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1、MRU成像技术和临床应用John R. Leyendecker, MD; Craig E. Barnes, MD; Ronald J. Zagoria, MD磁共振尿路成像（MRU）是一组成像技术，可无创性的评价尿路的病变。临床上，MRU用于评价可疑的尿路梗阻、血尿和先天畸形，以及术后解剖的改变，特别在儿童、怀孕患者，及需要避免辐射的情况。最常用的MRU技术可分为两类：静态液体MRU（简称静态MRU）和动态排泄期MRU（简称排泄MRU）。静态MRU采用重T2加权技术获得静态下的尿路影像，能够连续的重复使用（电影MRU）来更好显示尿路的全貌从而发现狭窄的部位，这项技术在集合系统扩张或梗阻的患者中
2、应用得非常成功。排泄MRU用于经静脉注射造影剂后获得增强的排泄期影像。但要求患者肾功能良好，能够正常排泄和分泌造影剂。做排泄性MRU前的尿路准备也很重要，这能更好显示无扩张的集合系统。临床上，一般将静态和排泄MRU与传统的MRI一起应用来综合评价尿路情况。对MRU检查影像的观察要求医师对此项技术的缺点和伪影要非常熟悉。概述已经发展的尿路成像的技术有多种，其中只有CTU和MRU能够全面的综合评价尿路集合系统、肾实质和周围结构。虽然CTU在空间分辨率、组织分辨率和肾脏解剖的显示方面已接近极致，但MRU是一项更新的技术。MRU是一组能够无创性提供全面和特异的尿路检查的影像技术，而且无辐射。但同时，M
3、RU的局限性和缺点是对钙化不敏感，成像时间长，对移动敏感，（与CT和X线比较）空间分辨率低。在本文中，我们回顾最常用的MR尿路成像技术，并讨论与MRU有关的特殊情况（如儿童患者、怀孕患者，肾功能不全、3T成像）。此外，我们还讨论MRU的临床应用范例，关于尿路结石性和非结石性的尿路梗阻、血尿、先天畸形，以及手术前后的评价。我们也讨论这项技术的局限性和常见伪影。MRU技术最常用的MRU技术可分为两类：（a）静态液体MRU（也称为静态MRU、T2加权MRU，或MR水成像）；（b）动态排泄期MRU（也称为增强T1加权MRU）。静态液体MRUT2加权技术是最先采用的MR尿路成像方法。静态MRU将尿路当作
4、一个装有静态液体的容器，采用T2加权技术利用液体长T2驰豫时间的特性来显像。因此，静态MRU尿路成像技术类似MRCP，屏气T2加权MRU可用于厚层单激发快速自旋回波技术或类似的薄层技术（如驰豫增强半傅立叶快速采集、单激发快速自旋回波，单激发双回波）。背景组织的信号强度可通过回波时间和脂肪抑制来调节。三维呼吸门控序列应用于获得薄层数据，经后处理获得尿路的容积显示（VR）或最大密度投影（MIP）。重T2加权静态MRU类似传统的排泄性尿路造影，用于快速确定尿路梗阻。可是，确定梗阻原因常常需要额外的序列（图1）。静态MRU不需要对比剂，因此可用于显示肾功能不齐的尿路梗阻。图1 53岁，男性，前列腺癌淋
5、巴结转移。（a）冠状位静态MRU显示右侧输尿管远端梗阻（箭头）。（b）冠状位单激发快速自旋回波图像显示增大的前列腺和转移的淋巴结（箭头）是导致输尿管梗阻的原因。 静态MRU采用单激发快速自旋回波序列，扫描时间1-2s，在短时间内连续获得多幅图像，以电影方式显示。这个成像序列保证双侧输尿管全程处于扩张状态，有利于判断固定性的狭窄或直立扩张的输尿管节段（图2，电影1），可有效的用于明确尿路狭窄的存在。但用电影模式显示静态MRU时，在采集间隔应该留5-10s，以避免组织的射频饱和效应，这会使图像信号丢失。因为电影MRU快速并易于执行，我们使之作为MRU扫描协议常规部分。图2 电影MRU静态液体技术显
6、示全部输尿管的重要性。（a）冠状位厚层MRU序列，来自52岁男性，血尿，输尿管形态显示不佳。（b）冠状位厚层MRU采用同一个序列，采用多个连续厚层采集，输尿管形态显示得到改善（箭）。 因为静态MRU依赖集合系统内的尿液成像而不是肾脏的排泄功能，因此钆剂缩短T2的效应可成功应用于静态MRU，获得对比剂的排泄期图像（图3）。它非常适合扩张、梗阻的患者（图4，电影2）。对于尿路无扩张的患者，使用水化、利尿剂，或加压等方法，可增加尿路内的尿液容量，改善MRU影像质量，因此，无论是正常还是异常的尿液充盈的结构均可用静态MRU干预。对于无扩张的患者，MRU检查前应静脉水化（使用利尿剂），这个方法优于口服水
7、化。此外，采集层面的选择或后处理容积重建可以帮助消除肠管或其它有液体充盈的结构器官的干扰。但在我们的研究所，我们不采用加压方式。图3 T2加强MRU 钆对比剂排泄的效果。冠状位排泄期单激发快速自旋回波MRI，静注钆对比剂后成像，显示低信号的尿液（箭），与对比剂缩短T2的效果有关。 排泄性MRU排泄MRU非常类似CTU和传统的静脉尿路造影。静脉注射钆类对比剂，在排泄期采集集合系统影像。由于钆可以缩短T1驰豫时间，在T1加权上获得高信号的图像。对比剂常用的标准剂量为0.1mmol/kg，静脉注射后对比剂很快聚集在尿液中，由于重T2加权的效应（对比剂在高浓度时可产生缩短T2的效应），大量聚集在肾盂里
8、的对比剂的表现为低信号（图5），这个效果优于使用低剂量钆对比剂（如0.01mmol/kg）的效果，因为低剂量钆对比剂和口服水化一起使用时，在扩张的集合系统里钆对比剂会被稀释和分散。但是，MRU在无药物作用的情况下，不管使用任何剂量的钆对比剂增加尿液流量的效果（这直接影响尿路的显示质量）都是不满意的。利尿剂的使用能通过增加尿流量改善排泄MRU的影像质量，但导致钆对比剂的稀释的分布不均。利尿剂的另一个好处是扩大采集的时间窗，加强重T2的效应。一个相对低剂量的呋噻米0.1mg/kg（成人5-10mg）常规应用于MRU一般无任何禁忌症。对于标准成年人，在患者能完成检查的情况下，我们发现5mg剂量的呋噻
9、米能产生极好的成像效果。使用利尿剂可能会加重急性尿路梗阻的症状，但发生的几率很小。Sudah等报道26例患者中有1例使用0.1mg/kg的呋噻米后由于尿钙增加出现出急性肋腹痛的症状。呋噻米使用的禁忌症包括无尿、呋噻米过敏和电解质失衡或低血压，这些在MRU前必须纠正。对磺胺类药物过敏的患者也会对呋噻米过敏。图5 排泄期T1加权像显示钆对比剂聚集的重T2效应。右肾，85岁，男性，移行细胞癌（TCC）。（a）轴位无增强T1加权显示肾盂内肿块（箭头）。（b）轴位排泄期T1加权像，未进行水化和未使用利尿剂，由于重T2效应使得TCC部分被遮盖。 MRU使用钆对比剂的最优剂量表还未建立。Nolte-Erns
10、ting等倡议在使用利尿剂加权的情况下钆对比剂的剂量为0.05ml/kg。虽然低于0.05mmol/kg的对比剂剂量也能获得满意的尿路图像，但会担忧不足量的对比剂会使软组织的影像下降。最初的排泄MRU采用的是脂肪抑制3D 梯度回波序列，显示的输尿管内对比剂充盈的情况。许多带背景抑制的成像技术，如3D软组织成像如VIBE（容积内插屏气检查）、FAME（多相位Efgre3D快速采集），THRIVE（T1加权高分辨各向同性容积检查），或容积加速肝脏检查（LAVA）或正常使用的MRA，都可采用（图6）。现代的MR成像仪都可以将肾脏、输尿管、膀胱一次性显示在3D单次屏气梯度回波的冠状位图像上。动态饱和对
11、于MRU序列非常重要，屏气采集较呼吸触发能更好显示肾盂肾盏结构。2-4mm的屏气大范围冠状位图像在新的成像仪都可以获得（电影3）。对于不能屏气的患者，通过对输尿管节段性成像可以获得良好的空间分辨率。节段性成像、小FOV和薄层也可以获得集合系统的高分辨图像，但分辨率受到信噪比（SNR）的限制。目前已有报道采用回波平面技术的MRU，除了缩短采集时间外，这项技术能提供比传统3D梯度回波技术更多的优势。排泄MRU要求肾脏具有良好的将钆对比剂排泄入集合系统的功能，因此，排泄MRU不能适用于评价肾功能严重衰竭和要求充分延迟的尿路梗阻的患者（图4）。对于明显扩张的输尿管，静态MRU一般适用，但使用钆对比剂有
12、时可以帮助鉴别输尿管梗阻的部分性和完全性。图6 比较不同序列的排泄性MRU。（a）冠状位MIP，来自屏气三维内插脂肪移植梯度回波序列（LAVA），由于采用小翻转角12，软组织抑制最弱。（b）冠状位MIP来自三维梯度回波MRA序列显示改善的背景组织抑制，原因是采用了大的翻转角40。 全面的MRU扫描协议在许多患者，静态MRU、排泄MRU、及传统MRI序列一般都综合应用，提供各方面的信息有助于得出正确的诊断。一个全面的MRU扫描协议包括熟练评价肾实质，上输尿管，肾血管、膀胱，和周围结构。一个全面的“一站式”扫描协议，如表中所示，每位放射医师应该能够在30至60分钟内，依靠选择序列和先进的设备硬件来
13、完成。一个只选择全面扫描协议中一部分序列的简略的检查应该能在30分钟内完成。我们不提倡将我们的协议作为唯一的全面的MRU检查协议，实际上，随着技术的快速进步，我们的协议也应该与时俱进。全面的1.5T MRU扫描协议步骤 定位 成像体位序列 TR（ms）TE（ms）翻转角（。）矩阵层厚无利尿剂成像腹部，盆腔三向定位器。腹部，盆腔冠状位单激发快速自旋回波880。3202568腹部，盆腔轴位梯度回波T1加权1752.2/4.4+802881606腹部，盆腔轴位呼吸门控脂肪抑制梯度回波T2加权可视102。3202246盆腔轴位三维脂肪抑制梯度回波最小最小123201923利尿剂加强扫描+。使用利尿剂的
14、增强前扫描输尿管，膀胱冠状位电影厚层MRU8770。25622460使用钆对比剂后的扫描腹部轴位三维脂肪抑制梯度回波（增强后）最小最小123201923腹部轴位三维脂肪抑制梯度回波（延迟20s和45s）最小最小123201923盆腔轴位三维脂肪抑制梯度回波$最小最小123201923腹部轴位三维脂肪抑制梯度回波（排泄期）最小最小123201923盆腔轴位三维脂肪抑制梯度回波（排泄期）最小最小123201923腹部冠状位三维脂肪抑制梯度回波（排泄期）最小最小123201923盆腔冠状位三维脂肪抑制梯度回波（排泄期）最小最小123201923注：*采用螺旋成像技术和8通道体部线圈。这个范例只代表一
15、种全面评价肾脏，输尿管和膀胱的扫描协议中的一种。参数可以根据患者和设备情况进行修改。+：2,2/4.4=同相位和反相位的回波时间。+：在用冠状位单激发快速自旋回波序列显示双侧输尿管高位梗阻的时利尿剂可忽略。$：必须在钆对比剂排泄到膀胱前执行。硬件和配件要求每一篇论文中都具有本文中提到的每个经济可靠的硬件设备是不现实的，因此，我们主要介绍我们自己在硬件方面的经验。满意的MRU影像可以在1.5T或3T上获得。我们没有低于1.5T的经验。文中所有研究均使用1.5T 的成像仪和8通道阵列体部线圈，如果无特殊要求，大部分最新的体部线圈可以在一次采集中获得全腹部和盆腔的轴位图像，我们采用腹部和盆腔分开检查的方法，每次采集使用最多的有效通道数量，使SNR最小而获得高分辨率的屏气图像。大部分的新体部线圈都与敏感性编码的螺
