROI）測量不同組別的橫斷位圖像，分別測量和記錄左、右兩側(cè)腎動脈主干、腎周脂肪的MRI信號強度，以及后背肌肉MRI信號強度標準差。腎動脈、腎周脂肪、后背肌肉ROI分別為15、15、50 mm2。分別計算左右腎動脈信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）和對比噪聲比（contrast-to-noise ratio，CNR），公式如下：

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件。計量資料以表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗。2位醫(yī)師圖像質(zhì)量及腎動脈分支評分采用Kappa分析，Kappa值＞0.75為一致性好，0.5≤Kappa值≤0.75為一致性較好，Kappa值＜0.5為一致性差。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 4組圖像質(zhì)量及分支顯示的比較 不同組間圖像質(zhì)量及分支顯示評分情況見表2，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CS9組圖像質(zhì)量及分支顯示為不合格圖像，其余組圖像均＞4分，滿足診斷要求。4組圖像兩兩比較，CS9與其他3組圖像質(zhì)量及分支顯示比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），CS6與PI組、CS3組圖像質(zhì)量及分支顯示比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。其中2位醫(yī)師圖像質(zhì)量評分一致性較好，Kappa值為0.679，分支顯示評分一致性好，Kappa值為0.754。4組MRI掃描所見腎動脈圖像見圖1。

表2 4組圖像質(zhì)量及分支顯示的比較（分）

圖1 4組MRI掃描所見腎動脈圖像（a：PI組；b：CS3組；c：CS6組；d：CS9組）

2.2 左右腎動脈SNR和CNR比較 各組左、右側(cè)腎動脈SNR和CNR結(jié)果見表3，結(jié)果顯示各組間左、右側(cè)腎動脈SNR、CNR比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。4組圖像SNR和CNR兩兩比較，CS9組與其他3組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），PI組與CS3、CS6之間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）；CS6組左右腎動脈SNR和CNR比CS3組分別高5.3%、1.7%、4.8%、1.1%，比PI組左右腎動脈SNR高0.6%、1.4%，比右CNR高0.7%。

表3 4組測量結(jié)果及不同組SNR、CNR比較

2.3 4組掃描時間及與CTA對照顯示副腎動脈情況相較于PI組序列，CS組加速因子為3、6、9時，掃描時間分別減少了36.8%、67.1%、77.6%。CTA掃描結(jié)果顯示共有13例副腎動脈出現(xiàn)，參考CTA圖像，CS3和CS6顯示情況與CTA一致，能清晰顯示副腎動脈情況，見圖2。

圖2 腎動脈MRI掃描圖像與CTA圖像的比較（a、b分別為CTA圖像，箭頭所示為左腎一支副腎動脈的前面和后面觀；c、d、e為PI組、CS3組、CS6組下的腎動脈圖像，箭頭所示為副腎動脈）

3 討論

SNR和CNR是圖像質(zhì)量評價的一項重要指標。本研究結(jié)果顯示，CS9組圖像質(zhì)量、分支顯示情況評分最低，不能滿足診斷，而CS6和CS3兩組圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但是CS6組左、右腎動脈SNR和CNR稍高于CS3組，并不是隨著加速倍數(shù)增高而降低，分析其原因可能是CS3組掃描時間長，檢查過程中患者呼吸配合以及血管搏動產(chǎn)生影響，另一個原因可能是腎動脈存在一定的狹窄，血流去相位效應(yīng)導(dǎo)致。本研究在收集數(shù)據(jù)過程中，有2例掃描失敗，分析原因是患者掃描過程中沒有均勻呼吸，呼吸動度過大，圖像質(zhì)量差，沒有納入研究，這也提示檢查前要作好宣教,訓(xùn)練呼吸。

CS降低掃描時間，重復(fù)性好，與腎動脈CTA作為對照，結(jié)果顯示PI、CS3、CS6組圖像均能很好的顯示副腎動脈，相關(guān)研究也有同樣的報道[7]。本研究不足之處：（1）樣本量太少；（2）CS倍數(shù)之間設(shè)置的間隔太大，可以縮小倍數(shù)間的間隔，尋找最佳倍數(shù)。

綜上所述，CS作為新一代快速MRI掃描方法，可以提高掃描效率并縮短掃描時間。在MRI B-TFE腎動脈成像掃描中使用加速倍數(shù)為6的CS，能夠在保證圖像質(zhì)量的情況下減少掃描時間，可以作為腎腫瘤術(shù)前常規(guī)檢查，降低患者輻射及對比劑腎病風(fēng)險。