随着科学技术的不断发展，对于疾病诊断的准确性也在不断提高，这不仅得益于人们对疾病的认知不断提高，更得益于各种诊断技术的更新与进步。医学影像学检查，尤其是磁共振检查，在目前临床工作中发挥着越来越重要的作用。在对于病变的定位、定性诊断中，磁共振检查具有其他影像学检查都无法替代的优势。

        然而，常规磁共振检查，无论平扫还是增强检查，诊断主要依据诊断医师对影像图像的解读，很大程度上取决于医师对疾病形态上的认识，受主观因素影响较大，缺乏客观的定量指标，且很难反映病变或组织的微小变化情况。近些年来，随着磁共振成像技术的不断发展，出现了许多有利于诊断的新技术和新方法，磁共振动态对比增强(DynamiccontrastenhancedMRI，DCE-MRI)就是其中之一。

        DCE-MRI是利用连续、重复、快速的成像方法，通过获取注入对比剂前后的图像，经过一系列的计算分析，得到半定量或定量参数。是一种以病变、组织中的微血管系统为生理基础，来评估病变、组织生理性质的功能成像新技术。相比常规的磁共振检查方法，此种检查方式不仅可以获得病变的形态学特征的信息，还可以反映出病变组织的生理性变化情况。本篇综述将主要围绕DCE-MRI的原理及临床应用情况进行探讨。

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        传统的磁共振增强检查显示的仅仅是某一时间点上组织强化的情况，尽管结合图像上相应的解剖形态可以获得具有一定诊断价值的信息，但不能获得反映组织血管通透性及局部区域血流灌注等微观功能的信息。

        而DCE-MRI成像检查主要依赖于病变、组织的微循环改变情况，通过连续的、快速的成像序列，获得能够反映在注入对比剂之前、之中、之后各个时期组织强化情况的一系列连续动态增强过程的图像，再通过相应计算机软件处理、分析所获得的图像信息，可以获得能够反映组织微循环功能的各种参数。进而通过这些参数的分析，可以间接地推断对比剂在病变或组织中流入、扩布以及廓清的情况，从而更为客观地分析病变与正常组织间的强化差异，不仅能够分析病变的形态学改变，更可以从定量的角度解释病变在生理功能上的变化。因此对于这种新兴的技术，组织微循环功能及病变组织微循环功能的改变是其生理学基础。

        在某些病变中，如肿瘤、炎症等，病变区域中的血流灌注和(或)血管的通透性均会发生改变，且均可以造成病变组织与正常组织间物质的分布及代谢差异。DCE-MRI正是通过捕捉这种微观的差别从而实现对组织检查的定量分析。

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        DCE-MRI扫描可以在1.5T场强或更高场强的磁共振设备上进行，一般认为高场强磁共振设备具有更好的空间、时间分辨力，更有利于快速、连续地图像采集，但随着场强的增高，各种伪影也随之加重，特别是在需要屏气部位的检查中，如果屏气不良可能会造成运动伪影的增加，影响诊断准确性。对比剂的用量一般采用临床推荐剂量，并根据病人的体质量来计算，一般Gd-DTPA0.1～0.3mmol/kg。目前对于DCE-MRI扫描方法尚无一个统一的标准，由于不同部位对于扫描条件要求可以存在差异，因此对于不同组织器官进行DCE-MRI检查时，所采用的方法也可不一样。以肝脏扫描为例，一般采用多平面梯度回波(Gradientrecalledecho，GRE)T1WI序列、快速小角度激发梯度回波(Fastlowangleshot，FLASH)序列等快速成像序列进行横断面重复扫描。获得3个序列作为基础影像之后，通过高压注射器以匀速(Gd-DTPA2.5~3.0mL/s，Gd-EOB-DTPA1~2mL/s)注入对比剂，再以生理盐水20~40mL冲管，并连续地、重复地采集影像8~10min，从而获取肿瘤内部对比剂的浓聚、分布及排泄的动态过程信息。

        而在对脑胶质瘤微血管通透性的研究中，贾中正等则应用3.0T场强的磁共振设备，采用横断面T1梯度3D序列扫描，检查前先扫描两组T1-vibe序列(TR/TE5.1/1.8ms，层厚3.6mm，FOV240mm×240mm;矩阵128×192;flip角度2°、15°)，随后进行DCE-MRI检查，应用T1-twist序列(TR/TE4.9/1.9ms;FOV240mm×240mm;矩阵128×192;层厚3.6mm，flip角度12°)，共包括60次采集，在第5次采集图像结束后，经肘静脉以4mL/s速率、0.1mmol/kg总量注入对比剂。

        因此，就目前而言，对于DCE-MRI检查的方法，还需要结合所使用的设备、检查部位等情况选取作为合适的方案才有可能获取最佳的成像结果。

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        DCE-MRI分析参数主要分为两种，即半定量参数和定量参数，两种类型的参数获得的方法不同，而且在实际应用中也有不同的特点。

        3.1半定量参数

        半定量参数主要通过描述感兴趣区内组织信号强度-时间曲线的形状和结构来获得，不需要选择与组织相匹配的药代动力学模型。常用的半定量参数有初始曲线下面积(Initialareaunderthegadoliniumconcentration-timecurve，i-AUC)、达峰时间、最大信号强度、最大斜率、廓清速率等。半定量参数的优点：①便于获得，扫描时间相对较短，不需要测量动脉输入函数(AIF);②参数直接来源于对信号强度-时间曲线的描述，简单易行。然而，由于半定量参数分析依赖于信号强度，因此对比剂剂量、不同的扫描技术等因素均可对获得参数造成影响，进而影响半定量参数分析的可重复性。另外，半定量参数无法直接反应血管通透性及组织灌注情况，而有研究表明如果在肿瘤性病变中，曲线下面积及上升斜率的增大、达峰时间的缩短可能反应组织细胞功能的增高，区域内血流灌注和(或)血管通透性的增加。

        3.2定量参数

        定量参数分析需要选择与组织血供状态相匹配的药代动力学模型，并将对比剂浓聚情况通过计算获得可以反映血流灌注和血管通透性的参数。常用参数有容量转移常数(Ktrans)、速率常数(Kep)、血管外、细胞外间隙容积分数(Ve)等。由于对于不同组织选择的药代动力学模型不同，在不同模型条件下，各参数的意义可以存在差别，因此对于各个参数的具体意义将在以下段落中进行介绍。另外，为了获得准确的定量参数，还要测量主要供血血管腔内的信号强度-时间曲线，获得AIF，将药代动力学模型与AIF结合后，可以减小对比剂量、注入速率及扫描条件等外在条件对参数的影响，使定量参数更为稳定，从而提高了定量分析的可重复性，因而相比半定量参数分析定量参数分析具有明显的优势。

        此外，定量分析的参数可以描述组织的微循环状态，能够大体推断组织通透性及血流灌注的情况。然而，定量参数由于不仅要选择合适的药代动力学模型，还要测量AIF，因此定量参数的获得在实际操作中相对复杂。

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        在前文中所述的定量参数的获得主要依赖于在检查过程中选择与组织匹配良好的药物代谢模型。在DCE-MRI中应用的模型多为间隔模型，常见的有双输入单室模型、双输入双室模型和双输入三室模型等。选择合适的模型，是为了尽量与病灶或组织的血流情况、对比剂在病变中的摄取、分布方式相吻合，获得与感兴趣区血流情况匹配较好的信号强度-时间曲线，进而获得更为准确的参数。在过去的20年中，有许多模型假设被提出，这些模型复杂程度不一，都被用来研究对比剂在组织中的定量分析，其中最著名的间隔模型是最初依据Kety原则建立的间隔模型。

        这一经典的双室模型阐明了对比剂在人体内主要分布在细胞外-血管外间隙以及血浆或血管内的观点。随后，人们又不断根据不同的理想化条件提出了许多药代动力学模型，如TKmodel、ETKmodel、LM、BM等，这些模型在后来的应用及发展过程中，大多数模型都经过了不断的演变和发展。

        TKmodel是目前人们最为熟知和常用的药代动力学模型[8]，在此模型中，将感兴趣区内血浆流量忽略不计，并将模型视为仅代表间隔构成的整体，假定对比剂从血管向组织间隙中扩布以及由后者再吸收进入血管内，分别取决于正向转运常数Ktrans(min-1)和反向常数Kep(min-1)，前者代表对比剂从血管至组织间隙的过程，即对比剂的摄取，后者描述对比剂返回至血管内廓清的过程。用Ve表示血管外-细胞外间隙的容积，通过计算可以获得等式：Kep=Ktrans/Ve。Ktrans被认为是最为重要的参数之一，且组织毛细血管具有较高通透性时，Ktrans反映的是单位体积组织的血浆流量，而组织毛细血管通透性较低时，Ktrans反映的则是单位体积组织渗透表面积的情况，而在大多数情况下，由于对比剂在单位组织内的分布既受到组织毛细血管通透性的影响，还取决于该区域血浆流量的情况，因此Ktrans反映的是组织内毛细血管通透性及血浆流量共同作用的结果，Ktrans值越高则表示组织的血浆流量和组织血管渗透性越高，因此对于肿瘤而言其Ktrans值越高，则表明其代谢越快，其恶性程度也可能越高。

        而在BM模型中，认为对比剂在发挥作用时不仅要考虑到组织血管渗透性的情况，还要将血浆流量考虑在内，因此BM模型根据物质守恒原理除了考虑Ktrans和Kep情况以外，又引入了Kin和Kel两个参数，分别用于描述血浆中的对比剂在感兴趣区内流入和流出的情况。值得注意的是，尽管各个模型间引用的参数可能存在交叉，但由于各模型间的复杂性不同，因此不同模型中各参数的代表意义也会有所差别。

        因此，在实际应用中，应该选择与组织匹配性良好的模型，目前认为组织与药物代谢动力学模型的拟合优度GOF高于0.5的像素时才能纳入考虑范围。

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        5.1在肿瘤性疾病中的应用

        传统影像学对于肿瘤的检查大多通过对病变位置、形态及周围结构的毗邻关系以及强化方式的观察从而判断肿瘤的良恶性及对周围组织的侵及情况。而对于肿瘤的治疗疗效的评价通常也只是通过对肿瘤大小的变化进行推断。由于肿瘤组织内代谢的变化可能远远早于形态上的变化，因此，常规影像学对于肿瘤的诊断及疗效检查有时可能与实际情况存在差异。而DCE-MRI可以在病变形态分析的基础上，同时获得可以反映组织微循环改变的各种参数，这不仅有助于对肿瘤良恶性的判断，更有助于在监测肿瘤治疗疗效过程中，了解除了肿瘤形态、大小变化以外，在代谢方面的变化情况。

        Bali等的研究表明，无论是在单室还是双室模型中，胰腺原发恶性肿瘤的Ktrans值明显低于良性病变，原发恶性肿瘤的血管外细胞外间隙组织容积分数显著高于非肿瘤性胰腺远端组织。而赵林等在DCE-MRI用于监测乳腺癌新辅助化疗疗效情况的研究中发现，最大信号上升速率Vmax的变化，在预测乳腺癌化疗早期疗效中最具有价值，在对26例乳腺癌患者化疗前后的动态增强MRI监测中发现，化疗后有效组中的Vmax明显下降。

        除此之外，DCE-MRI目前在颅内肿瘤、肝内占位、前列腺癌、宫颈癌及鼻咽癌等全身其他部位的肿瘤病变的诊断、分期、疗效监测及抗血管生成治疗的反应评价及预后估计中也发挥重要的作用。

        5.2在肝脏弥漫性疾病中的应用

        目前，DCE-MRI在肝内占位性病变的诊断及监测中具有明显的应用价值，同时对于肝脏弥漫性病变的诊断以及评估也可以发挥重要的作用。如在肝纤维化、肝硬化病变中，由于肝内血窦周围胶质沉积，肝内血流改建，从而引起对比剂在肝内分布及扩布速度的改变，在早期肝硬化中，肝脏尚无明显的形态学改变，但微循环的改变可能已经出现，因此通过DCE-MRI对早期肝纤维化、肝硬化的诊断较常规MRI应该更具有优势。尚有研究表明DCE-MRI的部分参数，与肝功能存在一定的相关性，高紫红等研究发现，在肝硬化的患者中，肝硬化组肝脏的最大上升斜率(MSI)、最大下降斜率(MSD)和峰值(PV)均分别与总胆红素和间接胆红素呈负相关，而肝脏的正性增强积分(PEI)与间接胆红素呈负相关。

        目前，还有学者将肝细胞特异性对比剂Gd-EOB-DTPA用于DCE-MRI中，此类对比剂可以被肝细胞特异性摄取，这样可以测量细胞内摄取速率及细胞内摄取分数，更有利于对肝脏弥漫性病变的评估。

        5.3在心血管疾病中的应用

        缺血性心脏病是引起心力衰竭常见的原因之一，因此对心肌功能的评价，防止缺血性心脏病进入终末阶段一直是临床极为关注的内容。目前，已有很多报道将DCE-MRI应用于对缺血性心脏病患者心肌情况的评估，并证实DCE-MRI可作为一种可靠的检查方式。Schwitter等认为动态增强时间-信号强度曲线的上升斜率可以用于检测及测量心肌的灌注情况，并可以通过DCE-MRI检测受累心肌的区域并测量受累范围。也有学者提出，利用DCE-MRI对缺血性心脏病的评估，与目前临床应用的PET技术可能存在差异，但多数研究表明DCE-MRI技术对于心肌活性、微血管病变损伤及心肌病的判断在临床工作中确实具有独特的优势。另有学者将动态增强技术延伸于血管成像方面，即DCE-MRA，在注入对比剂后，通过对靶血管图像的连续采集，明显提高血管的成像质量，可以对部分血管病变的诊断提供帮助。

        5.4在肾功能评价中的应用

        DCE-MRI在肾脏检查中的应用，是通过观察对比剂在肾实质的灌注至肾盂排出的整个过程中信号强度随时间变化的情况，进而绘制出相应的信号强度-时间曲线，其曲线形态及肾脏灌注达峰时间与核素肾图类似，因此这种曲线又可称为磁共振肾图(MRR)。由于磁共振具有较高的空间分辨率，因此MRR可清晰分辨肾脏皮质及髓质,并可分别分析皮质与髓质的功能。有关研究将对比剂注入后的动态过程分为皮质期、皮髓质分界期、髓质期及肾盂期，因此通过动态强化的过程，不仅可以观察肾脏形态，还可以反映肾脏的生理过程，即肾脏的灌注、肾小球滤过以及肾脏的浓缩功能。有研究认为，在动态增强过程中，由于肾实质的灌注及肾小管的滤过作用，肾脏皮质、髓质呈现贯序增强变化，而髓质及肾盂、肾盏则表现为信号降低及升高的双相表现，这又与肾脏的浓缩功能有关，肾小管的浓缩与稀释功能引起其内对比剂浓度变化，间接影响组织的信号强度。

        Gd-DTPA作为磁共振常规造影剂在较低浓度时以缩短T1弛豫时间为主，可使组织信号增强，而对比剂浓度较高时，则使T2弛豫时间缩短，进而影响T1的增强效应，使组织信号减低。因此，一开始对比剂先在髓质及肾盂、肾盏呈较高浓度的聚集，随着较多水分排入集合系统内后导致对比剂浓度降低，由此造成了组织信号的双相性变化。在DCE-MRI检查中存在信号变化的双相性提示肾脏浓缩功能良好，如缺乏信号降低相则提示肾脏浓缩功能受损或减低。同时，冯逢等研究15例正常肾脏的DCE-MRI部分参数指标时发现，所测指标与Scr，BUN具有显著的相关性。

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        DCE-MRI技术是医疗科技水平提高的重要体现，是一种较为新颖的磁共振分析新技术。它将解剖形态及组织的微循环结合起来，从宏观及微观的角度共同分析组织的生理结构及功能代谢情况，从理论而言，更有助于病变的诊断分析以及治疗后疗效的评价，这些正是临床工作中最为关注的问题。

        本文列举了DCE-MRI在临床工作中的一些应用情况，但相信此项技术的应用远远不止这些，尚有利用动态增强技术对于脑内肿瘤术后脑组织反应及术后残存进行鉴别，对某些风湿类疾病的量化评估、利用动脉自选标记等类似的方法通过半定量参数分析评估脑组织灌注情况的研究，另外还有学者将DCE-MRI应用于孤立性富血供肺结节良恶性鉴别的研究中。

        作为一项不断发展的新技术，DCE-MRI目前也存在许多缺陷和不足。如前文所述，对于此项技术扫描序列及技术尚无统一的标准，从而导致各个诊疗机构间获得的图像及参数可能缺乏参考价值，半定量参数无法解释微观的生理变化情况，缺乏可重复性，而定量分析参数获得又较为复杂，对药代动力学模型要求相对苛刻。此外，对于连续动态扫描，在腹部器官的应用时可能增加呼吸运动伪影对图像质量的影响。在大血管成像中，图像也存在信噪比不高、血管壁不易显示、细小血管显示影不佳的问题。而对于某些器官、组织的检测，也停留于半定量参数分析的研究中，主要原因可能是由于某些器官血供情况较为复杂，存在多重供血的情况，更有病变缺乏血液供应，因此无法选择合适的药代动力学模型与之匹配。

        另外DCE-MRI目前还远远不能独立应用于临床诊断工作中，只能作为常规磁共振成像诊断的一种辅助手段。但相信随着技术的不断更新，这些问题将会在不久的将来逐一得到解决，随着快速成像技术的不断升级，DCE-MRI技术将会在成像速度上有所突破，而呼吸触发门控以及呼吸校正技术的应用，成像质量也将不断的提高。另外随着人们对生物工程方面知识的不断认识，会有更为新颖的药代动力学模型产生，与组织血供情况匹配更好，测量结果更为精确。这些都需要进一步的发展和研究。除此之外，将DCE-MRI与其他磁共振功能成像结合应用，更有助于提高对病变诊断的准确性及客观性。总而言之，DCE-MRI作为一种新的磁共振功能成像技术，已为临床提供了更为深入的诊疗信息，今后它与其他磁共振新技术将为临床诊疗工作提供更有力的支持和帮助。