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四维血流磁共振成像在门静脉系统中的应用现状

2024-04-24 18 上传者：管理员

摘要：磁共振成像在门静脉系统中的应用越来越受到重视，而四维血流磁共振成像作为一种新型磁共振技术，可以动态显示血管内血流动力学的变化。目前，该技术已广泛应用于全身各个血管系统检查中，其可以从形态学和血流动力学两方面对血流进行定性和定量分析，对疾病的诊断及其严重程度的判断具有重要意义。本文就四维血流磁共振成像在门静脉系统中的临床应用现状进行简要综述。

关键词：
四维血流磁共振成像
相位对比技术
经颈静脉肝内门体分流术
肝硬化
血流动力学
门静脉系统
门静脉高压
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四维血流磁共振成像是基于磁共振相位对比法成像(phase contrast magnetic resonance imaging,PC-MRI)的影像学技术。四维血流磁共振成像通过测量3个方向的流速编码和单向的流动补偿编码来进行四点扫描，以获取三维图像。2D PC-MRI只能提供2D平面上的流速测量[1,2]，且对门静脉系统覆盖有限，周围分支血流信号的可视化较差，易受呼吸运动的干扰，伪影较重。四维血流磁共振成像是一项新的磁共振血管成像技术，可以显示血管的形态学和血流动力学变化，与传统的3D血管成像相比，增加了时间维度，可以展示不同心动周期血流动力学的变化[3]；可多方向采集血流数据，全面可视化和量化门静脉系统，评估血流方向[4,5,6]；同时，其可在后处理过程中任意放置多个平面，评估多条血管中的血流参数[7]。四维血流磁共振成像扫描参数在不同部位的时间分辨率、空间分辨率和流速编码不同，门静脉血管的流速编码至少为30 cm/s[8]，空间分辨率为2.4 mm×2.0 mm×2.4 mm～2.6 mm×2.5 mm×2.6 mm，时间分辨率为40～80 ms[9]。近年来，呼吸运动校正的4D血流序列被提出，其可以预测扫描时间，且几何覆盖范围大，有助于四维血流磁共振成像在临床中的应用[10]。文献报道，将压缩感知的螺旋采样应用于四维血流磁共振成像，可在18～25 s完成门静脉系统成像[11]。

目前，门静脉系统的常规检查包括多普勒超声、CT血管成像及数字减影血管造影等技术。多普勒超声有赖于操作者的经验，且多局限于二维平面血流速度的测量，因其经济、快速，可作为一种快速筛查手段；CT血管成像可直观显示血管形态，但不能显示血流状态，且需要注入对比剂；数字减影血管造影为有创检查，存在一定风险，不易被广泛接受。四维血流磁共振成像以无创、覆盖范围广、无需使用对比剂、可同时获得血管形态学及血流动力学参数等优势应用于门静脉系统检查中，可以直接测量壁剪切力、管壁压力、压力梯度等参数，通过三维空间内速度矢量的改变，以流速图、流线图及迹线图三维可视化形式描述血流状态与变化，为门静脉系统疾病提供诊断依据[12,13]。四维血流磁共振成像的主要优势是能够提供门静脉系统的全面定性（解剖学和血流模式）和定量（血流测量）评估，可作为多普勒超声的补充。四维血流磁共振成像目前已在头颈、心血管系统检查中广泛应用[14,15,16]，但在门静脉系统检查中应用相对较少。以往因血管口径小、流速慢及呼吸运动等，门静脉系统的血流采集较动脉血管更困难。通过不断地探索，四维血流磁共振成像已逐渐应用于门静脉系统。本文就四维血流磁共振成像在门静脉系统检查中的现状进行简要综述，以期为其临床应用提供参考。

1、四维血流磁共振成像在肝硬化及门静脉高压中的应用

门静脉高压是肝硬化患者常见的严重并发症，准确评估门静脉高压程度及预测静脉曲张风险对肝硬化患者的综合治疗具有重要意义。肝静脉压力梯度（hepatic venous pressure gradient,HVPG）是测量门静脉压力的金标准，HVPG对静脉曲张及其出血风险有很好的预测价值[17]。然而既往HVPG的测量为有创检查，且特异性低，技术要求高，无法广泛应用于临床。

四维血流磁共振成像简单、无创，能准确评估门静脉高压的血流动力学改变，具有较高的临床应用价值。Hyodo等[18]的研究显示，2例肝硬化患者有大量门体侧支，这些侧支将肠系膜上静脉的血液直接分流到体循环，导致肝性脑病。通过四维血流磁共振成像可观察到肝硬化患者门静脉、肠系膜上静脉或脾静脉的血流逆转，还可观察到部分患者的侧支血流，如脐静脉，这对门静脉高压症有较高的特异性[5]。

Bane等[19]通过四维血流磁共振成像对肝硬化患者及正常人群的腹部静脉系统进行测量，发现肝硬化患者肝右静脉平均流速和脾静脉平均面积均大于正常人群，肝中静脉流量与Child-Pugh评分呈强正相关，而脾静脉流量、肠系膜上静脉平均流速及峰值流速与基于影像学的门静脉高压症评分呈正相关。因此，基于四维血流磁共振成像测得的血流动力学参数可用于肝硬化及门静脉高压程度的评估。此外，另一项研究基于四维血流磁共振成像测量腹腔干、肠系膜上动脉、脾动脉、肝总动脉、门静脉等血流指标，同时计算肝动脉相对阻力和门静脉阻力指数，结果显示，与健康患者和肝硬化无门体分流患者相比，肝硬化有门体分流患者内脏血流明显更高，肝动脉相对阻力升高，门静脉阻力指数降低，表明四维血流磁共振成像在量化肝硬化的血流动力学变化方面也有巨大潜力，同时提出了肝硬化有门体分流相关定量指标，从而预测门静脉高压的发生[20]。

Roldán-Alzate等[21]通过四维血流磁共振成像测量6例健康志愿者及12例门静脉高压患者的门静脉血流动力学变化（包括禁食5 h后及标准餐后20 min），结果发现餐后健康志愿者和门静脉高压患者的门静脉及肠系膜上静脉血流量均显著增加，而门静脉高压患者餐后脾静脉血流量减少，奇静脉血流量显著增加，表明门静脉高压患者门体分流量增加。因此，基于四维血流磁共振成像可定量评估门静脉高压患者腹部血流动力学的变化。Cox等[22]在进食后基于四维血流磁共振成像测量受试者门静脉和肝动脉血流的动态变化发现，健康志愿者餐后门静脉流速增加，肝动脉流量减少；代偿性肝硬化患者餐后门静脉流速增加，肝动脉流量未减少。这说明四维血流磁共振成像可以对肝血流灌注的动态变化进行无创评估，可根据肝硬化患者血流动力学的改变进行相应的临床干预。

Motosugi等[23]采用四维血流磁共振成像研究肝硬化患者静脉曲张出血的风险，通过测量门静脉、肠系膜上静脉、脾静脉的流量，从而计算门静脉和脾静脉的流量分数；当门静脉的流量分数小于0，即肝门到达门静脉的血少于最初流入门静脉的血，则间接证明门静脉支流中存在肝血流，说明门静脉血流变化对胃食管内镜下的高危静脉曲张有很高的预测价值；同时该研究基于四维血流磁共振成像结果对7例高危静脉曲张患者进行Logistic分析发现，奇静脉血流量大于0.1 L/min（敏感度100%，特异度62%）和门静脉的流量分数小于0（敏感度100%，特异度94%）是高危静脉曲张的独立指标，可作为静脉曲张出血的独立预测因子。

2、四维血流磁共振成像在经颈静脉肝内门体分流术(transjugular intrahepatic portosystemic shunt,TIPS)中的应用

门静脉高压患者不能通过药物治疗控制，可以通过TIPS建立门静脉系统分流，将门静脉系统的血流直接分流到体循环并绕过肝，可减少HVPG、腹水、腹膜腔积液，并降低静脉曲张出血的风险。四维血流磁共振成像可显示TIPS后肝血流动力学变化，具有重要的临床意义。

Bannas等[24]采用四维血流磁共振成像监测TIPS前后肝血流动力学变化，分别测量术前、术后4周、术后12周肠系膜上静脉、脾静脉、门静脉和TIPS分流血管的血流量和峰值速度，结果发现，TIPS后肠系膜上静脉、脾静脉及门静脉的血流量较术前显著增加，术后4周与12周之间无明显差异。Owen等[25]研究发现，分流率、峰值流速（比）和血流模式是四维血流磁共振成像综合评价TIPS后血管通畅度的有效指标。

3、四维血流磁共振成像在肝移植中的应用

四维血流磁共振成像可用于肝移植手术计划和预后的预测，评估活体供肝和受体肝的门静脉血流动力学[26,27]。Hyodo等[28]报道了1例活体肝移植后因门静脉狭窄行门静脉支架置入的患者，四维血流磁共振成像显示，患者术前门静脉的血流量减少，支架置入后，门静脉血流改善，每个肝节段的血流分布更加均匀。该研究认为，四维血流磁共振成像可以显示门静脉的血流动力学变化，对规划治疗和评估干预结果具有重要价值。Kim等[29]报道了1例52岁因隐源性肝硬化合并慢性闭塞性门静脉血栓形成行肝移植术的男性患者，采用髂静脉构建肠系膜上静脉跳跃移植用于门静脉流入，通过四维血流磁共振成像显示肠系膜上静脉、脾静脉、跳跃移植物汇合处血流，可以量化来自脾静脉的门静脉血流的相对贡献，从而选择合适的进一步手术方案。Rutkowski等[30]术前通过四维血流磁共振成像评估门静脉血流量，同时通过餐前餐后的四维血流磁共振成像确定供肝增加的门静脉血流量，从而评估血管适应这些流量变化的个体能力，进而制定手术方案。这可能成为预测术后门静脉高压风险的一个有价值的指标。此外，四维血流磁共振成像还可为多种肝介入治疗的手术计划和随访提供重要价值[31,32]。

4、小结与展望

四维血流磁共振成像能全面显示复杂的门静脉系统，测量门静脉血流量及速度，具有独特的优势；同时，其还可以更深入地显示门静脉系统的血流动力学变化，从而指导临床干预治疗。但四维血流磁共振成像技术仍存在不足：在扫描技术方面扫描时间长、噪声大、分辨率低等；在后处理技术方面具有相位偏移误差、流速混淆等。因此，四维血流磁共振成像在国内的研究相对较少，但随着相关技术的发展，现已有各种平台可以成熟处理，且预处理时增加了相位偏移矫正及抗信号混叠矫正功能，同时扫描技术也在不断升级优化。四维血流磁共振成像还需未来进一步探索，以期推广于临床。

参考文献:

[17]中华医学会外科学分会脾及门静脉高压外科学组.肝硬化门静脉高压症食管､胃底静脉曲张破裂出血诊治专家共识(2019版)[J].中华消化外科杂志,2019,18(12):1087-1093.

基金资助:江北区科卫联合医学科研项目(西医､公共卫生)(JBKW2023xy001);

文章来源:胡勤勤,张德川,姜阳,等.四维血流磁共振成像在门静脉系统中的应用现状[J].局解手术学杂志,2024,33(04):369-372.