肺功能的MRI檢查

1、肺功能的MRI檢查【摘要】肺功能檢查是呼吸系統(tǒng)疾病的必要檢查之一，目前多是應(yīng)用肺功能儀對肺功能進行檢查。但隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，肺功能的影像學(xué)研究也取得 了顯著的進展，它的應(yīng)用領(lǐng)域也日見擴大。本項目擬通過胸部磁共振掃描， 探討 肺功能MRI檢查的價值?！娟P(guān)鍵詞】肺功能；磁共振成像隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，肺功能的影像學(xué)研究也取得了顯著的進展， 它的應(yīng)用領(lǐng)域也日見擴大。對肺功能進行影像學(xué)研究，將有助于進一步揭示呼吸 生理機制及部分肺部疾病的病理生理機制 ；在臨床上，可有助于某些疾病的早 期診斷、指導(dǎo)治療、估計嚴(yán)重程度和判斷預(yù)后20本文擬通過磁共振掃描，探討 肺功能MRI檢查的價值。1肺功

2、能簡介肺功能檢查是呼吸系統(tǒng)疾病的必要檢查之一，對于早期檢出肺、氣道病變， 評估疾病的病情嚴(yán)重程度及預(yù)后，評定藥物或其它治療方法的療效，鑒別呼吸困 難的原因，診斷病變部位、評估肺功能對手術(shù)的耐受力或勞動強度耐受力及對危 重病人的監(jiān)護等方面有重要的指導(dǎo)意義。 其內(nèi)容包括通氣功能、換氣功能、呼吸 調(diào)節(jié)功能及肺循環(huán)功能等網(wǎng)。目前主要用肺量計、氣體分析儀及壓力計等儀器檢查肺功能 4，但只能顯示 肺臟生理與病理生理的改變，而不能提示病原性診斷與病變發(fā)生的部位， 只能顯 示相當(dāng)廣泛病變的病理生理改變，而不能對輕微的局限性病灶提示功能上的改 變。從影像學(xué)角度研究肺功能，可以同時提示病變部位和功能性的變化， 可

3、對肺 功能有一個綜合性的評價。2試驗方法肺容積測定隨著高場強磁共振掃描儀的使用及快速成像序列的不斷開發(fā)，很大程度克服 了以往成像速度慢、空間分辨力低的缺點。可通過快速梯度回波序列，進行呼、 吸兩相全肺掃描，然后用自動化評估軟件勾畫肺輪廓，測算肺容積。MRI肺容積測定的肺活量、肺總量、殘氣量與肺通氣功能測定值顯著相關(guān) , 其測量標(biāo)準(zhǔn)誤比CT測算肺容積時標(biāo)準(zhǔn)誤小，而且利用三維重建技術(shù)可同時獲 得心臟大血管容積及其它們在呼吸過程中的容積變化。MRI肺容積的測定不僅可以反映肺通氣功能，結(jié)合心臟大血管容積變化 ，對通氣機制與血液動力學(xué)的研 究也有著潛在的意義。動態(tài)MRI對呼吸運動的研究運用單次激發(fā)快速自

4、旋回波（SSTSE將列，結(jié)合SENSES術(shù)7,對呼吸運動 進行動態(tài)掃描。利用時間距離曲線描述膈肌的運動特點， 并對膈肌的動度與肺功 能的相關(guān)性進行比較。記錄各研究對象深慢呼吸時膈肌的運動情況，測量不同年齡的研究對象的 胸壁上下徑在深慢呼吸過程中最大（吸氣時）和最?。ê魵鈺r）徑線，進而計算出膈 肌的運動幅度（膈肌的動度=吸氣時胸壁的上下徑-呼氣時胸壁的上下徑）。測量不 同年齡研究對象肺功能的情況，計算肺功能的指標(biāo)與膈肌在呼吸運動中動度之 問的相關(guān)性，并描述膈肌運動特點網(wǎng)。為了更好地顯示呼吸運動，還可采用MRI融合顯示技術(shù)，將同一層面的深吸 氣相與呼氣相圖像重疊到一起，并結(jié)合透明技術(shù)，能更客觀地顯

5、示呼吸運動的幅 度。動態(tài)MRI對呼吸運動的研究，可以揭示肺通氣與呼吸運動的關(guān)系， 尤其是病 理狀態(tài)下兩者間的相互影響及其作用機制。肺血管成像由于存在心臟和呼吸的運動偽影、肺泡空氣 /組織界面間的磁化率偽影、肺 部血管的復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的血流模式， 以及技術(shù)條件等多因素的限制，使傳 統(tǒng)的時間飛躍效應(yīng)和相位對比技術(shù)在肺動脈成像上都受到很大的限制。但是，隨著磁共振分辨力、采集速度的迅速提高和對比增強磁共振血管成像（ MRA技術(shù) 的應(yīng)用，肺部MRA5經(jīng)成為現(xiàn)實可行的方法，并得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)是否使用對比劑，MR腋像方法分為2類：一類是最早出現(xiàn)的不用對比 劑的常規(guī)方法：時間飛越法 MRA（TOF-M

6、RA和相位對比法 MRA（PC-MRA;另一 類是使用對比劑的增強 MRA（CE-MRA、時間依賴性磁共振血管成像（TR-MRA 及動態(tài)增強MRA（DCE-MRA常規(guī)MR腋像方法TOF-MR信號作用依賴于血流的流速和狀態(tài)，盡管對流動敏感，但空間分 辨力低，對慢血流不敏感，并且有許多原因引起的偽影，包括背景抑制較差，磁 場不均勻，運動偽影及磁飽和效應(yīng)9,故TOF-MRAE肺血管成像上受到很大的限 制。PC-MRA一種不僅能顯示血管解剖結(jié)構(gòu)，而且能夠提供血流方向、血流速 度和流量等血流動力學(xué)信息的磁共振檢查技術(shù)， 是目前測定肺動脈瞬時血流速度 的較好方法10。Gd類對比劑增強 MRA （1）CE-

7、MRA是近年應(yīng)用最為廣泛的一種 MRRT法。其產(chǎn)生對比的機制是：當(dāng)用極短重復(fù) 時間（TR）和回波時間（TE） （TRC5m6 TE2 m段序列成像時，各種組織均進 入磁飽和狀態(tài)，這時通過靜脈注射 Gd類順磁性對比劑，縮短血液的T1,使之較 周圍組織的T1更短，從而呈現(xiàn)高信號而達到血管成像的目的。對比劑的應(yīng)用減 少了對血流速度的依賴，采集時間很短，有效地減少了運動偽影。（2）TR-MRATR-MRA-股指應(yīng)用改進的3D梯度回波序列完成的高速成像，連續(xù)獲得同一 感興趣區(qū)血管的四維影像。這種方法按時間順序快速獲取數(shù)據(jù)，縮短了采集時間， 但降低了空間分辨率。最近幾年，快速脈沖序列、多相位表面線圈、并行

8、成像技 術(shù)以及高效高場強磁共振系統(tǒng)的應(yīng)用，使 TR-MRA的臨床應(yīng)用大大擴展11。在保 證較高時間分辨率的情況下盡可能地減少空間分辨率的損失，使MRAtg夠像DSA那樣“實時”顯示肺血流，從而可以評價整個或局部肺灌注情況。（3）DCE-MRADCE-MRAb在靜脈注射對比劑的同時啟動掃描， 在較短的時間內(nèi)連續(xù)進行多期相的重復(fù)掃描，可以動態(tài)觀察整個血液循環(huán)過程，所得影像經(jīng)減影可得到血管 動脈期、靜脈期和平衡期的影像。同時，可以在肺血管成像中運用血氧水平依賴功能磁共振成像(BOLD技術(shù)12,觀察血管內(nèi)血氧之間的關(guān)系。3技術(shù)路線4創(chuàng)新性分析不同于以往應(yīng)用肺功能儀和電子計算機檢查肺功能， 本項目擬用磁

9、共振掃描 的方法對肺功能進行檢查，通過測定肺容積、動態(tài)研究呼吸運動、肺血管成像， 從影像學(xué)角度研究肺功能?？朔鹘y(tǒng)肺功能檢查不能提示病原性診斷與病變發(fā)生 的部位，只能顯示相當(dāng)廣泛病變的病理生理改變，不能對輕微的局限性病灶提示 功能上改變的不足，同時提示病變部位和功能性的變化，對肺功能進行一個綜合 性的評價。5可行性分析第一，本課題針對傳統(tǒng)肺功能檢查不能定位及無法提示微小病灶的不足，采用磁共振掃描的手段，并從整體、血管、動態(tài)三個角度進行檢查，可以克服掉這 些不足。第二，磁共振掃描無電離輻射，能夠相對無創(chuàng)地檢查，并且磁共振影像有著 較高的分辨率，可以更為直觀地進行觀察。第三，肺容積測定可得到肺活量

10、、肺總量、殘氣量；動態(tài) MRI可了解呼吸調(diào) 節(jié)功能；肺血管成像可研究出肺循環(huán)功能，可以較為完整地評估肺功能。第四，研究依托的四川大學(xué)華西醫(yī)院具有豐富的臨床病例資源，磁共振研究中心擁有成熟的研究平臺，可以保障本課題順利進行。綜合以上分析，本項臨床研究有這些條件的支撐，有較高的可行性。6臨床使用價值肺功能檢查是呼吸系統(tǒng)疾病的必要檢查之一，對于早期檢出肺部及氣道病 變，評估疾病的病情嚴(yán)重程度及預(yù)后， 評定藥物或其它治療方法的療效， 鑒別呼 吸困難的原因，診斷病變部位、評估肺功能對手術(shù)的耐受力或勞動強度耐受力及 對危重患者的監(jiān)護等方面有重要的指導(dǎo)意義。MRI用于肺功能研究，可以將形態(tài)學(xué)改變及功能性研究

11、相結(jié)合、定位診斷及 定量分析相結(jié)合。而且由于可進行任意切面掃描，可以對呼吸運動進行動態(tài)研究， 同時對胸廓、膈肌運動進行研究，并可以結(jié)合心臟大血管的容積變化， 對通氣機 制及血液動力學(xué)的研究有著潛在意義。7可能存在的問題對肺實質(zhì)的成像較差，空間分辨率較低，可能會影響圖像的觀察。磁共振的 掃描時間較長，禁忌癥也較多，不利于全部人檢查。此研究目前還處于初級階段， 在以后還需進一步研究。參考文獻Nakano Y, Sakai H, Muro S, Hirai T, Oku Y , Nishimura K, et al. Comparison of low attenuation areas on co

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