关于不打药磁共振肾动脉成像已经算是一个成熟的技术了，网上也能搜索到很多关于这项技术的文献。也有很多关于这项技术的细节分析，比如飞利浦李懋老师的公众号里也专门写到了这方面。随着磁共振成像的优势越来越明显且被临床科室所知，行磁共振肾动脉成像也就越来越常见，鉴于此，就收集归纳了一些资料给大家参考参考，以便快速掌握这项技术。
肾动脉狭窄已经成为高血压和肾脏衰竭的重要病因之一，对于肾动脉的检查目前多利用CTA、DSA、MRA、超声等方法。CTA检查需利用典对比剂及CT检查具有一定的辐射，因此具有一定的局限性DSA因具有其创伤性也很难受病人接受，但其准确性很高，多以其为标准，超声准确率较低，但可以测量血流的相关参数，比如流速、流量等。MRA较之其它方法具有一定的优势，利用磁共振血管成像，目前可采用CE和NCE法。关于血管成像的方法目前最常用的就是TOF法和PC法，且常用于头颈部，少用于四肢，罕见用于腹部，因胸腹部其特殊的自主生理运动，容易产生伪影，因此对于其成像都常用CE-MRA，但此种方法都需要采用对比剂，会造成一些不良反应，如前文所讲：磁共振成像之对比剂，基于此目前多数磁共振厂家都出台了相应的非增强血管成像（Non-contrast-enhanced MRA），应用于腹部的序列多应用于肾动脉、肾静脉、门静脉、肝动脉及肺动脉。常用序列见下图1
其它用于血管成像的序列还有SWI、零TE、QISS-MRA（静态间隔单次激发）、NATIVE-SPACE、TRANCE、Delta-flo、FBI（非对比剂增强触发三维快速自旋回波序列）、FSD-SSFP（血流散像-平衡稳态自由进动序列）、SLEEK（多翻转角脉冲空间标记），具体参见下图图2。
至此我们已经知道了目前用于血管成像的主流序列，因在这里主要分析肾动脉成像，那我们就以西门子上的肾动脉序列进行分析，很久之前也简单的写过一篇在飞利浦上做的肾动脉成像，具体请参见肾动脉MRI技术成像NO-CE法。如图1表中所见，目前在西门子上进行非对比剂增强肾动脉成像采用的是Native-turefisp，Native（Noncontrast angiography of the arterise and veins:非对比剂动静脉血管成像），注意其中的turefisp，turefisp是属于真稳态快速成像稳态自由进动序列，在前文磁共振成像中的那些数学公式（一）中我们已经描述了次序列的信号特点，在TR极短及翻转角度为90°的情况下，组织信号取决于组织的T2/T1值，具体请参见前文。在此序列下我们常见的三亮（脂肪、血液、水）就是因为其T2/T1值较大接近于1而呈现高信号。 因turefisp在三个方向都进行了相位补偿（相位、频率、选层），致使流动的质子不易失相位而表现为高信号。讲到这里我们就已经知道了其完全可以行血管成像，为了提高血管的对比度，在turefisp采集前施加一个选择性反转脉冲，将范围内的组织翻转180°，脉冲停止后被翻转的组织开始恢复，经过一段翻转时间（TI）静止组织的信号变得很低，而此时未被翻转的上游新鲜血液流入成像范围内被采集而表现高信号，血液的信号和背景的信号形成强力的对比而得以显现成像。具体请参见以下配图。 
见上图3、4、5、6，图3虚框表示施加一个选择性反转脉冲，将虚框范围内的组织反转到负向，经过一段时间（反转时间TI）利用平衡稳态自由进动脉冲序列进行采集（图中黄色范围框），从图中可以看出我们可以较为自由的修改反转时间TI，图3＊中（a、b、c）根据肾脏的结构位置和肾动脉显示效果分别给出了三种反转带的放置位置，其中c是将反转带放置在肾动脉分叉水平，此方法可以缩短TI值，对肾动脉主干显示较好，因肾脏部分位被反转，分枝将会受到影响。为了避免像移伪影，一般磁共振成像都是采用幅度重建，也就是如图4中所示，组织信号取正值。所以在反转脉冲作用下，静止组织的信号恢复曲线如图4、5那般。图5示在反转脉冲下肾髓质（1、2）和皮质（3、4）的信号恢复曲线。从图中可以看出皮质恢复比髓质快，从图6中的T1Mapping图中也可以看出。 对于静止组织在此序列下的信号强度变化就如上所分析的那般，然而对于流动的质子来说是什么样的，请让我们通过理论加实验来说明。具体请参见下图。 
如上图，其中图7我们分析了不同情况下下的血液信号在turefisp的信号变化，其中短虚线表示静止血液在turefisp的信号变化是一条直线，在实际中由于受心脏的收缩和舒张而不存在这种较为理想的曲线，其中图8说明了这种情况，在一个心动周期中流动的血液在turefisp的信号变化情况。图7中的长虚线说明了被反转的血液被未被反转的血液慢慢代替的信号变化曲线，如图9所示，图9的曲线不如图7的那么平滑，是因时间分辨率不高和血管的收缩和舒张。图7中的原点虚线表示被反转的血液被未被反转的血液非常缓慢代替的信号变化曲线。在实际扫描中很少碰到此类，因此并未给出实际信号变化图。 至此我们差不多已经了解到了在Native-turefisp序列下静止组织和血液的信号变化，现在我们需要将两种组织结合起来以实现肾动脉成像最优化。如下图图10，将组织的信号变化画在一个坐标上。图中血液和静止组织的信号差在实际中可能不是这样的，这点需要注意。为了实现肾动脉能清晰的显示，我们应该考虑两个方面，一是组织的信号强度，二是组织间的对比度。要使两种组织间的对比度最大，最理想的状态就是一种组织的信号最高，另一种组织的信号最低，如下图图11、12、13。
从上面的描述我们已经知道，要能最好的显示血管，应该使血液的信号和静止组织的信号差达到最大，这就涉及到了两方面，一是血液的信号和静止组织的信号，先说静止组织的信号，在反转脉冲停止后，静止组织的纵向磁化矢量由负向向零靠近，在变为零的时候，其信号是最低的，这就涉及到其纵向弛豫时间，有关纵向弛豫时间和组织在反转脉冲作用下的信号变化请参考磁共振成像中的那些数学公式（一）和无处不在的平衡之弛豫。但对于其特点的组织的纵向弛豫时间，还与其病例状态有关，所以这里便是一个研究方向。在肾动脉成像过程中考虑的静止组织应是髓质和皮质，一般而言肾髓质的纵向弛豫时间长于皮质的纵向弛豫时间。
说完静止组织的信号，接下来就是血液的信号，目前各类研究主要是在这方面，在反转脉冲停止后，经过一段时间（反转时间TI）后，未被反转脉冲激发的新鲜血液流入（主要是动脉血），如下图图11所示。从图中可以看出不同的反转时间（也指流入时间）（TI1、TI2、TI3、TI4......）对血液流入填充整个肾脏血管是状态是不一样的，影响其流入时间的因素是多方面的，如脉搏、心率、年龄、血压等。
通过分析，我们大概已经清楚了影响TI值的选择因素较多，一是涉及到组织的纵向驰豫时间，因场强提高组织的纵向驰豫时间变长，对于血流充分流入是有益的，流入越多信号越强且血管显示的分支越好，但场强提高，纵向驰豫时间变长，横向驰豫时间变短，血液的T2/T1值变小，使血液的信号强度减弱，研究表示，T2/T1的值减小带来的影响被血流充分流入掩盖，所以提高场强对血管的信噪比是有益的。过长的反转时间会导致静脉血的流入，针对这种现象可以在成像范围下面添加一个饱和带来抑制静脉血的信号。为了提高血管的对比度除了尽量让肾脏的髓质和皮质的信号最低，也应该让肾周的脂肪信号最低，因脂肪的纵向驰豫时间较短，在此方法下的的TI值不能对脂肪进行抑制，所以针对脂肪的抑制选择频率饱和法，对于脂肪的抑制请参见磁共振压脂技术因腹部存在自身的生理性运动，所以一般的MRA很难用于腹部血管成像，对于运动的控制常采用呼吸触发和呼吸导航技术，对于采用呼吸触发时应进行呼吸训练，呼吸频率快者比呼吸频率慢者效果较好,原理如下图16。行其中呼吸导航技术常联合心电门控进行肾动脉成像，如图17，在利用心电门控时，TI值尽量取心率R-R间期的90%也就是在舒张期，方便流量最大以及其散相最小，对于R-R间期舒张和收缩时间的确定可以利用Flow技术确定，如图18。
其实对于肾动脉成像来说，因影响反转时间的选择的因素较为复杂，所以没有一个确定的值，如下图19、20在多个反转时间下的效果也还可以。在选择反转时间时应尽量查看病人的临床症状和其它相关检查（比如：心电图），其实针对这种情况可以利用用4D ASL多相位进行查看血液的流入情况，应该可以实现TI值的快速确定（应机器不存在此种技术，在此就不讨论了，如有配此技术的，可以试一下）
题外话：当时做肾动脉时，对于TI值的选取自己分析了很多因素，也做了很多工作准备写一写的，后来查相关文献才知道差不多都被写透了😂😂😂 《MR无对比剂肾动脉血管成像的参数优化及其与年龄的关系》 《流入翻转恢复序列磁共振成像对肾动脉检查扫描的参数的优化》 《Renal artery stenosis evaluation in chronic kidney disease patients:nonenhanced time-spatial labeling inversion-pulse three-dimensional MR angiography with regulated breathing versus DSA》 《Nonenhanced free-breathing ECG-gated steady-state free precession 3D MR angiography of the renal arteries: comparison between 1.5 T and 3 T》
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