专利名称：：一种功能和形态兼备的肢体淋巴系统mr成像方法
技术领域：
：本发明涉及MR成像方法，尤其涉及一种功能和形态兼备的肢体淋巴系统MR成像方法。
背景技术：
：以肢体慢性淋巴水肺为代表的淋巴循环障碍疾病是常见的医学难题，据不完全统计我国有淋巴水肺病人逾千万。近年来淋巴循环障碍疾病患者人数有逐年上升的趋势。由于病因不明，罕有好的诊断和治疗方法，许多医院以及医师对该类疾病缺乏相关的知识，从而延误了病情。另一方面，肿瘤转移最常见和最早发生的通路是淋巴道，绝大多数恶性肿瘤治疗的失败源于远处转移，约9oy。的病人因转移性肺瘤而死亡。例如皮肤恶性黑色素瘤以早期区域淋巴结转移为特征，死亡率极高，是整形外科医生最棘手的疾病。探明肿瘤转移的机理，早期有效的阻断转移通路，控制癌细胞的扩散，减少死亡率，是人类攻克癌症亟待解决的重要课题。能否通过影像学检查来获得淋巴系统功能和形态方面的数据来预判和早期发现肿瘤的淋巴道转移并掌握其规律具有十分重要的意义。由于解剖和结构上的特殊性，淋巴系统的显像一直比较困难。现有技术中有以下几种淋巴系统显像方法。1,淋巴闪烁造影淋巴管和淋巴结3形态和结构显像不够清晰；造影剂有放射性；对淋巴系统的功能检测较粗略；目前国内没有淋巴闪烁检查应用的造影剂供应。2，直接淋巴造影不能做淋巴结和淋巴管的功能性检查；需手术解剖出淋巴管进行插管因而具有创伤性；检查的操作难度大，时间长，不易成功；所使用的碘油造影剂有可能造成肺栓塞等致死性并发症，发生率千分之五。3，非造影剂的MRI淋巴系统检查由申请者最早采用。虽然三维MRI能采集高质量的淋巴系统形态方面的图像,其缺点是不能提供详尽的淋巴结和淋巴管功能方面信息。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种功能和形态兼备的肢体淋巴系统MR成像方法。本发明的目的是通过以下技术方法来实现的一种功能和形态兼备的肢体淋巴系统MR成像方法，包括以下步骤(1)常规T2W-TSE脂肪抑制成像；(2)淋巴管水成像；(3)淋巴管间接增强造影。步骤(3)采用大分子顺磁性造影剂钆贝葡胺作为增强剂，步骤(3)釆用三维容积内插快速绕相梯度回波TlW动态增强成^f象，在步骤(3)中，首先对扫描者进行第一个动态扫描作为蒙片，使用增强剂完毕先后进行五次动态扫描，动态时间间隔为5-10分钟，扫描结束各动态图l象与第一个动态减影后进行MIP重建。所述五次动态扫描的参H如下双下肢冠状面成〗象，FOV=360x350，矩阵=256x280,Voxelsize1.4xl.22mm，层厚=1.4mm，层凄史=75层，TR/TE=3.5/1.7ms,NSA=2扫描时间为1.24分钟。本发明所公开一种功能和形态兼备的肢体淋巴系统MR成像方法，其优点表现在采用钆贝葡胺造影剂的三维MR成像方法，在观察到淋巴系统的形态变化的同时可以了解其功能的状况通过测量造影剂的流速来判断淋巴管的输送功能，淋巴结内造影剂的充盈状况显示了区域淋巴结的功能状况和相关病变。通过此项检查所获得的肢体淋巴系统的形态和功能变化的信息，对于了解淋巴循环障碍发生的病理生理基础，选择正确的治疗方法均有帮助。本发明釆用的检查简便，安全，易于操作，能获得高质量和高清晰度的淋巴系统的形态学图像，却没有直接淋巴造影的有创伤性，难度大，检查范围受限的缺点。本发明能够检测淋巴管和淋巴结的输送功能，但是避免了核素淋巴造影的具有放射性和图像清晰度差的不足。图1:实验兔右后肢形成淋巴水肿。图2:MRI显示患肢组织内水分滞留。图3:实验兔核素淋巴造影显示右侧下肢淋巴管和淋巴结未显影。图4:造影剂清洗显示未手术侧后肢淋巴管和膶窝淋巴结，淋巴水肺一侧的淋巴管到达胭窝区后中断，淋巴结未显影。图5:造影剂在手术肢体内滞留。图6:造影剂在对照肢体淋巴结内充盈动态浓度测定和图像。图7:造影剂在手术肢体淋巴结内充盈动态浓度测定和图像，数值较对侧低。图8:图中标尺所示(1-5)为造影剂在淋巴管内随淋巴液回流所显示的淋巴管的形态和流速。图9:右下肢原发性淋巴水肿，造影剂在腹股沟淋巴结内充盈的动态性比较。左侧淋巴结显影迅速，造影剂的排空也明显较右侧快。右侧淋巴结内造影剂的充盈明显慢于左侧，在检查的时间内充盈尚未完成。图10:右下肢淋巴水胂，健侧和患侧腹股沟淋巴结的亮度比较，患侧淋巴结的亮度明显降于健侧。图11:造影剂在淋巴结内充盈的动态性观察。患病侧淋巴结的亮度增加4交健侧延迟，绝对值也低。具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步描述。实施例1大白兔肢体淋巴系统MR成像材料和实验分组用健康成年雄性纯新西兰大白兔6只，体重2.5~3.Okg。速眠新0.2ml/kg，氯胺酮1030mg/kg肌肉注射麻醉。选用分子量为1058.16的磁共^it影剂礼贝葡胺注射液(GadobenateDimeglumineInjection,BRACCOS.P.A.ITALY)，应用胰岛素注射器(BD，M290218)处蹊皮内注射。99m-Tc-Dx(Technetium,中国)'淋巴闪烁造影应用于自身对照研究。肢体淋巴水肿模型一侧趾蹼皮内注射2%亚曱蓝溶液l-2ml,膝上lcm半侧环形切开皮肤及皮下，观察染色的淋巴管和淋巴结的分布和解剖，半侧环形切除约3cm宽的皮肤和皮下组织及筋膜，一并切除股浅淋巴管，血管神经周围及肌间隔的结締组织和淋巴管、胭窝淋巴结及输入和输出淋巴管，并烧灼残端，保留股血管神经束和坐骨神经，切除范围超过3cm。最后将皮肤边缘缝合固定于肌层表面，保留3cm宽的创面，油膏覆盖创面，无菌敷料包扎，任其瘢痕愈合。术后2周开始以膝上2cm为标准线将肢体置入盛有定量水的量筒进行测量判断模型制备成功与否。对侧作为对照。MRI淋巴造影造影剂注射兔后肢淋巴水肿模型制作成功后4周即可进行MRI检查。麻醉成功后，兔仰卧位于检查床上并固定位置不变。MR扫描釆用Philips3.OT超导型MR成#^(义(InteraAchiva3.0T),线圈为Sense-Cardiac6通道线圏，i兹共IM:影剂钆贝葡胺注射液于1、2、3趾蹼皮内注射各0.2ml，两侧同时注射，在l分钟内完成并进行按摩促进淋巴回流，随即进行扫描。MRI检查的^lt:牙黄断面脂肪抑制T2W-TSE:FOV=150x200;矩阵(Matrix)=256x267;层厚=4腿；层数=32;TSEfactor=15;TR=4759ms;TE=80ms;NSA=2次；扫描时间=3.29分钟。冠状面T2W-TSE:FOV=200x233;矩阵(Matrix)=180x210;层厚=2.5mm;层凄t-12;TSEfactor=21;TR=2479ms;TE=100ms;NSA=4次；扫描时间=3.23分钟。水成i象冠状面3D重T2W:F0V=360x242;矩阵(Matrix)=256x140;层厚=1.5mm;层凄史=50;TR=1945ms;TE=740ms;NSA-4次；扫描间=2.57分钟。增强THRIVE(Tl高分辨率各向通性容积激发技术)F0V=175x107;矩阵(Matrix)=256x288;层厚=1.5mm;层数=100;TR=6.5ms;TE=3.2ms;NSA=l次；扫描时间=65秒。动态扫描共6个动态dynamic=6次；第一个动态扫描结束，开始注射造影剂，注射完毕平均间隔6分钟重复扫描，共30分钟。淋巴核素显像MRI造影检查后3天即行淋巴核素显像检查，双侧后肢趾蹼注射O.4ml显l象剂(含99mTc-DxO.5毫居里光)；利用SPECT双^罙头(GEhawkeye)仪器行平面扫描，记录注射后l小时的淋巴汇流图像。结果(1)实验兔4周后手术后肢体肿胀，周径较对侧肢体增加2-3厘米。皮肤色泽正常。MRI图像显示组织中水肺液滞留(见图l,图2)。(2)核素淋巴造影手术一侧肢体淋巴管和胭窝淋巴结均未显影，正常侧胭窝淋巴结显影(见图3)(3)正常侧肢体淋巴系统显像造影剂随输入淋巴管进入胭窝淋巴结，淋巴结亮度明显增高，再经输出淋巴管上行，下肢淋巴循环路径清晰显现。胭窝淋巴结之间的输入和输出淋巴管也清晰可辨(见图4)。(4)手术一侧因淋巴结切除和淋巴循环阻断，造影剂显示下肢输入淋巴管直达胭窝下方，然后中断，淋巴管径较正常侧增粗(见图4)。造影剂的局部滞留(见图5)。者较后者降低。(见图6，图7)。实施例2肢体淋巴循环障碍疾病的病人肢体淋巴系统MR成像病人情况共20例门诊肢体淋巴循环障碍疾病的病人接受了患肢淋巴系统的功能性MRI检查。年龄最大54岁，最小8岁；病程最长的54年，最短3年。其中原发性淋巴水肿18例，继发性l例，脂肪胂l例；下肢19例，其中3例为双下肢水肺，上肢l例；20个病例中4例临床诊断为淋巴水胂I期，其余为II期。除2例曾经做过核素淋巴造影外，其余病例未作过淋巴系统的检查，患肢的淋巴系统病变不明。肢体淋巴系统MR成像方法及参数采用PhilipsInteraAchiva3.OTMR成傳f义，选用SENSE-CARDIAC六通道相控阵表面线圈，患者一般取仰卧位足先进，由足踝部至大腿根部根据患者身高可分成三至四段逐段采集。(1)常规T2W-TSE脂肪抑制成像才黄断面:FOV320x320，Matrix272x215，Voxelsizel.l8x1.47mm,Slicethickness8腿，Slices24层；TR=2300msTE=80ms,TSEfactor=12,NSA=2扫描时间为2.52分钟。冠状面FOV375x340，Matrix352x256,Voxelsize1.07x1.33mm,Slicethickness5mm，Slices24层；TR=6330ms,TE=80ms,TSEfactor=9,NSA=2,扫描时间2.5分钟。(2)淋巴管水成像单次激发自旋回波重T2加权三维成像技术进行淋巴管水成像F0V360x360Matrix240x190，Voxelsize1.5xl.89mm,SIicethickness1.5mm,Slices75层;TR=2820msTE=740ms,NSA-l扫描时间为3.14分钟。扫描后对原始数据进行三维最大密度投影(MIP)重建。(3)淋巴管间接增强造影检查造影剂注射部位及方法选用分子量为1058.16的》兹共振顺i兹造影剂釓贝葡胺注射液(GadobenateDimeglumineInjection,BRACCOS.P.A.ITALY)。在每瓶15毫升钆贝葡胺注射液内加1%利多卡因1.5毫升使总体积达16.5毫升，应用胰岛素注射器(BD，M290218)在双下肢或上肢第l，2，3，4趾(指)蹼皮内注射，每个注射点O.7-0.8毫升。三维容积内插快速绕相梯度回波T1W(T1HighResolutionIsotropicVolumeExcitationTHRIVE)动态增强成^f象。造影前对患者进行第一个动态扫描作为蒙片，造影剂注射完毕先后进行五次动态扫描，动态时间间隔为5-IO分钟。扫描结束各动态图像与第一个动态减影后进行MIP重建。扫描参数如下双下肢冠状面成像，F0V(扫描视野)360x350,Matrix(矩阵)256x280,Voxelsize(像素大小)1.4x1.22mm,Slicethickness(层厚)1.4mm,SIices(层数)75层;TR/TE(重复时间/回波时间)=3.5/1.7ms，NSA(信号平均次数)=2扫描时间为l.24分钟。淋巴管内造影剂流速的测定上述方法采集的淋巴管的图像在不同时间点测量显影淋巴管的长度并计算出淋巴液流速=实际测得的显影淋巴管的长度(厘米)/造影剂注射后检查的时间(分钟)。上肢的采集点起自腕关节，下^自踝关节。淋巴结内造影剂的浓度测定上述方法采集腹股沟淋巴结图像，在双侧腹股沟或胭窝显影的对称的淋巴结表面画上一个圆形的或椭圓形的感兴趣区(RegionofInterest,ROD，大小才艮据病灶的大小或由测量者确定，^/L器读出的图表中mean显示的数值就代表信号强度。图像的对比度常用对比信噪比(contrasttonoiseratio,CNR)表示，CNR是指两种组织信号强度差值的绝对值与背景噪声之比。在实际测量中，计算公式如下CNR=ISI淋巴结-SI肌肉I/SD,其中SI淋巴结代表淋巴结的信号强度，SI肌肉代表肌肉的信号强度，SD为标准差，代表随机噪声。肌肉的信号强度测量和淋巴结相仿。造影剂在淋巴结内充盈的动态观察，采集不同时间点比较淋巴结造影剂浓度的变化。结果(1)淋巴管的功能和形态正常AJt影剂注射后肢体淋巴管不显影，造影剂在注射点的吸收较快。腹股沟淋巴结充盈快，分布均匀。淋巴循环障碍-原发性淋巴水肺(包括淋巴水肿I期和II期)的病例肢体淋巴管除2例淋巴水肿I期的肢体淋巴管显影不佳外其余的淋巴管均显影。淋巴管数目和直径不等。按淋巴管的分布，形态和数目大致分为显著扩张增生，轻度扩张非增生和发育不良等类型。淋巴管的直径0.2-8毫米。造影剂在淋巴管内呈连续或断断续续的条状。根据造影剂在淋巴管呈现的增强的信号对17例测量了造影剂在淋巴管流动的速度，方法是所测得的造影剂的数据以最后所量得的亮度增高的淋巴管的长度除以;险查的时间，即增强显影的淋巴管长度造影剂的移动速度=-;险查的时间所得到的流速范围在O.3-5.3cm/每分钟(见表l)。由于正常侧的淋巴管不显影，所以不能与之作流速比较，但是这些数据表明病变淋巴管的输送功能均有程度不等的障碍(见图8)。双下肢均有病变的两个肢体的淋巴管的功能状况显示有较大的差异，造影剂在淋巴管内的移动速度在两个肢体间的差异可达一倍。研究所测得的造影剂在淋巴管的输送速度与病程的长短和淋巴管多少之间没有明显的关联。继发性淋巴水肿乳癌根治术后的上肢，造影剂注射后淋巴管清晰显示，受阻的淋巴管直径增大，扩张的浅表淋巴管连接呈网状。淋巴管在到达腋窝区后行程中断，造影剂的流速0.86cm/每分钟。脂肪肿临床诊断的患脂肪肿下肢在MRI检查时淋巴管未显影，造影剂在腹股沟淋巴结充盈，形态没有明显改变。小腿皮下有水分滞留。(2)淋巴结的功能和形态健侧腹股沟淋巴结在造影剂注射后较快显影且在淋巴结内分布均勻，淋巴结形态完整。患肢淋巴结的分布，形态和数目的变异较大，有以下的类型大致正常，数目明显减少或增多，淋巴结缺如，体积异常增大和形态结构不规则等。淋巴结内造影剂的充盈方式变化有完全不充盈和部分充盈和延迟充盈。腹股沟淋巴结内造影剂的浓度造影剂注射后约1小时内在腹股沟淋巴结内的浓度显示，淋巴水肿肢体的腹股沟淋巴结显影剂亮度明显低于未患病侧。我们对14例进行了健侧和患侧腹股沟淋巴结内造影剂浓度的比较测量，并对其中9例作了造影剂在淋巴结内充盈的动态观察(见表2)。结果显示除了l名双下肢淋巴水肿的病例外，其余的患病下肢腹股沟或胭窝淋巴结造影剂的充盈速度均比健侧的淋巴结慢，其中5例造影剂在淋巴结的现实最大亮度所需时间比健侧淋巴结长1-10倍不等，其余的虽然淋巴结内亮度达到峰值的时间与健侧相差不多，但是绝对值明显低(见图9)。另夕卜5例仅作亮度测定的结果也显示所得测数值较健侧明显低，相差显著(见图10,图11)。2例下肢淋巴水肿造影剂注射后胭窝淋巴结两度较快增强，淋巴结内造影剂浓度表明患肢胭窝淋巴结的造影剂浓度较对侧低。(3)对病变淋巴系统进行病变分类根据本项目2O例淋巴循环障碍病例的造影剂MRI检查所获的淋巴系统的功能和形态改变的影像资料，18例原发性淋巴循环障碍病变类型有淋巴结欠发育和功能障碍，淋巴管欠发育和功能障碍，淋巴管过^育和功能障碍。表1造影剂在淋巴管的流速姓名时间(分)信号增高的淋巴管长度(厘米)刘XX男1923.120.77(左下肢)27.326.0432.329.2837.330.7242.332.37左下肢全程64651.105右下肢全程6432.60.509蒋XX男1526.59.72右下肢31.111.036.113.313<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>(4)组织内水肿程度和部位□纟企查所采用的水成像能够清晰显示组织中和淋巴管内蓄积的水分和淋巴液，通过检查除了观察淋巴管的异常外还能够了解患病肢体内水分滞留的部位和程度，同时鉴别其他原因引起的水肺，如脂肪肺，静脉性水肿。结论(1)顺磁造影剂钆贝葡胺人肢体皮下注射后能够被起始淋巴管所摄取和输送。造影剂能够被淋巴结摄取和输送。采用特殊的序列的MRI扫描时，淋巴管内的造影剂能显现淋巴管的形态。淋巴结内积聚的造影剂能显现淋巴结的形态。造影剂在淋巴管内的流动，在淋巴结内的充盈和排除能够反映淋巴管和淋巴结的功能。(2)通过造影剂钆贝葡胺三维MRI扫描对l8例原发性淋巴循环障碍病例的形态和功能的检查结果显示淋巴系统的发育异常有淋巴结欠发育和功能障碍，淋巴管欠发育和功能障碍和淋巴管过M育和功能障碍等类型。权利要求1、一种功能和形态兼备的肢体淋巴系统MR成像方法，包括以下步骤(1)常规T2W-TSE脂肪抑制成像；(2)淋巴管水成像；(3)淋巴管间接增强造影。2、根据权利要求1所述的肢体淋巴系统MR成像方法，其特征在于步骤(3)釆用大分子顺磁性造影剂钆贝葡胺作为增强剂。3、根据权利要求1所述的肢体淋巴系统MR成像方法，其特征在于步骤(3)采用三维容积内插快速绕相梯度回波T1W动态增强成像。4、根据权利要求1所述的肢体淋巴系统MR成像方法，其特征在于在步骤(3)中，首先对扫描者进^f亍第一个动态扫描作为蒙片，4吏用增强剂完毕先后进行五次动态扫描，动态时间间隔为5-10分钟，扫描结束各动态图像与第一个动态减影后进行MIP重建。5、根据权利要求4所述的肢体淋巴系统MR成像方法，其特征在于所iii次动态扫描的参l史如下双下月支冠状面成^f象，FOV=360x350,矩阵=256x280,Voxelsize1.4xl.22mm,层厚=1,4mm,层数=75层，TR/TE=3.5/1.7ms，NSA=2扫描时间为1.24分4中。全文摘要本发明涉及MR成像方法，尤其涉及一种肢体淋巴系统MR成像方法。本发明技术方案如下一种功能和形态兼备的肢体淋巴系统MR成像方法，包括以下步骤(1)常规T2W-TSE脂肪抑制成像；(2)淋巴管水成像；(3)淋巴管间接增强造影。本发明优点表现在采用钆贝葡胺造影剂的三维MR成像方法，在观察到淋巴系统的形态变化的同时可以了解其功能的状况通过测量造影剂的流速来判断淋巴管的输送功能，淋巴结内造影剂的充盈状况显示了区域淋巴结的功能状况和相关病变。通过此项检查所获得的肢体淋巴系统的形态和功能变化的信息，对于了解淋巴循环障碍发生的病理生理基础，选择正确的治疗方法均有帮助。文档编号A61B5/055GK101530323SQ200810034570公开日2009年9月16日申请日期2008年3月13日优先权日2008年3月13日发明者刘宁飞,蒋朝华,青路申请人:上海交通大学医学院附属第九人民医院