传统X线血管造影术因其危险性较高且费用昂贵，从而促进了安全、准确、无创的血管系统成像方法的发展。增强CT血管成像因对比剂的肾毒性和电离辐射而受到限制。多普勒双功能超声与操作者水平及患者体型有关，许多部位因肠道气体、组织深度和骨骼等使检查受到制约。尽管磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）存在一些不足，但已经得到广泛应用。MRA的快速发展得益于图像采集技术的不断进步，对比增强MRA（CE-MRA）同常规磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）相比采集图像时的空间分辨率高、伪影少。MRA指MRI图像经过处理可转化成血管投影图，并能进行三维旋转。

磁共振成像（MRI）利用了人体组织内在磁场的性质，以及对比剂改变磁场的能力。MRI主要探测广泛存在的氢原子中单个质子产生的磁矩。因为任何运动的带电物质均产生磁场，自旋的质子也产生小磁场，可以认为是小磁体或“自旋子”。当患者进入大磁体中（如磁共振仪），氢原子的质子会沿外加静磁场（B ₀）重新分布，并产生净磁化矢量。量子学观点认为，大多数质子与B ₀方向一致或相反，随机分布，彼此相互抵消。然而，与磁场一致的自旋子数量稍多时，该处组织会产生净磁化矢量，产生这种分布所需的时间用纵向弛豫时间（T ₁）来描述。T ₁是磁共振（MR）的特性之一，不同组织，T ₁值不同，这是MR产生对比的基础。

自旋质子沿B ₀轴旋转或“进动”，旋转频率与B ₀强度成正比。如果应用与旋转频率产生共振的射频（radio frequency，RF）脉冲，质子会吸收能量，跃迁到更高一级能态。RF使质子偏转，净磁化矢量远离磁场的主轴方向，从纵向平面反转到横向平面（横向弛豫）。RF使质子反转，净磁化矢量受翻转角影响。RF越强，磁化矢量的翻转角度越大。自旋回波翻转角通常是90°和180°，磁共振梯度回波成像的翻转角介于10°和70°之间。RF激发后主磁体内自旋子运动发生改变，质子重新沿主磁体分布，其快慢由T ₁弛豫时间决定。

自旋子从高能态恢复到低能态会释放能量。以共振频率发射RF后，能量被患者周围的RF线圈接收，这些信号组成MR图像，外加RF磁场按一定间隔重复激发质子产生图像。MR参数指重复时间（time of repetition，TR），常规MR成像，TR通常为0.5～2毫秒，而MRA检查时，TR介于5～30毫秒。

自旋子反转到横向平面时相位一致。质子自旋速度与质子所处的主磁场强度有关，有些质子旋转快，而有些旋转慢，彼此很快失去相同的相位（失相位）。一旦失相位开始，MR信号逐渐衰减并消失，失相位的时间称为T ₂弛豫时间或横向弛豫时间。与T ₁相同，每一种组织有其固定的T ₂值，T ₂值是MR图像对比的另一基础。

除了组织自身T ₂值的差异，B ₀不均匀性会导致横向磁化加快衰减。组织中总的信号衰减所反映的T ₂弛豫时间称为T ₂。为了得到MRI信号，这些自旋子的相位必须恢复一致，产生信号或回波，所需时间称为回波时间（echo time，TE）。自旋回波成像为了得到回波需要使用180°RF脉冲。自旋子相位一旦恢复就开始失相位；再次利用180°RF脉冲产生第2个回波，以此类推。长回波时间-信号下降反映了组织T ₂。梯度回波成像中回波的获得应用梯度反转而不是射频脉冲，因为这反映了组织均匀性，TE依赖的信号下降反映了T ₂。近年来开发出对磁场不均匀性不敏感的梯度回波序列[平衡梯度回波，稳态自由进动（steady-state free precession，SSFP）]，反映了组织真实的T ₂值。

纵向弛豫和横向弛豫同时发生，但过程不同，反映了人体不同组织的特性。T ₁测量信号恢复，短T ₁组织成像后为白色，而长T ₁组织成像后为黑色。脂肪组织的T ₁非常短。T ₂测量信号衰减，短T ₂组织成像后为黑色，而长T ₂组织成像后为白色。一般液体，如脑脊液和尿液，T ₂最长。为了突出组织间弛豫时间的差异，MR图像被分为T ₁加权、T ₂加权和质子密度加权。如果组织结构间内在的差异较小，可使用外源性对比剂以提高MR的敏感性和特异性。

为了得到准确的MR图像，从组织中获得的信号必须进行空间定位。在某一时间内应用外加磁场对MR信号进行空间编码，形成断层图像。为了明确MR信号的空间位置需要梯度磁场，产生二维MRI图像需要层面选择、频率编码和相位编码梯度场；层面选择梯度被第2个相位编码梯度代替后可获得三维MRI图像。

这些回波经数字化转换后存储在数据采集矩阵内，称为k空间。二维MRI的k空间由2个轴构成（频率编码线和相位编码线），而三维MRI的k空间由3个轴构成（1条频率编码线和2条相位编码线），矩阵内每一方向上的线数决定图像分辨率。应用傅立叶转换将信号分解成大量不同频率、相位和振幅的正弦波，使k空间的数据转化为图像。k空间的重要特性是k空间中央（中央相位编码线）决定组织对比，而k空间周边决定图像细节。k空间内数据线采集的顺序可以变化，并明显影响图像对比。例如，对比增强MRA中k空间中央决定对比部分的数据可以在扫描初期获得（中央采集），即动脉内对比剂浓度高峰时动脉对比最强。除了简单的逐条线k空间数据采集外，还有更复杂的k空间数据采集策略，如螺旋k空间成像，从k空间中央数据开始，依次以螺旋轨迹从中央向外周采集。

沿z轴方向应用层面选择梯度场形成轴位图像，沿y轴方向应用层面选择梯度场形成冠状位图像，沿x轴方向应用层面选择梯度场形成矢状位图像。结合2个或多个梯度场能选择斜位成像。能任意层面成像是MRI的特征，有别于CT。

MRA利用多个薄层组织内流动血液成像。一系列连续断层被重新组合，覆盖兴趣区组织块。血管内信号最强，而周围静止组织的信号被抑制。利用计算机重组技术重建组织块图像，形成类似传统X线血管造影术得到的图像。

MRA成像有两种基本方式，即“黑血”和“亮血”。最常用的“黑血”技术选择标准自旋回波（spin echo，SE）序列。90°RF脉冲激发后接着一个180°再聚焦脉冲，如果成像层面与血管垂直，因血流速度和两次脉冲间隔，被第1次脉冲激发的血流将不会“遭遇”第2次脉冲，结果是血管内信号流空呈黑色，层厚越薄或回波时间越长将使这种流空效应进一步加强。该技术适合检查动脉壁的形态。快速自旋回波（fast spin echo，FSE）序列应用多次重复180°脉冲激发，回波链长，成像更快。最新“黑血”技术为双反转恢复快速自旋回波序列，应用2个连续反转脉冲，第1个反转脉冲将线圈内血液抑制，第2个反转脉冲使层面内磁化恢复而成像。两次反转脉冲与图像采集之间因外周被抑制的血液取代层面内血液而成像。与常规技术相比，该方法“黑血”更清晰、成像更理想，有利于观察血管壁厚度、夹层内膜片、血管内血栓和血管炎症，明显优于传统的X线血管造影术。

“亮血”MRA技术应用梯度回波（gradient echo，GRE）序列，通常分为测量信号幅度（时间飞跃，TOF）的方法和基于相位效应（相位对比，PC）的方法。GRE序列在短时间内应用单次RF消除流空效应引起的信号衰减，组织内稳态质子没有足够时间恢复到平衡态。

TOF-MRA技术依赖血液内尚未饱和的质子从视野（field of view，FOV）外流入采集层静止组织内成像，静止组织由于多次RF脉冲激发处于饱和状态，“饱和状态”质子不能发出成像信号。MRA采用梯度回波成像，因此静止组织信号下降。流入成像层面的血液中未饱和质子未经历RF脉冲激发，因而产生的信号最强——与背景组织相比未饱和血液表现为亮白色。血液流过成像层面所需时间以及成像层面内血液信号增强效应称为TOF。采集层面慢血流经多次RF激发信号亦会饱和，因此狭窄或血流变缓处血管会产生伪影。

TOF技术分为二维TOF和三维TOF。2DTOF采集多个连续重叠的薄层数据合成图像，在屏气过程中完成，明显减少运动伪影。然而，患者每一次屏气很难保证到达相同层面，可能发生空间错层，因此通常一次屏气仅采集1～2层图像。2DTOF对慢血流敏感，因血液必须流动3～5mm以更新采集层。3DTOF由有血液流入的采集层块组成，梯度回波采集。该技术的优点在于信噪比高、分辨率高。成像组织块厚，要求血流快，动脉内始终为新鲜血信号，因此与流速有关，慢血流区域成像差。对血流稳定、速度快的血管成像效果好，无呼吸伪影。应用预饱和脉冲消除静脉信号，分段梯度回波序列结合心电门控能抑制动脉搏动伪影。

高质量TOF图像要求层块尽可能薄，以便RF脉冲之间有充足血液流入，不过也要有一定的厚度，有利于提高信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）和增大覆盖范围。大血管成像用3～4mm层厚，小血管成像的层厚为1～2mm。成像层面或层块的上方或下方施加预饱和脉冲抑制干扰图像的动脉或静脉信号，施加预脉冲的方向与所观察血管有关。TOF法的最佳TR为20～50毫秒，短TR背景组织饱和充分，但必须保证未饱和血在RF脉冲之间流入充足；翻转角通常为30°～60°。随着血液流入下肢，收缩期血流信号增强（由于横向弛豫加大），远端血流信号减弱，相位编码方向产生搏动性流动所致的血管幻影。翻转角越大，搏动伪影越明显。使用心电门控可以减少伪影产生，但要增加扫描时间。

TOF法利用静止质子与流动质子间的信号幅度差异成像，而相位对比法（phase contrast technique，PC）利用信号相位移动成像。运动质子在磁场内经历不同相位移动，随着施加磁场的强度和方向的改变，流动质子和静止质子间相位移动不同。质子运动越快，相位移动越大，血流质子与静止质子可因此而区别。流动组织和静止组织间的相位差产生对比，成为相位对比成像的基础。获得的两次成像，流动相位差不同，通过减影消除背景信号，最后仅剩血流信号。位移与流速成正比，用该方法可以测量流速。PC方法可以获得二维或三维图像，尽管目前PC较少用于血管成像，但PC提供了一种有效检测血流速度和方向的手段。PC成像时间长：正向和反向施加流动编码梯度获得每一方向两组数据，需要在3个正交方向测量3次才能获得各方向的血流图像。

上述技术（PC法和TOF法）适合动脉系统成像，但存在不足。采集时间长，成像难以一次屏气完成，这将增加运动伪影的几率。其他不足由流动相关伪影所致，如层面饱和、相位离散。PC法在慢血流区域如动脉瘤处应用受限。复杂血流区域信号丢失多见于血管狭窄处，导致高估狭窄程度。空间分辨率不够容易低估狭窄程度。血管狭窄处复杂的涡流会引起信号丢失，类似严重狭窄，这是由于“体素内失相位”所致。通过狭窄的血流加速，流速变化大，质子相位差加大。在成像最小单元“体素”内，这种相位分布导致信号丢失而不是信号增强，为狭窄处信号流空的原因。缩短TE可减少血流相位离散伪影，采用薄层以减小体素能进一步减弱相位离散。3D TOF法最易获得小体素、短TE图像，但利用较厚组织块的三维技术的最大缺点是慢血流或环流饱和。多层重叠薄层采集（MOTSA）3D TOF技术较单一层块3D TOF技术流动增强更明显，与2D技术相比失相位较轻；其不足是需要相邻层块重叠，采集时间延长。

CE-MRA的出现彻底改变了MRA，该技术克服了传统“亮血”方法的诸多不足：呼吸运动伪影、SNR低、流动相关伪影和饱和相关伪影。钆对比剂的应用可在增强三维T ₁加权（扰相）的梯度回波成像中增加血液信号强度。血液对比不再依赖血流，而主要由图像数据采集过程中动脉内对比剂的浓度决定。不管血流是层流、涡流或滞流，均可获得满意图像。该技术在对比剂首过时的一次屏气中获得了冠状位或矢状位较大层块的数据。钆对比剂为重金属，与螯合物结合后为惰性元素。静脉注入Gd-DTPA后明显缩短血液的纵向弛豫时间T ₁，因此减少了质子饱和效应这一影响3DTOF序列的因素，而且短TE减少质子去相位，能准确评价血管狭窄。

该技术经多方面改进后成像速度比TOF-MRA明显加快。高级梯度场的发展，超短TR和TE的出现，明显缩短了CE-MRA的图像采集时间；一次屏气完成扫描，明显减少了运动伪影。使用对比剂缩短T ₁能选择性地显示对比剂充盈结构，迂曲分支血管显影效果佳。数字减影、扰相技术和脂肪抑制技术等消除了背景信号，增强了血管内对比剂信号。数据经减影和后处理可获得三维投影图。CE-MRA提供的图像仍然为血管腔影像，全面检查需要普通或快速自旋回波（FSE）成像才能明确血管直径和有无血栓。

兴趣区血管内钆对比剂浓度最高时成像效果最佳。为了增大血液与背景组织之间的对比，团注钆对比剂保证动脉及其分支内对比剂量最多，需要准确测定钆对比剂的首过时间。对比剂到达靶区前采集图像会产生环形伪影，而延迟采集则会因静脉和周围组织强化而污染动脉信号。这种情况多见于经多节段数据采集获得的四肢MRA检查图像。对比剂通过时间受多种因素影响：心搏量低、瓣膜反流、较大腹主动脉瘤和狭窄，经验评估或团注试验能得到对比剂通过兴趣区的准确时间。此外还有其他方法，如自动触发技术和设计脉冲序列探测对比剂的流入，并自动触发图像采集。MR荧光透视可直接观察团注对比剂经过情况，手动开始扫描。下肢MRA要求空间分辨率高，扫描时间长，需要增加对比剂用量。

注入钆对比剂后在动脉期成像的优势在于动脉SNR高，消除了重叠静脉强化的影响。尽管动脉期非常短，但可以采取一些方法保证动脉期的MR采集。相位调整（k空间图）技术在动脉内对比剂浓度最高，而静脉内对比剂浓度较低时获得中央k空间数据（即低空间频率数据）。该技术MR采集时间较长，在较短的对比剂团注动脉期内获得图像。中央k空间数据采集过程的关键在于对比剂团注时间，保证动脉内钆对比剂浓度最高。

由于静脉和周围软组织增强会影响CE-MRA。对比剂进入静脉与组织内动静脉通过时间有关，而且对比剂快速外渗到组织中造成组织强化。目前处于临床试验阶段的一种新型“血池型”对比剂只在血管内流动，在T ₁加权的MRI上选择性增强血池。这种方法利用能与白蛋白结合的钆化合物，形成大颗粒，在血管内停留时间长，或利用超微铁颗粒。另一种对比剂钆贝酸盐能与血浆白蛋白产生短时相互作用，T ₁弛豫时间长，有可能增加血管信号强度。因此，同目前使用的钆对比剂相比，在相同剂量情况下成像效果更好。该对比剂在欧洲获得通过，在美国仍处于临床研究中。同不与蛋白质发生相互作用的钆相比，这种对比剂使腹主动脉血管信号增强较高、持续时间较长。

金属如手术夹在MRA上会产生伪影。目前动脉支架的广泛使用，对MRA有重要意义。Cavagna及其同事评价了主动脉、髂动脉和腘动脉等部位支架植入后的CE-MRA，仅极少数常用支架植入后能显示管腔。铁磁性支架产生明显顺磁性伪影，导致信号消失，即使使用钆增强的MRA，仍存在信号丢失，不能正常显示支架管腔。不过，一些镍、钛、聚四氟乙烯等材料在CE-MRA上伪影明显减轻。

MRA多方位显示血管，优于传统X线血管造影术。2-D或3-D梯度回波数据经后处理可任意平面成像，有利于重叠血管的显示。例如，左侧颈总动脉起始部和左锁骨下动脉在正位有重叠，而右侧颈总动脉起始部与右锁骨下动脉在斜位上重叠。同样，肾动脉起始在正位或斜位上显示最佳，而腹腔干和肠系膜上动脉在侧位显示最佳。X线血管造影评价血管起始需要多次注射对比剂，而MRA后处理技术能任意角度旋转。

多平面重建（multiplanar reformats，MPR）发现病变快速、便捷。MPR断层图像与原始采集层面不同。MPR适用于3D采集，各方向的分辨率可比，特别适合增强MRA（CE-MRA），选择采集平面首先考虑扫描效能而不是血管显示效果。

表面遮盖显示（shaded-surface display，SSD）产生二值图像，当超过阈值的体素被当成一种结构，并用假想的光源投影深浅不同来显示内部结构之间的关系时，形成3D表现。该技术需要精细处理才能获得高质量图像。阈值设定不当可能暗示或掩盖病变，该技术的优点在于解剖图像逼真。容积再现后处理技术能提供高质量3D立体图像。容积再现分两步包括分类和再现。分类决定组织类型，每种体素被赋予不同的亮度和色彩，生成体素密度图。再现过程包括图像投影形成类3D图像，相似体素密度反映在图像上为相同灰度。这些技术需要独立的高级图像处理工作站，且后处理时间较长。因受操作人员熟练程度影响小，且血管和背景之间对比度高，MRA图像后处理技术常用MIP和MPR。SSD和容积再现仅在特殊情况下选择，如果能更好地显示血管及其与周围组织之间关系，即使费时亦有意义。

颅外颈动脉病变多见动脉粥样硬化以及动脉壁和夹层的炎性疾病，其中动脉粥样硬化最多，主要累及颈动脉分叉部。用于颈动脉成像的方法有2DTOF、3D-TOF和CE-MRA。2D-TOF法的优点在于能区分慢血流和发现动脉完全闭塞，而3D-TOF分辨率高，但不能显示慢血流。颈动脉分叉部为疾病好发部位，因湍流在TOF法中容易出现伪影，导致对病变严重程度的高估。目前CE-MRA几乎取代了平扫血管成像技术。因动静脉转接时间非常短，血流经颅循环极快，因此血管床因静脉显影而严重制约了CE-MRA。为了克服这一不足，现已开发出许多CE-MRA新技术，如使用动态CE-MRA或适时CE-MRA缩短图像采集时间，可减轻静脉信号污染。然而，该技术空间分辨率低，限制了临床广泛应用。尽管如此，大量研究表明该技术对大于70%以上的血管狭窄的诊断敏感性为98%，特异性为86%。线性k空间填充与荧光透视触发CEMRA，以及椭圆形k空间填充CE-MRA技术最近已用于颈动脉MRA检查。这些技术的应用使CEMRA诊断血管狭窄的敏感性达到100%，特异性为84%～100%；诊断血管闭塞的特异性达到70%～99%。CE-MRA特异性低是由于MRA高估狭窄程度，CE-MRA总的敏感性和特异性分别为92%和62%，有研究表明过高估计狭窄导致分级错误的发生率为24%。因技术不断创新、研究方法不同以及患者本身的差异，总体MRA评价颈动脉的准确性很难作出评判。然而，最近对26项利用平扫和增强技术的研究结果进行荟萃分析后证实，MRA对狭窄程度达到70%～99%的诊断有很高的敏感性和特异性。必须仔细观察原始图像以免高估湍流处的狭窄程度。研究颈动脉狭窄的最佳方法一直是双功能超声，但是对于发现狭窄或不能明确有无狭窄的病例，CE-MRA是非常好的辅助检查方法。

3DCE-MRA扫描速度快，一次屏气即可完成胸主动脉成像。心电门控保证数据采集与心脏运动协调，有利于消除搏动伪影，并促进MRA作为一种成像方法用于患者胸主动脉的评价。

作为诊断主动脉夹层的4种成像方法之一，MRA对A型和B型主动脉夹层的诊断敏感性和特异性最高。同样，显示壁内血肿的敏感性高达100%。MRA提供的信息已超越夹层诊断本身。多平面重建能识别内膜撕裂的部位和范围，以及与主要血管分支的关系。主动脉近端影片能发现主动脉反流，为A型夹层并发症。断层延迟相位图能显示动脉壁病变，如血肿或溃疡。在T ₁加权的SE序列中，壁内血肿表现为血管壁向心性增厚，呈高信号；动脉壁炎表现为血管壁信号增加。区别急性壁内血肿与动脉粥样硬化斑块和慢性腔内血栓时，MRI优于传统CT，MRI亦适合于评价穿透性动脉粥样硬化溃疡，即动脉粥样病变形成溃疡，穿透弹力层后在主动脉壁中膜形成血肿，该病症明显有别于典型的主动脉夹层和主动脉破裂。尽管危及生命的并发症如主动脉破裂的发生率极低，但必须密切随访穿透性动脉粥样硬化溃疡患者，特别是诊断最初的一个月内。出现壁内血肿扩大或有破裂的危险，或出现剧烈疼痛和血压搏动，都应该尽快手术。

目前胸主动脉全面MR检查包括多种平扫和增强序列，但是对于快速评价危重急诊患者仍有一定限制。近期报道普通MRA技术能在4分钟内发现主动脉夹层，准确性达100%。然而，由于时间和技术所限，对于急诊患者CT仍为早期评价的首选方法。不过，对于接受手术或内科治疗的胸主动脉疾病患者的长期随访，MRA具有重要作用。

主动脉瘤成像应考虑病变处血流缓慢，对比剂充盈主动脉所需时间较长。MRA可以显示动脉瘤的部位和大小、腔内血栓及其与主要分支血管的关系。3D CE-MRA对血管腔的显示类似于传统血管造影术，会低估动脉瘤大小。在评价动脉瘤大小时，断层SE图像很重要。CE-MRA诊断胸主动脉瘤的准确性已经确立。

动脉粥样硬化常导致大血管闭塞，血管炎、纤维肌层发育不良和放射性动脉损伤也能导致主要分支血管狭窄，出现上肢血管闭塞、锁骨下动脉盗血或脑缺血等症状。3D MIP能多方位旋转，精确评价血管分支起始，相互重叠的血管亦能很好显示。

CE-MRA能快速、准确地显示头臂干和锁骨下动脉闭塞性疾病。CE-MRA的不足之处在于前臂血管内注入高浓度对比剂后，同侧锁骨下静脉内出现磁敏感效应，降低锁骨下动脉信号，可能误诊为锁骨下动脉疾病。因此，如果不涉及右侧锁骨下动脉疾病，一般选择右前臂血管注入对比剂。

MRA能很好地显示主动脉弓发育异常和主动脉缩窄。主动脉缩窄为最常见的先天发育异常，表现为左侧锁骨下动脉远端主动脉变窄。MRA优于X线血管造影术，特别在评价主动脉迂曲和主动脉缩窄后的解剖结构方面。3D立体影像可以旋转显示缩窄处及其与周围结构的关系。用MR流速图评价侧支血流，能准确判断缩窄处的血流动力学变化。电影MRI能诊断常合并主动脉缩窄的二尖瓣和主动脉瓣狭窄。这些信息对治疗计划的制订非常重要。MRA为主动脉缩窄患者介入治疗后的定期随访提供了一种无创检查手段，有助于显示再狭窄或动脉瘤形成。

MRA亦能区分真性和假性缩窄。假性缩窄是发生于降主动脉的一种罕见、无症状的畸形，特征性地表现为左锁骨下动脉起始处以远胸主动脉迂曲、延长。此病血流动力学变化意义不大，迂曲血管内无压力变化，被认为是良性疾患，但有报道认为会发生许多并发症。因此，对假性缩窄的患者应密切随访。

神经血管束通过胸廓入口后受压导致胸廓出口综合征。神经血管束由锁骨下动、静脉和臂丛组成。胸廓出口或入口综合征大多因臂丛神经受压所致，发生率约98%，其余为血管受压。MRI和MRA能准确显示臂丛解剖，以及动静脉受压或闭塞。在前臂外收和内展过程中成像能证实血管受压的临床诊断。治疗前必须明确血管结构与第1肋骨和锁骨下肌肉之间的关系。

射频消融治疗心房颤动的手术逐年增多，术前应用MRA明确肺静脉解剖以及术后监控狭窄的发生。MRA能准确评价肺静脉数目、位置和粗细，这对电生理计划的制订具有重要意义。

理论上利用MRA诊断肺栓塞极具吸引力，但目前仍然无法广泛使用。急诊患者使用受限，屏气时间较CTA长。诊断近端较大血栓非常准确，但对远端小血栓分辨率低。对急诊患者不是最好的诊断工具，除非患者因碘过敏或肾衰竭无法使用CT检查。其他肺动脉疾病，如动脉瘤和狭窄，MRA非常适用。

周围动脉疾病（PAD）多见于动脉粥样硬化。出现跛行或难治性血管溃疡的患者选择MRA，跛行表明动脉血流减少，无法满足运动后代谢加快的需求。静息状态下重度血流下降导致肢体缺血、手指或足趾溃疡。其他影响肢体动脉血供的疾病包括外周动脉瘤、腘动脉陷迫、外膜囊肿、血栓性闭塞性脉管炎、巨细胞性动脉炎和大动脉炎，以及罕见的肌纤维发育不良。

因需要评价从主动脉分叉至踝足水平的动脉分支，PDA患者动脉成像正面临挑战。由于多数患者存在多处病变，所以必须对所有分支成像。手术和经皮介入要求识别所有闭塞血管，以及流入和流出血管的评价。制订手术计划要求明确血管吻合口情况。

传统周围动脉2D TOF MRA可发现程度大于50%的狭窄，其敏感性和特异性分别为85%～92%、81%～88%；也能显示腘动脉远端小血管。然而，扫描时间通常在2小时以上，限制了其在外周血管的应用。即使在心电门控下图像得到明显改善，TOF法的一些不足仍然存在，如血流搏动引起的流动伪影。成像层面下方加预饱和脉冲能明显抑制静脉信号，但亦抑制了新生侧支血管内信号。

周围血管CE-MRA面临的挑战在于平衡成像能力与对全部血管树成像的准确度。MR成像视野（FOV）最大为450～500mm，从盆腔到足部血管成像需要3或4节段重叠的图像采集。一般情况下，团注对比剂时间最适合第1站（腹部和盆腔），可尽快成像以便跟踪对比剂流入远端动脉。第1站图像质量最佳，但第3站通常不够理想，因钆对比剂进入静脉系统造成图像污染，特别是动静脉通过时间较短的患者（如严重四肢缺血），精确判断胫动脉尤为重要。通常对比剂到达股动脉的时间为24秒，到达腘动脉和踝部需分别增加5秒和7秒。动脉增强的时间窗（也就是静脉增强时间）平均为盆腔49秒、股部45秒、小腿35秒。对比剂进入股动脉的时间与下列因素有关：动脉瘤、老龄、男性、心肌梗死和糖尿病。目前MR扫描床的移动和成像速度仍然跟不上一般患者体内的钆对比剂流动速度。为了在团注期获得最佳图像，每一站的成像时间应该从20～30秒缩短为5～6秒，包括扫描床移动时间。胫动脉成像要求分辨率更高（需要的扫描时间更长），问题将更复杂。

为了克服上述缺点已成功开发出一种杂交技术，固定增强扫描获得胫动脉图像后在团注期进行髂部站和股部站成像，可以应用辅助2D TOF扫描完成足部成像。团注期MRA通常以0.3～1.0ml／s的速度缓慢注入40ml对比剂。应调整注射速率以保证团注对比剂的流程与相邻各站主要k空间数据的采集时间大致匹配。研究结果表明团注期CEMRA效果很好，可准确显示周围动脉狭窄，对狭窄程度大于50%的周围动脉狭窄的检测敏感性为81%～95%、特异性为91%～98%；已用于术后旁路移植血管评价，对于可评价节段其敏感性和特异性均为100%。最近表明时间分辨成像技术对于腘动脉远端血管成像效果良好。Momsch及其同事应用多平面对比剂跟踪床移动技术（a stepping-tabletechnique with multilevel contrast timing）和分段对比剂注入完成下肢动脉及其分支成像，与X线血管造影术和手术所见比较，这种双时相和双注射技术总的敏感性达到99%、特异性为97%。小腿和足部血管显示优于普通CE-MRA团注期成像。所有团注期技术需要多站定位，且每一部位增强前需采集冠状位3D数据以便准确覆盖检查范围。这些图像也能用于图像减影，在注射速率较低的情况下，明显改善动脉对比。

CE-MRA可以用于足动脉成像。最近用3D CE-MRA与双功能超声检查了37例严重下肢缺血患者，并与传统X线血管造影术进行了比较，显示足动脉最适合旁路移植，30天再通率为有效测量指标。尽管存在静脉显影和团注时间等问题，CEMRA与X线血管造影术获得的结果一致。Konkus及其同事将标准3站式CE-MRA改为4站式，得到满意的足部动脉图像。双期增强延长动脉强化，并可获得足动脉的清晰图像。

MRA也用于腘动脉陷迫综合征和外膜囊肿的评价。腘动脉陷迫综合征为一种少见的先天性腘动脉与周围肌肉之间发育畸形，可能是青年人下肢缺血的主要原因。MRI可明确解剖关系，准确评价在静息状态下和足底刺激性弯曲时血管受压的情况。外膜囊肿病的发生率约占下肢跛行的1/1200。腘动脉壁上含黏液的囊肿压迫动脉血流，并导致跛行。囊液在T ₂加权的图像上表现为高信号，MRA显示腘动脉狭窄。

上肢血管综合征通常与锁骨下动脉疾病有关，如锁骨下动脉狭窄、动脉瘤或胸廓出口闭塞。小血管炎和外伤需要对前臂和手部成像。手部动脉MRA的空间分辨率优于传统血管造影术，且能提供更多信息。数据采集时间窗仅数秒，介于动脉充盈最佳和静脉污染前。在检查部位近端用血压袖带加压可延长成像时间，并使分辨率提高至4倍，有利于手、掌、指动脉的显示。

MRA评价周围动脉闭塞疾病的总体敏感性和特异性很难真实判断。有综述报道二维TOF-MRA的诊断敏感性达64%～100%、特异性为68%～96%；而CE-MRA的诊断敏感性为92%～100%、特异性达到91%～99%。

MRA正不断发展。周围血管MRA的创新性发展主要集中于空间分辨率更高、显示远端小血管更好、扫描时间更短，在静脉强化前即可完成动脉分支成像。作为一种研究工具，经济、有效的血管线圈将明显提高信噪比和空间分辨率。全新采集技术和更高场强扫描仪不断缩短扫描时间并极大改善图像分辨率。并行采集技术，如空间谐波并行采集（simultaneous acquisition of spatial harmonics，SMASH）和磁敏感编码（sensitivity encoding，SENSE），可以缩短1/3～1/2的扫描时间，提高空间分辨率，减少静脉污染。分段容积采集技术（“快速移动”）分段采集3D数据，k空间中央部分（低频信号数据）在动脉期对比剂团注首过时采集，周边k空间数据在延迟时相采集。分段容积采集空间分辨率高，由于在团注动脉期优先采集k空间核心部分（中央k空间），因此数据采集效率更高。另一种新技术是时间分辨的3D TRICKS数字减影MRA。时间分辨采集，如3D TRICKS，能将标准3D数据的采集时间从20秒缩短为每段三维数据2秒。TRICKS将重复采集k空间中央数据和减少周边k空间数据采集相结合，完成高时间分辨3D图像。该技术不需要测定循环时间，单纯采集平扫图像用于减影。Swan及其同事应用3站时间分辨TRICKS 3D CE-MRA检查周围血管病患者69例，并与传统血管造影术比较，评价其诊断准确性。MRA诊断血管闭塞的敏感性为89%，特异性为97%；评价50%以上狭窄的敏感性为87%，特异性为90%。该技术30分钟内完成，使用方便、快捷，是周围血管病成像的一种准确方法。

腹部血管解剖非常适合MRA成像。腹腔干从T ₁₂～L ₁水平主动脉前方发出，分成胃左动脉、脾动脉和肝动脉，65%～75%的个体属于该种血管走行。肠系膜上动脉（SMA）从L ₁水平主动脉前方发出；肠系膜下动脉（IMA）为肠系膜动脉的最细分支，从L ₃水平主动脉发出后由前向左前侧走行。肾动脉起源于L ₂椎体上缘腹主动脉，位于SMA稍下方。约32%的个体每一侧有多支肾动脉，12%的个体存在副肾动脉，具有独立肾上极动脉者约占7%，独立肾下极动脉的发生率约为5%。

CE-MRA图像中血管与周围器官产生良好对比，可在一次团注对比剂后提供腹部动脉和静脉的曲面断层图像，优于传统X线血管造影术。腹部MRA的适应证主要是评价肾动脉狭窄、腹主动脉瘤、主动脉夹层，以及诊断肠系膜动脉狭窄或闭塞。一次屏气即可获得腹主动脉及其分支的可靠图像。冠状位或斜冠状位3D图像的显示效果最佳，起源于腹侧的血管如SMA和IMA用矢状位采集效果最佳。由于MRA显示血管腔，因此扫描时应包括轴位自旋回波图像，有助于准确测量主动脉直径，评价主动脉壁以及所有可能的腹腔内病变。注入对比剂前应做屏气3D MRA，保证3D容积部位恰当，包括兴趣区血管，便于减影处理。对比剂注入后进行最少两次扫描采集（动脉期和延迟期），不会明显增加扫描时间，但能提供更多信息，特别是静脉情况，这一点在血流缓慢时尤为重要，如巨大腹主动脉瘤或主动脉夹层假腔血流缓慢的情况。在大量对比剂进入血流缓慢的血管节段前已完成动脉期MRA成像，此检查在肾动脉成像时能获得肾实质强化的大量信息。钆增强3D-MRA腹主动脉成像通常对比剂用量为20～30ml，注射速率为2ml／s。巨大腹主动脉瘤、主动脉夹层或主动脉闭塞的患者推荐增加剂量，保证动脉内钆对比剂的浓度足够高，有助于分支显影。MRA新技术如TRICKS和多线圈成像（如SENSE）可以更快完成数据采集，时间分辨率更高，空间分辨率亦无明显下降。

MRA已成为肾动脉狭窄（renal artery stenosis，RAS）诊断的选择手段，因MRA不使用肾毒性对比剂，所以极具吸引力。TOF和PC技术已用于RAS的评价，由于成像时间长，狭窄分级不准确，副肾动脉显示差等因素限制了这些技术的广泛应用。CE-MRA不受流空效应影响，极大地改善了肾动脉成像。三维动态扰相梯度回波序列分别于对比剂注入前、动脉期和延迟静脉期3次采集。3D图像经MIP和MPR后处理重建，狭窄后扩张和肾实质延迟强化为RAS重要的辅助征象。

肾动脉成像的关键在空间分辨率，特别是肾动脉远端的显示。即便快速屏气，CE-MRA仍然受远端肾动脉由近及远搏动的影响，通常屏气CE-MRA的肾动脉移位会超过体素大小，进而使远端肾动脉显影的准确性受到影响。近来SENSE技术的应用缩短了采集时间，可以改善远端肾动脉的成像质量。

肌纤维发育不良所致肾动脉狭窄的诊断面临挑战，因其发生于远端肾动脉分支，而且MRA显示狭窄与扩张的交替变化可能不明显，所以限制了MRA用于此疾病诊断。主动脉通常不随呼吸而动，在肾动脉流入孔几乎不发生线样呼吸-屏气漂移，有利于动脉粥样硬化所致近端肾动脉病变的显示。使用MRA诊断动脉粥样硬化所致RAS非常可靠。最近采用盲法荟萃分析研究1985～2001年间的25项关于MRA与传统X线血管造影术的比较，共998例患者进行肾动脉MRA检查，其中499例为平扫MRA检查，499例接受钆对比剂增强3D MRA检查。平扫MRA发现50%以上狭窄的敏感性和特异性分别为94%和85%，而CE-MRA检查的敏感性和特异性分别达97%和93%。该分析回顾了1999年时所能应用的成像技术，肯定MRA为评价肾血管性高血压的首选成像方法，特别是对动脉粥样硬化多发年龄组。

由于动脉粥样硬化和动脉壁退变，典型的腹主动脉瘤呈纺锤形，囊性动脉瘤真菌感染的可能性大。通常动脉瘤指正常动脉腔异常扩大，动脉直径超过正常50%以上，腹主动脉直径通常>3cm。自旋回波图像最适合测量动脉瘤的大小，为了准确评价应包括近端和远端及其与腹部主要分支血管的关系。钆对比剂增强3D MRA能满足这些要求，能显示肾动脉主干和副肾动脉、肠系膜血管，及其与动脉瘤之间的关系。MRA诊断腹主动脉瘤及其特征非常准确。

动脉支架植入已成为主动脉瘤治疗方法之一。多选择CT在支架植入前进行分级，并监测支架植入后有无渗漏。除钙化定量外，MRA亦能提供支架植入前的详细信息，但由于支架伪影限制了MRA在支架植入后随访中的应用。镍钛合金和PTFE支架在CE-MRA上伪影小，克服了这一不足。Cejna及其同事评价了3D CE-MRA对主动脉支架植入术后患者随访的准确性，并与CTA进行比较。植入镍钛合金支架的患者，MRA的敏感性至少与CTA相当。MRA对于无磁支架是安全的，不产生热量，不会引起支架移位。

腹部主动脉夹层评价包括出口的显示、撕裂范围以及主要内脏分支血管受累情况。多数情况不累及腹腔干和SMA，因这些血管发自真腔。内膜片在动脉内延伸，将血管分为两个腔，一个为真腔，另一个为假腔。腹腔干假腔内血栓或真腔受压会导致肝、脾梗死；肠系膜动脉阻塞引起肠系膜缺血。因肾动脉阻塞，导致肾强化不一致，仅由假腔供血的动脉极少受累。

远端夹层多为螺旋状，普通成像方法不容易显示，3D MRA可清晰显示螺旋状走行的主动脉夹层的真、假腔。3D数据经MPR后处理能选择性观察主动脉的每一分支，识别血供是来自真腔抑或假腔。因假腔内血流缓慢，信号采集初期对比剂充盈不佳，应该延迟扫描。3D CE-MRA对90例累及腹部的主动脉夹层患者的研究，与X线血管造影术和手术所见比较，发现所有病例均能被准确诊断。

慢性肠系膜缺血的多数患者无症状，除非腹腔动脉、肠系膜上动脉和肠系膜下动脉3支动脉中有2支闭塞。绝大多数狭窄发生于肠系膜动脉和腹腔动脉，CE-MRA能准确评估这些血管的走行。Holland及其同事报道CE-MRA显示腹腔动脉、肠系膜上动脉和肠系膜下动脉病变的敏感性和特异性均为100%，采用双期CE-MRA研究125例肠系膜缺血患者得出相同结果。最近应用3D压脂CE-MRA技术能准确评价SMA分支异常，准确性分别为一级分支75%、二级分支60%、三级分支50%。延迟采集有助于肠管延迟强化情况下的诊断。

目前MRA对急性肠系膜缺血的评价仍不理想，无法显示非闭塞性慢血流和远端细小分支闭塞。对于慢性肠系膜动脉闭塞、肠系膜动脉瘤形成和肠系膜动脉炎的评价，MRA为一种理想检查方法。

CE-MRA的另一优点在于能同时显示下腔静脉、肝静脉和门静脉。快速CE-MRA技术的出现使动脉期、门脉期和体静脉期图像的获得成为可能。肝移植前广泛应用3D MRA明确门脉血管的解剖，并排除血栓的存在。

对疑似大血管炎患者的诊断和定期随访，MRA已经成为一种重要检查手段。MRA能在轴位、矢状位和冠状位成像，图像空间分辨率高，普通MRI就能识别正常主动脉壁。在疾病初期，血管造影术能显示在管腔异常之前，血管壁水肿、增厚等血管炎的特征性改变已经存在。自旋回波断层图像能清晰地显示血管壁形态，增强扫描能显示血管壁强化。其他血管炎异常所见包括溃疡、夹层、狭窄、闭塞和动脉瘤样扩张。

大动脉炎（Takayasu's arteritis，TA）为主动脉及其分支的炎性疾病，多见于年轻女性，因症状无特异性，亦无可靠的血浆生化指标，早期诊断困难。后期出现动脉狭窄、闭塞或动脉瘤的症状和体征，病理表现不可逆。在大血管形态发生明显异常前，传统血管造影术不仅不能提供血管壁形态变化，而且没有确诊依据。管腔内高密度对比剂引起相邻血管壁伪影，使螺旋CT增强扫描受限。CTA为显示血管壁改变，特别是早期肺动脉改变的次选成像方法。另一方面，普通断层MR技术和增强MR技术非常适合于评价动脉血管壁改变，这些变化反映了疾病的早期异常。

CE-MRA提示的典型TA表现包括主动脉及其主要分支狭窄，多累及左侧锁骨下动脉，其次为肾动脉和颈动脉。在50%的患者中，MRA显示伴有周围肺动脉闭塞的肺动脉系统异常，9.5%的患者经MRA发现主动脉瘤样扩张。CE-MRA的敏感性和特异性均为100%。

疾病活动期缺乏特异性的炎症标记物。56%的患者在临床恢复期血沉持续升高，而临床稳定期44%患者的手术活检标本表明有活动性炎症。MRA的作用主要在于发现早期血管炎改变，并评价疾病的活动性。评价指标为血管壁形态和血管壁强化。正常主动脉壁在MRI图像上非常薄。动脉狭窄发生前，在普通断层T ₁加权平扫图像上动脉壁呈环形、弥漫性增厚，厚度达到3～10mm。T ₂信号对水敏感，血管壁水肿表现为T ₂高信号。短反转时间反转恢复（short inversion time inversion recovery，STIR）技术对水肿的显示可能较普通T ₂稍敏感，特别是结合“黑血”成像技术时。已报道这些“水肿加权”的MRA序列可用于显示动脉炎急性期的炎症变化。MR信号变化本身与水在炎症、水肿的组织中的分布密切相关，使血管壁在炎症活动期表现为高信号。后续研究表明，在疾病活动期、可疑疾病活动期和临床恢复期MR发现血管壁水肿的几率分别为94%、81%和56%，这使得该技术应用初期给予人们的兴奋开始冷却，更何况ESR和CRP与血管水肿临床评价以及MR的成像结果无关。后期研究发现水肿与形态改变无关，但所有这些研究因缺乏组织病理学相关性而受到影响。水肿加权MR作为评价疾病活动性的唯一方法并不可靠，原因很可能是炎症消退后组织重构过程中水肿仍然存在。

CE-MRA已用于疾病活动性的评价。增强扫描T ₁加权血管壁强化反映了血管数目增加和大量对比剂向管腔外渗透；延迟扫描发现血管壁持续强化，进一步表明疾病处于急性期。通过测量信号强度并与心肌强化程度比较，可以评价主动脉壁强化程度。CE-MRA显示动脉壁明显强化，增厚的主动脉壁信号强度高于心肌信号强度时，推测为活动性炎症。这些征象与疾病活动期的临床表现、ESR和CRP水平一致，经过治疗临床表现减轻，ESR和CRP下降。CE-MRA T ₁加权成像发现活动性炎症的敏感性优于T ₂加权技术，但无组织病理学对照无法得到证实。应注意前文曾提到经同侧前臂注入对比剂后，锁骨下动脉CE-MRA评价锁骨下动脉的明显不足。目前评价血管壁水肿和炎症应包括T ₂加权、增强前后T ₁加权自旋回波序列和3DCEMRA，应获得轴位、冠状位、矢状位图像，必要时增加斜位图像。

巨细胞性动脉炎（giant cell arteritis，GCA）为大血管炎症，老年人多见。MRA对诊断胸主动脉瘤合并巨细胞性动脉炎有帮助。周围大血管如锁骨下动脉受累时MRA亦能明确诊断。然而，有关MRA评价GCA的资料主要来源于个案报道。已证明标准2DTOF-MRA能发现GCA患者颞浅动脉变窄。研究显示MRA对GCA的诊断和随访亦有帮助。Anders曾利用矢状旁压脂T ₁加权SE成像观察GCA患者颞浅动脉的额、顶支近端，不过活检仍然是唯一标准。

CT自20世纪70年代推出以来不仅变革了放射诊断，也影响到日常临床实践，第一次将医学影像设备与计算机完美结合，第一次展示X线断层图像，也是预示数字化图像新时代到来的第一种模式。CT定位扫描片是一幅经过计算机数字化处理的X线片，也是精确定位水平扫描的基础。之后产生的几种显像方式都是在CT成像技术的基本原理上发展起来的，如数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA），磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI），正电子发射断层扫描（positron emission tomography，PET）及数字超声心动显像（digital echocardiography），可以说CT引导了诸项影像技术的发展。

CT具有高密度分辨率，使得静脉注射碘剂增强血管较常规动脉血管造影更为有利。多项基本参数决定了CT在临床特殊诊断应用方面的有效性，这些参数包括空间分辨率、时间分辨率和对比度分辨率、观察野、扫描速度和几何形状，以及扫描程序下扫描采集与感兴趣区组织血管强化最佳时相的匹配程度。

CT血管造影（computed tomography angiography，CTA）已成为现实。最初的常规全身单层扫描CT与介入性血管造影术相比速度显得过于缓慢，尽管如此，它仍确立了在全身各部位应用的可行性，而且电子束CT（electron beam CT，EBCT）显示出在心血管疾病诊断方面的巨大潜力。在二十余年间经历了多种CT扫描仪的更新换代才有了多层CT（multislice CT，MSCT）的问世，促使CTA成为临床常规检查的一部分。如今多层CT几乎随处可见，事实上，自20世纪90年代末第一台4层CT扫描系统面世以来，大多数扫描仪的制造商已经停止了单层CT的生产，同时竞相推出速度更快的扫描仪，在增加探测器的排数和精益求精的图像采集技术方面展开竞争。

这一章讨论MSCT的基本原理，阐述这项技术在各个器官系统的动脉循环逐渐取代介入性更强的诊断性血管造影术的原因。现代MSCT扫描仪在数秒内获取上百幅CT图像，从而为观察分析提供大量信息，图像的演变伴随着常规的图像显示、分析方法和定量方法的进步。这些方法以及包括放射线剂量在内的CTA的优缺点等问题都将进行讨论。

20世纪90年代早期螺旋CT的问世是CT成像技术改进发展道路上迈出的坚实一步，第一次可以获取与解剖细节准确匹配的容积数据。容积数据成为CT血管造影的重要基础，同时也为日后三维成像技术的发展铺平了道路。由此产生的三维成像技术，如多平面重建（multiplanar reformations，MPR），最大密度投影（maximum intensity projections，MIP），表面遮盖显示（surface-shaded displays，SSD）以及容积再现技术（volume rendering techniques，VRT）已成为当今医学影像技术的重要组成部分。

理论上讲，容积数据具有良好的空间分辨率和各向同性的性质，即在任意方向上显示图像的基础是每个体素在空间3个轴上具有相同的标量。但是，临床上使用的多数单层螺旋CT机型以其机架旋转一次费时1秒的速度不足以满足上述前提条件。为了避免运动伪影，使团注造影剂达到最理想效果，CT血管造影需要在患者一次屏气期间（25～30秒）完成。如果扫描范围较大，如主动脉（全长约60cm），若要在一次屏气内完成，则必须使用5～8mm的准直。这将导致由准直宽度决定的患者体轴方向的轴位分辨率与纵向分辨率通常有0.5～0.7mm的偏差。因此，利用单层螺旋CT只能在很有限的扫描范围内实现分辨率的各向同性。

要实现更大程度上的容积覆盖范围并且提高轴位分辨率，应从提高机架的旋转速度、多排探测器同时采集两方面入手。迈向多层螺旋CT的第一步除了1984年推出的针对心脏成像的双层系统之外，还有1993年问世的普通X线双层CT扫描机。1998年，主要CT生产厂商推出了MSCT系统，它实现了扫描速度、纵向分辨率以及X线能量利用率的提高。这样的系统有代表性地呈现了0.5秒旋转1次，同时采集4层图像的能力。

在诸如扫描层厚等一系列参数不变的情况下，多层探测器同相探测导致扫描速度成倍提高。所以增加了多层CT相对单层CT在血管造影中大显身手的机会。对于外伤患者、重症危急患者及不能充分配合的患者，其临床应用优势也显而易见。多层CT使单位扫描时间内的扫描范围扩大了，这对于扩大血管造影范围意义较大，如下肢血管的造影。对于临床应用，最有意义的是能够对一定解剖容积做纵向高分辨率薄层扫描，极大地减小薄层厚度，从而达到各向同性的目标。现在整个胸部或腹部的扫描可以是1mm或1.25mm扫描准直宽度。尽管有这些明确的优势，对于4层CT来说，临床挑战性和局限性仍然存在。在常规应用中，真正的各向同性还没有完全达到，在胸部或腹部扫描时纵向分辨率是1mm，而平面分辨率为0.5～0.7mm，二者未完全匹配。对于较大容积，如下肢血管CT造影，想在合理的时间段内完成扫描必须使用更大的准直宽度（2.5mm），而对于采集纯粹动脉期的图像来说，扫描时间过长。就Willis环的CTA来说，100mm的扫描覆盖范围用4层螺旋CT使用1mm层厚和0.5秒的机架旋转时间，大概在9秒内完成扫描。而在脑循环不到5秒的前提下，这个时间过长，不能避免静脉显影。

作为向前迈出的一步，2000年推出的8层CT缩短了扫描时间，却未能在纵向分辨率上有所提高（最小的准直宽度是8×1.25mm）。接下来16层和64层CT的推出实现了以亚毫米级的空间分辨率对解剖容积进行真正意义上的各向同性的螺旋式采集，300mm的扫描范围在不到10秒内完成。尽管水平空间分辨率无明显提高，而快速MSCT的两项重要进步在于具有各向同性的多平面分辨率以及采集时间的缩短。对重症患者和呼吸困难患者的检查也可以顺利完成。

因探测器排数不断增加，CT扫描仪的性能已经明显提高，而且仍在进步中。MSCT的应用范围也扩大到以往常规CT无法触及的一些领域，如增加了心电门控技术的心脏成像。当机架旋转一周的速度为0.5秒，加上专门的图像重建方法，采集轴位图像的时间分辨率提高到<250毫秒时，则可以在平稳心律小于65次／分的情况下，获得心脏舒张中末期的无运动伪影的良好图像。用4层各向同性的采集，使用4×1mm或4×1.25mm准直在一次屏气期间完成整个心脏容积的扫描是可行的。现代CT系统纵向分辨率和对比分辨率的增加，成就了无创观察冠状动脉血管的现实。最早的临床研究表明MSCT不仅在检测方面而且在一定程度上对冠状动脉管壁上钙化斑块与非钙化斑块的定性也有相当潜力，因为二者对射线的衰减不同。但4层和8层CT系统的局限性妨碍了CT冠状动脉造影与常规临床应用的成功一体化，由于纵向分辨率不够高导致的部分容积效应伪影，使植入支架和严重钙化的诊断很困难。对于心率较快者，必须选择不同冠脉重建时相。4层CT扫描整个心脏（约12cm）需要一次屏气的时间长达40秒，这对于心脏疾病患者来说难以完成配合。MSCT技术改进过程正在试图克服以上局限性，接近目标的重要步骤是使机架转速快于0.5秒／周，使时间分辨率和使用耐久度提高。16层和64层亚毫米级的采集则提高了纵向分辨率，缩短了屏气时间，图像的采集和重建也更加细致合理。

为了达到适用临床的目的，每次必须应用不同层距，以调节最佳扫描速度、纵向分辨率和图像噪声。对于单层探测器，不同的层距由X线束的预设准值决定；M层CT探测器的基本模型是M排探测器，层厚由预设准值决定。对于M>2的多排探测器系统，这个简单的设计原理有其局限性，应使用更加灵活多变的概念取代，由多于M排的探测器同时实现M层的各相同性采集。MSCT的不同生产商推出不同的探测器设计，所有的仪器都根据被选X线束的宽度，将若干排探测器以更小的宽度排列组合在一起。

对于4层CT系统，通常都可使用两种探测器排列方式。排列固定的探测器组成的探测器元件在纵向上的大小是相等的，代表机型是GE Iightspeed系列产品，拥有16排探测器，每排宽度为1.25mm，总的纵向覆盖范围可达到20mm，由于几何空间的放大，实际的探测范围可达到2倍的宽度。通过各排探测器信号的组合可以得到不同的层厚：4×1.25mm、4×2.5mm、4×3.75mm及4×5mm，同样的设计也用于8层CT系统的版本：8×1.25mm和8×2.5mm层厚。

还有一种不同的探测器排列方法，即在纵向上配置不同宽度的探测器，例如拥有8排探测器的Pillips MX8000 4层CT机和Siemens SOMATOM Sensation 4层CT机均是这种类型，纵向宽度为1～5mm，可有以下选择：2×0.5mm、4×1mm、4×2.5mm、4×5mm、2×8mm和2×10mm。

层厚的选择决定扫描图像的内在纵向分辨率，在“step and shoot”轴扫模式下，探测器的层厚可以在图像重建时增加探测器信号而任意决定。在螺旋模式下，有效的层厚由图像重建时的附加程序独立调整。因此不管是为了追求高分辨率的细节，还是为了进行三维重建，或是为了获得更好的分辨率或快速再现和拍摄，不同的薄层厚度均可从同一组数据中进行选择。

新近推出的16层CT系统都具有适配的探测器排列模式，代表机型是Siemens SOMATOM Sensation 16层CT，拥有24排探测器，中央的16排为0.75mm层厚，两侧靠外各4排为1.5mm层厚。纵向覆盖范围可达24mm，通过调整各层探测器的信号组合方式，可用12层或是16层以0.75mm或1.5mm层厚同时采集图像。GE Lightspeed 16层CT也使用相同设计，16层探测器提供0.625mm或1.25mm层厚，纵向覆盖范围20mm。Toshiba Aquilion CT则使用另一种设计，16层探测器提供0.5mm、1mm或2mm层厚，纵向（z轴）覆盖范围可达32mm。

MSCT最令人兴奋的一项新技术是心脏成像，可显示无心动伪影的心脏和血管。1984年，电子束CT作为第一种具有心电门控采集心脏图像能力的CT问世。目前使用电子束CT扫描，常规显示冠状动脉及心脏解剖学的程序通常使用3mm层厚、时间分辨率为100毫秒和触发式心电门控，在舒张期内连贯地采集同一时相的横断位图像。

心脏冠状动脉是微小而复杂的三维结构，冠状血管左主干的直径从5mm逐渐变细至左前降支末梢直径约1mm，要观察到解剖结构细小、迂曲、复杂的冠状动脉树和血管上细微的病理变化，<1mm的各向同性或接近各向同性的水平和纵向分辨率是必需的。目前的MSCT扫描系统中的常规扫描程序对冠状动脉高分辨率成像提供0.5mm的平面分辨率和0.6～0.8mm的有效纵向分辨率，接近无创性冠状动脉造影的要求。如果要分辨程度为10%～20%的冠脉狭窄，CT系统需要具有至少0.3mm的各向同性的空间分辨率。

为了将心脏搏动产生的运动伪影降至最小，选择心动最弱的时间点进行连续扫描和图像数据重建，通常为心动周期的舒张期；为了最大限度地达到目的，不依赖心率的时间，分辨率要小于100毫秒才会最大可能地减少心动伪影。如果图像在舒张期采集和重建，心脏时相由同步的心电记录决定。心脏CT扫描使用两种不同的心电同步技术：预激触发式和回顾性心电门控。

预激触发式心电门控早已与电子束CT和单层螺旋CT同步投入使用。门控信号从患者心电图中预先估算的相邻的RR间期获得，扫描从探测到的R波后一个心舒期的固定时间点开始。MSCT每隔一次心脏搏动便可在一个心动周期内同时采集若干时相的图像，相比单层螺旋CT，这一策略可以缩短屏气时间使产生呼吸运动伪影的可能性降低。为了提高时间分辨率，扫描采集只在扫描机架旋转的部分时间内进行（在2/3周即240°～260°范围内发射射线），只要采集足够进行图像重建的最少量数据即可。常规的部分扫描重建在扇形射线束的基础上进行，使得时间分辨率与部分扫描的采集时间相等。追求更佳的时间分辨率则可使用基于半扫描重建算法的平行射线束，照射野中心范围内的时间分辨率等于旋转时间的一半（旋转时间为500毫秒则时间分辨率为250毫秒；旋转时间为420毫秒则时间分辨率为210毫秒）。这样的预激触发心电门控对图像重建所需数据最小化，是心电同步扫描的射线利用率最高的方法。但是通常较大层厚时使用预激心电触发采集（电子束CT的3mm层厚、4层或8层CT时2.5～3mm、16层CT时1.5mm）。因此，对于较小体积的心脏所得到的数据少于3-D重建所需数据量。另外，由于预激心电触发技术很大程度上依赖于患者的心率，在心律失常的情况下肯定会出现预触发的计算失误。

另一种心电同步扫描采集处理方法是回顾性心电门控。对于扫描采集期间心律变化的患者，这种途径具有更多的期相同步适应性。回顾性心电门控还要求多层螺旋扫描进床速度要慢，进行与同步心电记录上心动周期中特定期相连的扫描采集。回顾性心电门控扫描采集要求高度重叠的螺旋扫描和与患者心率相适应的进床速度，以确保扫描完全覆盖心脏。多数多层CT扫描仪提供的扫描程序是螺距为0.25～0.375的固定重叠，于对心率>40次／分的心脏进行无间断的容积扫描。螺距为球管旋转一周检查床移动的距离与扫描层厚的比值。对扫描范围内整个心脏和邻近解剖结构在心动周期的固定期相上进行连续而完整的图像重建。一般每个心动周期的图像重建会比预激心电门控的多层CT扫描快一些。连续的螺旋采集有利于重叠图像的重建，可获得的轴向空间分辨率比实际层厚低20%。基于这样的原因，对于采集高空间分辨率的增强扫描的细小心脏结构图像，尤其是冠状动脉的图像，回顾性心电门控更有优势。对于每次心搏的图像重建，使用部分旋转的扇形束（通常为240°～260°）的结果是感兴趣区的时间分辨率等于旋转时间的一半。在邻排的探测器投影间插入多层螺旋投影，可以补偿进床运动并提供无螺旋运动伪影的、具有良好敏感度的图像。

时间分辨率的提高可以使用不止一次心动的轴位图像重建，重建一层图像的部分扫描数据，最后组成多个连续心动周期的投影片段。受旋转时间和患者心率之间关系的影响，时间分辨率在1/2旋转时间与1/2旋转时间与投影片段数（心搏周期数）之比这一期间内是现实的。尽管理论上有分组图像重建算法更好的时间分辨率，但由于其对心率变化太为敏感，所以不能提供更好的图像质量。

通常舒张期被选为心脏和冠状动脉图像重建期相，因为此期的心动最小。不过，采用高度重叠的扫描采集方式，图像数据可以实现包括全心动周期x、y、z任一方向的容积重建。这就使得有着特殊运动模式的具体患者的解剖结构可以在回顾性选择重建点的帮助下获得最优图像。为了改善心律失常情况下的期相同步，个别图像可以被丢弃，或是在同一心动周期内任意改变重建间隔，使得重建理想地与每次的舒张期间隔相吻合。除了来源于舒张期重建图像的结构信息，同一组扫描数据中其他期相的图像作为回顾性心电门控采集的辅助资料，也可用来分析心脏功能的参数，如舒张末期容积、收缩末期容积和射血分数。

降低曝光射线量最重要的因素就是使剂量与患者的体型和体重相适应。

作为一般规则，如果成像的直径增加4cm，那么为了保持图像噪声大小则剂量需要增加一倍。同样，如果成像直径小于平均值4cm，用标准剂量的一半就可以满足图像质量需求。降低剂量可以通过减少毫安秒和千伏的设置值实现。

降低曝光射线量的方法还包括调节管电压到扫描接受的范围。在对比增强的研究里，如CT血管造影，降低管电压在固定患者受线量的情况下信噪比是增加的。所以，要获得理想的信噪比，选择低的千伏值可以降低受线量。对于体型稍小的患者，降低剂量的可能性更大。理想的是在CT血管造影时使用80kV以降低患者的受线量。临床实践肯定了相关理论，也证明了CT血管造影时使用80kV代替120kV可降低剂量50%的可行性。但是现实中，80kV的球管容量对于体型稍大的患者是不够的，因此限制了这一手段的日常推广应用。所以，使用100kV似乎是CT血管造影时更合适的折中办法。对于胸部和腹部血管造影，100kV被推荐为标准模式，已报道在不丢失诊断信息情况下，该模式可减少约30%的射线量。

一项提高临床使用率的新技术是管电流适形调节。这项技术使球管每旋转一周时的输出与患者的体型相适应，从而补偿在不对称的身体部位（如肩部和骨盆）X线衰减程度的差异。球管输出的多样化，由Scout片的定位分析预先决定，或是由扫描时单排探测器的信号实时决定。使用这项技术，根据身体不同部位在不影响图像质量的前提下，剂量可降低15%～35%。进一步成熟的技术是球管输出不仅在每旋转一周时适合患者体型的几何形状，而且在纵向上对不同区域保持足够有效的剂量，例如从胸部到腹部的扫描（自动曝光控制）。在一有代表性的脚本中，“标准体型”患者不同身体区域的剂量衰减会被储存在计算机主机中，这里的剂量衰减与标准程序的毫安秒设置相匹配。如果实际的剂量衰减与“标准的”衰减有偏差，则球管输出会发生相应的调整。自动球管适形调节可避免对于患者体型而言过高或过低的射线剂量，不需要在检查时估计患者体重和身材来调节毫安秒，很大程度上简化了临床技师的工作流程。

目前争论的焦点是心电门控心脏扫描的射线剂量问题。最近基于4层CT系统的研究大致得出，钙化积分心电激发扫描使用3mm层厚时有效剂量为1msv；使用1/1.25mm层厚进行心电门控的CT冠脉造影剂量为10msv。使用心电控制管电流调节的心电门控扫描时，射线剂量可以降低30%～50%；螺旋扫描时X线球管的输出根据患者心电进行调节。一般采用舒张中末期相，除非是使用者设定特定心动期相才保持额定球管输出；在其他期相，尽管在全心动周期内为了图像重建而保持信号不间断，球管输出仍会比额定值降低20%。因此，即使在心动周期的某些时相信噪比会降低，低剂量图像对于各项功能参数（如射血分数）的评价也已经足够用。

应用多层CT血管造影的益处很多：扫描时间更短、扫描范围更大、纵向分辨率更高。

大部分程序是基于这些优点的综合应用，日常检查中近乎于各向同性的空间分辨率具有三维再现的诊断能力。MSCT技术的广泛使用已经改变了传统CT图像的分辨率，CT的纵向分辨率和平面分辨率是有差别的。在螺旋CT出现之前，纵向分辨率只由层厚决定，而重建算法决定平面分辨率；对于螺旋CT，层厚不再是决定横向分辨率的唯一因素，螺旋插入功能也在起作用。MSCT拥有的z-filter技术允许从既定的扫描层厚中选择任意不小于准直宽度的层厚进行重建，对同一组数据权衡z轴分辨率和图像噪声的能力是z-filter重建的最大好处。在诸多应用中，建议使用层厚小的数据采集方法，不需要考虑初始图的设定层厚。纵向分辨率和平面分辨率的差异将逐渐成为历史，传统的横断图像也将失去它的临床重要性，取而代之的是各向同性的容积图像的交互式观察和操控，只有重点的层面或某些任意方向的视图会被记录和保存。

对于临床应用来说，0.16mm层厚螺旋扫描仪的推出是通往真正意义上的各向同性扫描目标的重大突破。纵向分辨率得到改善的同时，扫描时间的极大缩短使检查进一步简化，同时也减少了造影剂的用量。

多层CT出现后对颅内及颈部血管CT成像的推动是显而易见的，这种无创性评价颅内血管方法的优势早已被认识。准确的图像信息是必需的，尤其对存在已破裂或未破裂颅内动脉瘤的患者进行外科夹闭或血管内治疗的术前评估，CTA可以准确显示动脉瘤颈、瘤体形状及瘤体定位，显示供血动脉和邻近的重要骨性结构。最近的研究表明，CTA对于发现小的脑血管瘤的敏感性高于DSA，特异性与DSA相当，CTA具有较高的操作可靠性，使这项技术成为疑似脑血管瘤患者无创检查的首选。影像检查手段中CT的显著优势还有显示钙化，从而对粥样硬化斑块定性。

使用传统CT技术显示颅内血管，需要大量的对比剂和相当长时间的扫描才能获得高质量的图像。

颅内或颈部血管CTA得益于MSCT快速而准确的扫描技术。MSCT产生的各向同性的容积数据为立体观察纤细而迂曲的血管提供了所需的空间分辨率。有了这样的数据，高质量的二维或三维微细血管重建可以通过诸如多平面重组（MPR），最大密度投影（MIP），表面遮盖显示（SSD）和容积再现（VRT）等技术实现。有了MSCT，日益加快的扫描速度增加了采集范围，亚毫米级的分辨率，从主动脉弓至Willis环无静脉强化的纯动脉期扫描为进行三维后处理提供便利。颈动脉至Willis环的CTA使用16×0.75mm层厚，0.5秒转速，1.5螺距（床速36mm／s）的扫描条件，300m的扫描范围只需要9秒。Willis环细小动脉的各向同性扫描在0.5mm层厚时即可达到最佳显示的解剖细节。用16层CT评价升主动脉及主要分支血管在紧急情况下非常有用，因为对患者来讲是最快速、有效的检查。对疑似缺血性卒中的患者，脑供血情况以及颅内梗死的位置都可以通过一次检查作出评价。脑灌注CT成像可以用同样的检查模式区分脑组织是否受到不可逆损伤或可逆性损伤。CT平扫、CT灌注成像和CTA结合使用可以快速提供急性卒中患者缺血损伤范围的综合信息。

因冠状动脉纤细、走行迂曲并且处于快速、持续的运动中，对其准确评价成为无创影像手段的最大挑战。由于冠状动脉疾病在西方社会广泛流行，促使无创准确评价冠状动脉成为医学界追求的目标，但目前为止还没有一种无创的方法能够满足要求。不过，MSCT冠状动脉造影在很大程度上能够满足无创显示冠状动脉形态的要求，因其结合了史无先例的采集速度、空间分辨率和使用上的稳定性。

CT对比增强血管造影（CE-CTA）已经被认为是诊断冠状动脉疾病的有效手段。因为从容积图像里获得血管起源和走行等复杂信息的能力优于常规血管造影。MRI对于检测冠状动脉远端有局限性，而CT是显示细小分支、瘘管和血管起源异常的首选手段。

无创影像检查旁路移植物的通畅或闭塞早已成为CT技术涉足的领域。用单层螺旋CT增强扫描诊断动脉及静脉旁路移植物开放率的敏感性和特异性>90%。无创检测旁路移植物这一难题还未能解决，因其不仅要求辨别移植物的通畅或阻塞情况，而且要对旁路血流进行相对复杂的功能评估，对移植物病变进行准确的检出，并对远端吻合口给予可靠的显像。目前关于CT对有血流动力学意义的移植物狭窄的检出和分级准确性的数据还很少。最近一个采用4层CT研究较大样本患者人群的报道认为，检测移植物闭塞的整体敏感性和特异性为97%和98%。在排除了38%的无法评价的移植物后，移植物重度狭窄的检出敏感性是75%，特异性为92%。

关于CT冠状动脉造影评价冠状动脉狭窄准确性的研究目前十分活跃，多数研究使用电子束CT或4层螺旋CT来分析无创CT血管造影对于冠状动脉出现明显血流动力学障碍性狭窄的检出敏感性，认为这一范围是80%～90%，取决于实验设计和患者数量或被排除的血管数量。根据文献，CT对于冠状动脉狭窄的检出准确性高于MRI。速度更快的、有着更多排探测器的CT扫描设备的出现，提高了冠状动脉的可评价数量，也使整体狭窄通过无创CT冠状动脉造影检出的准确性得以提高。初期临床使用0.37秒机架转速的CT扫描仪，图像质量由于减少了心动的影响而得以提高，同时也提高了患者心率较高时临床检测的稳定性，从而减少了需要对心率进行控制的患者人数。

大部分已发表的研究指出，CT冠状动脉成像具有鼓舞人心的阴性预测值（16层CT为97%）。这样高的阴性预测值表明，无创CT血管造影在未来很可能对广大具有不典型冠状动脉疾病临床表现的患者产生重大影响，他们将不需要接受昂贵的有创冠状动脉检查来排除冠状动脉狭窄的可能性。

CT对于冠状动脉成像固有的优势是，技术本身采用横断面成像。常规导管造影术由于其空间分辨率的优势，曾广泛作为诊断冠状动脉疾病的“金标准”，但仅有对血管腔和血管腔狭窄程度的显示，不能观察到冠脉管壁的情况。相比之下，CT增强造影可以显示冠状动脉管壁上钙化或非钙化斑块是否造成管腔狭窄。

对比增强CT可无创地评价血管壁动脉粥样硬化斑块的潜力激发了广泛的科学兴趣，因其可能对冠状动脉粥样硬化的复杂病理机制提供更有价值的认识。

对于动脉成像，MSCT快速和较大覆盖范围的成像能力一方面可以极大地提高诊断率，另一方面也使患者更舒适。16层CT胸部和腹部血管造影可以在一次屏气（约17秒）内完成，以亚毫米层厚覆盖600mm的扫描范围。当不需要真正的各向同性分辨率时，使用16×1.25mm或16×1.5mm的扫描条件可以使扫描时间进一步缩短或使扫描范围进一步扩大。1500mm的全身CT血管造影时，采用16×1.5mm层厚、0.5秒旋转时间、1.25螺距（进床速度为30mm／s），能在26秒完成扫描。高速扫描也明显减少了对比剂用量。

CTA可以评价先天性和获得性主动脉病变，对制订外科手术计划及心血管介入术后随访有价值。采用多层CT快速高分辨显像对于急性主动脉损伤，尤其是主动脉离断或剥离的初步诊断和术后随访，都具有重要价值。如果病理学上怀疑主动脉根部病变，回顾性或预激性心电门控扫描采集可以明显降低心动伪影；如果使用4层CT系统的回顾性心电门控功能，采用高分辨薄层扫描覆盖全部胸主动脉，所需的扫描时间会超过大多数患者的屏气能力。因此，需要增加扫描的层厚，通过牺牲三维图像的分辨率来达到较短的扫描时间。现在新一代的多层CT系统的问世避免了这样的损失，多层CT运用回顾性心电门控技术得到整个主动脉的高清晰成像，而且避免了由于心脏运动导致的诊断失误，并保留了多层CT数据接近各向同性的特点。

传统和一般的非侵入性腹部CT血管造影术常用于动脉瘤疾病的诊断和术后评价，通过判断血管侵及与否确定肿瘤分级（如胰腺癌切除术前评估），包括对疑似缺血性肠病的诊断，以及不明原因高血压患者怀疑肾动脉狭窄和肾移植供者的术前评估。典型的腹腔主动脉分支扫描应从腹腔干起始覆盖主动脉各个分支，如果用传统的单层CT薄层扫描覆盖上述范围，所需要的扫描时间超出了大多数患者能够屏气的时间，造成呼吸运动伪影，严重影响成像效果。然而，薄层CT扫描是可靠地评价小动脉的必要条件，尤其是在斜位平面扫描时（例如肾动脉），这是使用厚层CT扫描难以做到的。而且，需要使用大量造影剂才能在扫描时得到连续和清晰的动脉影像。

多层CT最显著的应用之一是通过高空间分辨率的外周动脉X线成像，从而实现四肢动脉的无创成像，尤其是下肢动脉成像。多层CT发明以前，对肢体外周血管的扫描能力很有限，过去介入血管造影术是评价下肢动脉疾病的首选，然而现在，如果没有治疗性干预计划（如取栓术、动脉扩张术或支架植入术），无创的检查可以代替介入性血管造影成为诊断的首选手段。如需进行外科手术，术前详细了解腘动脉的走行对于决定手术中旁路移植位置的选择至关重要。目前，磁共振血管成像作为无创评估下肢动脉血流的手段已经在很多医院得到推广，并不断地被更新。多层CT因为电离辐射作用及图像需要后处理的缘故已经不作为无创性下肢动脉成像的首选，但也有很多情况仍可选择CT作为合适和稳定的一线检查手段，如存在MR血管造影检查禁忌证的患者；或者外科手术前需了解小腿细小血管病变时，多层CT比MR能够获得更高的空间分辨率。

多层CT目前已得到广泛应用，能够提供精确的各同向性亚毫米图像，基本可满足所有的临床需要。该技术为无创心血管成像的空间分辨率提供了基准。目前心率较快患者的心脏运动伪影是多层CT血管造影技术所面临的最大挑战，最佳的解决方法是增加机架的转速。显然，这需要更大的机械动力（旋转时间为0.42秒时选择17G；旋转时间为0.3秒时则应>33G）和更快的数据传输。当旋转时间<0.2秒（机械动力>75G）时，需要提供<100毫秒的瞬时清晰度，这已经超过了当前的机械极限。另一个可增加转速的方法是重新考虑曾在CT发展早期提出的多管道和多探测器扫描的概念。

因为CT的操作简单和应用广泛，已经成为常规检查中应用最广泛的诊断项目。CT检查能够提供形态学信息，与其他检查项目结合还能够提供功能和代谢方面的信息。因此，在不久的将来，能提供完整的结构和功能诊断的综合检查体系的建立将会日趋重要。例如，多层CT和PET的组合打开了更广阔的应用范围，从肿瘤分期到全面的神经和心脏检查。这些检查手段的临床价值正在被验证。

常规CT检查中增加同步扫描的层数这一目标即将实现。32层、40层或者64层同步扫描的新CT系统已经引入临床。不过，从单层CT到4层CT，再发展为16层CT，临床性能的发展仅仅表现为同步扫描层数的增加，其临床获益应当根据技术难度和成本来考虑。CT的临床进展主要通过提高空间分辨率而不是增加容积覆盖速度来实现。事实上，后者是16层CT应用以来的一个限制因素，除非所有的相关检查能够在小于10秒的恰当的屏气时间内完成，否则即使增加了扫描的层数也不会获得更多的临床价值。

基于这种观点，CT性能上的增强将会带来一定的临床进展（如区域探测器的面积足够大，能够在一个轴向扫描内覆盖整个心、肾或大脑等器官）。通过这些系统，动力学容量扫描也将成为可能，可以进行如功能或容积灌注研究等新应用。目前区域探测技术正在发展，但是关于提高对比度分辨率和快速数据读取功能的医用CT尚未进入市场。基于CSI-ASI平板探测器技术的原型系统最初用于传统的导管介入血管造影术，但因其较低的对比度分辨率和扫描速度而受到限制。由于平板探测器的信号衰减速度慢，至少需要20秒的扫描时间以保证获得足够数量的投影图（>600）。探测器的扫描范围为25cm×25cm×18cm，各向同性的空间分辨率为0.25mm。可见，这些系统的空间分辨率非常出色，然而当检查对象较大时就需要额外的剂量。之前的实验结果均局限于体积小、对比度高的对象，如充满造影剂的血管模型。能够提供良好成像质量的区域探测器与快速机架旋转速度相结合，为医学CT系统提供了有前途的技术理念。广泛的应用前景将为医学CT成像的发展带来另一次飞跃，不过，这样的系统在短期内不会进入临床。

介入血管造影术是诊断外周动脉疾病（PAD）的“金标准”，其准确度高于其他所有方法。血管造影能够提供血管的“走行图”，从而决定治疗方案。血管解剖结构知识和对正常生理变异的了解是保证外周血管造影和干预治疗安全进行的技能核心。

目前有很多出色的放射线成像设备厂家，提供不同手术室的设计方案，便于进行外周血管造影术。然而，如在同一手术室进行心脏和非心脏血管造影时，则设备的选择就会很受局限。

一种可以同时进行冠状动脉造影和外周血管造影的机器叫做“双平面系统”，双平面系统的设计包括两个独立的C形臂机影像增强器，由一台独立的X线产生器和一台独立的计算机操作。双平面系统并不是简单的两个平面，而是可以同时获得前后位和侧位图像的系统。在一个双平面系统中，用于心脏造影的C形臂机是有3种模式、大小为9英寸的影像增强器，用于非心脏成像的C形臂机应当尽可能大，一般为15英寸或16英寸的影像增强器。对于外周血管成像，特别是双下肢末端的血管造影，<15英寸的影像增强器不能将双下肢同时包括在一个成像野内。非心脏造影的C形臂机必须能够进行从头到脚趾的数码成像。

能够变换角度的影像增强器对于清晰地获得两根分叉部和主动脉分叉处的成像是必需的。目前可以选择的成像技术中，最常使用的是数字减影血管造影和四肢末梢分级血管造影技术。

为了避免患者对外周血管造影的不适感，通常选用离子型低渗透造影剂或非离子型造影剂。低渗性造影剂很少产生恶心、呕吐或局部疼痛等副作用，因此患者有较好的耐受性。另外，低渗造影剂能够减轻渗透压对血管内血容量的影响，减少渗透压负担，对于左心功能或肾功能不全的患者来说很重要。常选用数字减影血管造影，因为可以将非血管组织过滤掉，从而减少造影剂的用量。

可供选择的以碘为基础的放射造影剂包括二氧化碳（CO ₂）和钆（钆喷酸葡胺溶液）。但不推荐二氧化碳用于膈以上部位的血管造影，以减少末梢血管栓塞或者脑卒中的发生。钆是传统的磁共振成像造影剂，在使用推荐剂量（≤0.4mmol／kg）时是相对无毒性的。

许多用于诊断心血管疾病的成像技术也常被用于主动脉和外周血管系统的血管造影。血管造影技术的基本原理不仅仅是显示目标血管的损伤，还能够评价血管节段中的流入和流出部位。流入血管的解剖部位包括损伤血管的前端节段；流出血管的解剖部位包括与靶血管相邻的远端节段。例如，髂总动脉的流入动脉是肾下方的主动脉，而流出动脉是髂外动脉和股动脉。

进行选择性血管造影时，患者的安全是非常重要的，所以压力测量常被用来评价患者的血流动力学，以确保在注射造影剂之前无导管相关并发症的发生。在选择性血管造影术中进行压力评估能够避免很多并发症的发生，包括主动脉夹层和空气栓塞。

血管造影术可以使用“弹丸式”注射造影剂的方法和数字减影步进模式。这种弹丸式技术为在造影区域中注射“弹丸”造影剂，然后移动影像增强器跟踪造影剂的走行，随之通过目标损伤部位以及排空节段。在数字减影步进模式中，让患者安静地平躺于造影手术台上，然后选择一段血管成像，然后注射造影剂，逐步地移动手术台，以使有造影剂的目标血管成像；掩像图被减影后，只留下造影剂显示的血管结构。

最常使用的非心脏诊断性血管造影术的血管通路为股总动脉（common femoral artery，CFA），也可以选用上肢的桡动脉、肱动脉或者腋动脉。血管造影中最常见的并发症与血管通路有关。

了解股总动脉的解剖结构对于保证股总动脉安全穿刺是非常必要的。股动脉和股静脉位于腹股沟韧带的下方，而腹股沟韧带是连接髂前上棘和耻骨结节的纤维性组织。腹股沟周围的皮肤皱褶因位置不同而形态不同，腹股沟处皮肤皱褶处多位于股总动脉分叉处。

股动脉穿刺部位最重要的标志是股骨头。如果使用CT图像进行形态学分析，股总动脉穿刺点从股骨头中央处进入，在有些情况下，穿刺点会通过头端到达腹股沟韧带或通过尾端到股动脉分叉处。从尾骨到股骨头，股总动脉被股鞘所包绕，然后分支为中间的股浅动脉（SFA）和侧面的股深动脉（DFA）。如果掌握了这些解剖学结构，了解骨性支持的重要性，在进行股总动脉穿刺时选择股骨头的中心进针就很容易了。

首先通过触诊髂前上棘和耻骨结节的解剖学标志来确定腹股沟韧带，然后用X线透视确定股骨头的位置。根据皮下脂肪的不同厚度，皮肤切口应当在股骨头中心水平的下方1～2cm。在穿刺时，一边触诊股骨头中心的股总动脉，一边将穿刺针斜着插入。当穿刺针进入血管后，会见到血回流到穿刺针内，然后将一根柔软的导丝插入动脉以及血管鞘保护动脉穿刺口。

股总动脉穿刺的并发症常与穿刺位置过高或者过低有关。如果穿刺位置过高，有可能发生腹膜后出血。腹膜后的疏松结缔组织能形成大的血肿。缺少骨性结构的支持或动脉穿刺部位的腹股沟韧带较紧均会使人工按压止血比较困难。穿刺部位过低，可能发生动静脉瘘、假性动脉瘤和血肿。

4～6F型号的导管可用于腹主动脉造影，也可用于臂动脉和桡动脉造影。造影导管（如猪尾导管、网球拍式导管）被放置在腹主动脉中，导管的顶端能够到达最后一根肋骨的水平。一次注射的造影剂有20～30ml，以15ml／s的速度向末端动脉递减。可以使用双翼造影系统，如果需要的话，也可以使用两个分开的单翼造影机。

内脏（肠系膜）动脉的3个分支——腹腔干、肠系膜上动脉（superior mesenteric artery，SMA）和肠系膜下动脉（inferior mesenteric artery，IMA）从腹主动脉的前端发出。肾动脉在L ₁～L ₂的水平从腹主动脉的侧面发出。前后位的造影可见主动脉、肾动脉、髂动脉的分支，而侧位的视野可见腹腔干和肠系膜动脉的起点。一般来讲，在前后位的视野中，SMA的近位部分会遮挡右侧肾动脉的起源。此现象发生时，需要用选择性动脉造影来观察肾动脉的起源。

通常，在选择性肾动脉造影之前先进行非选择性的腹部动脉造影，一般先用较大规格（9～16英寸）图像增强器的数字减影成像。非选择动脉造影可以显示肾动脉发出的水平、任何副肾动脉的出现及其位置，腹主动脉和髂动脉之间是否有病理学改变及其严重程度，以及是否有明显的肾动脉狭窄。为了能够更清晰地观察肾动脉，动脉造影的导管应该被放置在SMA的起源下面，而图像增强器应该被放置在相应的位置以观察肾脏的上下左右各个方面。肾动脉的起源在轻微旋转图像增强器时更容易被看清楚，一般选用左前斜位（left anterior oblique，LAO）。

选择性肾血管造影被用来判断可疑的肾血管疾病。选择性肾动脉造影可以进行压力梯度的测量，特别在怀疑肾动脉分叉处有病变时。当进行有动脉损伤位置的压力梯度测量时，需要使用最小内径的导管（<4F），以避免造成人为的误差。0.014英寸的压力导丝（RADI）是压力梯度测量的最佳方法。通常进行选择性肾血管造影时，使用4～6F的诊断导管和9英寸的图像增强器；采用人工注射造影剂的方法在小角度斜位时可以观察到最佳的肾动脉。

与肾动脉造影一样，肠系膜血管造影检查也是在选择性动脉造影前先进行非选择性动脉造影（前后位和侧位）。发现肠系膜动脉起源之后，在侧位和斜位的视野中使用4～6F导管进行肠系膜动脉的选择性血管造影。腹腔干、SMA和IMA均从主动脉前面发出。一般肠系膜血管之间互相连接，有许多并行血管，因此其中一支发生狭窄或闭塞一般不引起临床症状。

肠系膜动脉常以一个向下的（朝向足部的）角度从腹主动脉发出，因此使用shepherd钩导管从股动脉入口进行选择性造影。或者，选择上肢血管入口进行肠系膜动脉造影时使用多功能导管。与肾动脉造影类似，选择性肠系膜动脉造影也可进行压力梯度测量。手工注入造影剂可在不同体位进行选择性动脉造影。

腹主动脉的主要分支为髂总动脉（common iliac arteries，CIA），后者分支为髂内动脉（IIA）和髂外动脉（EIA）。因为髂内动脉为重要内脏提供侧支循环，所以常被称为腹下动脉。髂外动脉在腹股沟韧带下方出骨盆。在腹股沟韧带水平，有两个小分支起源于EIA：沿中线走行的腹壁下动脉和向上侧方发出的旋髂深动脉。

在穿过腹股沟韧带后，EIA延伸为股总动脉（CFA），走行于股骨头上方。当其到达股骨头下1／3时，CFA分支为股浅动脉（superficial femoral artery，SFA）和股深动脉（deep femoral artery，DFA）。DFA在股骨后外侧下行，而SFA沿大腿前中侧下行，在其末梢处进入较深处的Hunter管（收肌管）后移行为腘动脉。

腘动脉在膝关节下方分支为胫前动脉（anterior tibial，AT）和胫腓干（tibioperoneal trunk，TPT）。胫前动脉在胫骨的前侧方走行至足部，移行为足背动脉（dorsalis pedis，DP）。TPT分支为胫后动脉（posterior tibial，PT）和腓动脉。胫后动脉在小腿后中部下行，而腓动脉走行在腓骨附近的胫前和胫后动脉间。足背动脉在足背部延伸为侧面和中间两个分支。胫后动脉在胫骨中部的后方走行，然后分支为足底内侧和足底外侧动脉。足底外侧动脉和足背动脉的足底深支吻合，形成足底弓。

诊断性主动脉造影和下肢动脉成像一般选择股总动脉作为动脉穿刺入口，先进行健侧造影，也可将上肢作为入口，选用4～6F的猪尾导管放置在主动脉的分叉上端。首选的技术是配备步进手术床和较大（15或16英寸）规格图像增强器的数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）技术使双下肢同时显影。弹丸非离子造影剂在主动脉分叉处以8～12ml／s的速度从导管内射入，总量为70～120ml，即可连续获得从主动脉到足部的动脉显像。

选择性血管造影术在成角体位时对特定的动脉或动脉节段显像有助于解剖学分析。可以使用诊断性导管在髂动脉、股动脉或腘动脉的不同位置进行详细检查。如果选择CFA作为动脉通路，而且造影的动脉片段为对侧肢体，则诊断性内乳动脉导管（或shepherd钩状导管）需要放置在主动脉分叉水平，而导管顶端进入对侧髂总动脉。成角导丝（Terumo，BSC，Watertown，MA）进入到股总动脉，诊断性导管在导丝的帮助下进入到感兴趣区。

某些角度的血管造影成像能够帮助了解解剖结构的细节。在前后位显像时，髂外动脉和髂内动脉的起源通常是重叠的，而且其中一支或两支入口处的动脉狭窄常被漏掉，而对侧倾斜20°、与足部成角20°的图像有助于区别这两支血管。

在前后位成像时，会出现股浅动脉和股深动脉的起源重叠，而向侧面倾斜20°～30°的视野能够将其区分。胫动脉与胫骨或腓骨的骨膜在X线下密度相近，当它们靠近时会产生人为的假象。此种情况发生时，轻微转动成像角度即可区分动脉与骨密度，从而获得更好的成像。

主动脉弓包括升部、水平部和降部。胸主动脉水平部最近端发出头臂干，中间位置为左颈总动脉，末端为左锁骨下动脉。有10%～20%的人群左颈总动脉起源于头臂干，这种解剖上的变异称为拱门。其他不常见的变异还包括直接从主动脉弓发出的，在左颈总动脉和左锁骨下动脉之间走行的左侧椎动脉；起源于左锁骨下动脉起源处远端，从主动脉弓发出的右锁骨下动脉。

胸主动脉造影普遍被应用于诊断大血管的起始处狭窄、动脉瘤、主动脉夹层、主动脉缩窄、动脉导管未闭、血管环以及胸部钝挫伤或尖锐伤后血管损伤情况的评价。造影时最常用的血管通路是股总动脉，有时也可选择肱动脉或者桡动脉。猪尾导管可以进入升主动脉，定位于近头臂干处。使用自动注射器使造影剂注入的速度为15～20ml／s，总量为40～60ml。左前斜位时（30°～60°）能够区分升主动脉和降主动脉，并且很好地显示出大血管的起始处。

头臂干、左颈总动脉和锁骨下动脉起始于胸主动脉水平部。头臂干或无名动脉分支为右颈总动脉和右锁骨下动脉。颈总动脉在椎体一侧走行，在第4颈椎水平分支为颈内动脉和颈外动脉。颈内动脉在进颅前没有任何分支，进入颅内后，颈内动脉在其虹吸部形成尖锐弯曲，分支为大脑前动脉（anterior cerebral artery，ACA）和大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA），它们与前交通动脉共同形成Willis环的前半部分。

选择性颈动脉造影通常在左前斜位获得主动脉弓显像之后进行，操作者可见头臂干的起源和左颈总动脉的位置。使用相同的左前斜角度，无论成角导管还是Shepherd钩状导管都可用于头臂干造影。

一旦颈总动脉的起源已经显现，可使内套0.035英寸能防止损伤导丝的导管在颈总动脉内继续上行。在造影剂注入颈动脉之前一定要小心清除导管及内部的空气和碎屑。颈动脉造影可在前后位、斜位和侧位等位置进行。

因为颅骨的密度较高，必须使用数字减影技术才能获得颅内血管的解剖成像。理想的颅内成像需要的图像增强器为12英寸，但9～16英寸的图像增强器都可以接受。这里尤其需要强调的是，在前后位和侧位为颈内动脉的颅内部分及其主要分支显像时使用数字减影技术的重要性，这使评估Willis环以及是否形成侧支循环成为可能。

锁骨下动脉的主要分支包括椎动脉（上方的分支）和乳内动脉（向下的分支）。椎动脉是锁骨下动脉的第一个分支而且通常是最大的分支，从锁骨下动脉的上段向后发出。右或左锁骨下动脉选择性造影时可选用4～6F的造影导管。前后位视野可见锁骨下动脉近端的狭窄位置（一般左锁骨下动脉较易累及，出现的几率为右锁骨下动脉的3～4倍）。左锁骨下动脉近端屈曲的患者进行颈动脉造影时，倾斜度较大的、与足部成角的右前斜位视野可帮助显示近端狭窄部位。如果怀疑右侧锁骨下动脉的近端部分有损伤，在前后位显像时由于损伤位置与右侧颈总动脉的起源处重叠，会使斑块很难观察到。倾斜度较大的右前斜足位视野（40°～60°右前斜位和15°～20°的足位），能够将这两支动脉的起始处区分开。

椎动脉在主动脉弓造影时可以观察到。对锁骨下动脉靠近椎动脉起源处非选择性地注入造影剂时，通常可见椎动脉起始处的血管损伤。可能需要用头部成角（30°～40°）和轻度斜位（右前斜或左前斜）成像显示椎动脉起始部。一般选用4～6F的成角导管（Judkins右冠状动脉导管、Berenstein、Cobra和内乳动脉导管）进行选择性动脉造影。

椎动脉沿着颈椎横突孔上行到达颅底，经过枕大孔进入颅腔。椎动脉第一个分支是小脑下后动脉（posterior inferior cerebellar artery，PICA），然后双侧椎动脉合成基底动脉。

选择性动脉造影一般手工注入造影剂，采用类似于选择性冠状动脉造影中使用的有压力监测功能的设备。在观察椎动脉和基底动脉的颅外和颅内前后位和侧位走行时应使用数字减影成像技术。与大脑前循环类似，大脑后循环组成Willis环的一部分，对其进行造影也非常重要。

外周血管造影和心导管检查的并发症有很高的发病率和死亡率，主要从以下3个方面来考虑：①穿刺部位相关并发症；②全身性并发症；③导管导致的并发症。减少并发症损伤的最好方法是预测并防止其发生。

血管穿刺部位相关的并发症包括血肿形成、腹膜后出血、假性动脉瘤形成、动静脉瘘形成以及感染。股动脉穿刺部位的并发症中穿刺部位出血最常见，根据患者出血的严重程度和血流动力学不同，采取的措施也不同。一般来讲，穿刺部位出血时人工或机械压迫止血和纠正抗凝治疗即能起到止血效果。如果采取上述措施仍未能止血，需要考虑进一步的治疗，如经皮介入或者外科治疗。

腹膜后出血的体征和症状有低血压、腹肌紧张或腹部饱满和疼痛。确诊腹膜后出血需行CT或腹部和盆腔B超检查。一旦怀疑腹膜后出血，应停止所有抗凝治疗并进行纠正治疗；如果有血容量不足的证据，应该给予晶体液和（或）血液制品进行扩容；如果出血导致血流动力学不稳定，必要时需行对侧股动脉进入的急诊血管造影，寻找出血部位。发现出血部位后，用球囊进行压迫止血，能够帮助患者恢复血流动力学稳定；如果球囊扩张仍不能有效地止血，应该考虑在出血部位植入一枚覆盖支架（Wallgoaft，BSC，Watertown，MA），必要时应考虑外科开腹手术。

血肿持续与血管管腔连通，就会出现假性动脉瘤。一般假性动脉瘤多发生在选择下肢动脉（股浅动脉或股深动脉）为手术入口时。其他危险因素还包括：女性、年龄>70岁、糖尿病和肥胖。

假性动脉瘤的患者一般表现为穿刺几日后仍有穿刺部位的持续疼痛，体检可以发现穿刺部位有伴收缩期杂音的搏动性血肿。股动脉假性动脉瘤的处理要根据血肿的大小、症状的严重程度和是否需要继续抗凝治疗来综合决定。小的假性动脉瘤（直径<2cm）可以进行观察，一般可自行消失。较大的假性动脉瘤需要在B超引导下行血肿穿刺，注入凝血酶，植入血管内金属圈或者覆盖支架。在以上损伤较小的治疗手段失败时才考虑进行外科手术修复假性动脉瘤。

在穿刺过程中，穿刺针穿过股动脉的过程中不小心进入并行的静脉时，在拔除鞘管后就会在动静脉之间形成一个相通的瘘管，即动静脉瘘（arteriovenous fistula，AVF）。股动脉的穿刺部位过高或过低、反复穿刺和凝血时间延长都会增加动静脉瘘发生的危险。在穿刺后的几天内，动静脉瘘不会有明显的临床证据。临床上，动静脉瘘的特征是可以在穿刺部位听到持续的双向杂音，有些患者还可表现为静脉扩张导致的水肿和肢体触痛，有的甚至发生严重的循环动脉功能不全（盗血综合征）。可疑动静脉瘘可行彩色血流多普勒超声检查确诊。

股动脉穿刺导致的大多数动静脉瘘比较小，不引起显著的血流动力学紊乱，且能够自动闭合。有症状的AVFs需要闭合以防止分流、末梢水肿和触痛的发生。传统的穿刺部位动静脉瘘外科修补术目前已经被经皮穿刺术代替。同样，创伤小的治疗方法无效时才考虑外科手术。

血管穿刺部位闭合装置有助于止血，减少急诊和住院治疗时间。在美国，所有FDA批准使用的设备均评价较好。但是，这些设备易引起特殊的并发症，且在减少局部并发症方面尚无明确证据。

全身并发症与过敏反应及碘造影剂的肾毒性有关。过敏反应的发生率小于3%，其中不足1%的患者需要住院治疗。

造影剂肾毒性的常见临床表现为，1～2天内肌酐升高达到峰值，但尿量正常，约7天肌酸酐水平恢复正常。有基础慢性肾功能不全、糖尿病、多发性骨髓瘤或服用其他肾毒性药物（如氨基糖苷类抗生素）等的患者均为容易发生造影剂所致肾损害的人群。通常，不仅是发生造影剂所致肾损伤的患者，所有需行血管造影者在术前和术后均应水化治疗，且造影剂用量应尽量减少。最近的一项随机试验证实肾功能不全的患者在接受造影时，使用碘克沙醇（等渗、非离子型）造影剂比使用碘海醇（低渗、非离子型）肾毒性小。另外一项肾功能不全患者的随机试验证明N-乙酰半胱氨酸（痰易净）对造影剂的肾损害有保护作用。

利尿剂对造影剂的肾毒性无保护作用。有研究表明在术前和术后使用半量盐水水化12小时比联合使用利尿剂和水化剂更有利于抑制肌酸酐的升高。两项前瞻性试验表明甘露醇并不能减少造影剂的肾毒性。

在胸主动脉造影术中，进行主动脉或头臂血管操作时，卒中的发生比较少见，但却是潜在的、伤害很大的并发症。一般无症状患者发生脑卒中的风险较低，但在因短暂缺血事件而进行血管造影的患者中，该并发症的发生率轻度提高。神经系统并发症者应行神经系统紧急检查，并通过急诊T帮助诊断。如果有颅内出血表现，应纠正所有的抗凝药和抗血小板药物治疗。如果是血栓性脑卒中，可以选择导管引导下溶栓和（或）血管造影。

动脉粥样硬化血栓形成是造影术后引起肾功能不全的另一原因。与造影剂导致的肾损害不同，动脉粥样硬化血栓形成所致的肾功能不全进展缓慢（数周到数月），部分患者可发展为肾衰竭。确诊的方法是组织学检查（肾穿刺活检），同时给予支持治疗。动脉粥样硬化血栓形成的全身症状包括网状青斑、腹痛或足部疼痛和紫色足趾合并全身嗜酸性粒细胞增多（蓝趾综合征）。

放射性核素显像（radionuclide imaging）简称核素显像，是一种以脏器或病变聚集放射性显像剂（radionuclide imaging agent）的量为基础的脏器或病变显像方法。根据影像提供的信息不同，分为两大类：

将放射性显像剂注入静脉、动脉或淋巴管，用г相机连续摄像，显示静脉、动脉和淋巴管的走行和形态，与X线血管和淋巴造影相似。特点是：由于г相机能十分灵敏地探测放射性显像剂，使一次检查所用显像剂的放射性活度很低，受检者接受的辐射吸收剂量明显低于X线造影；显像剂的化学剂量极微，注射体积很小，毒副作用极少，注射简便；无创性，即使进行动脉显像，显像剂也可经静脉注射，待其回流至心脏稀释后，再流经动脉而使之显影；本法主要缺点是受г相机空间分辨率（FWHM为10mm左右）的限制，所得影像的清晰度远不及X线血管造影，难以显示细微结构。

根据以上特点，本法最适用于筛查，可以排除和确定较明显的病变，必要时再行X线血管造影等其他检查，以发现较小的病变和显示较细微的解剖结构。

将与血流或功能有关的放射性显像剂注入体内，根据脏器或病变对其聚集或摄取的量，可以显示脏器和病变血流或功能状态，X线和超声检查难以提供这些方面的信息，而这些信息对判断动脉狭窄的病理生理和临床意义有重要价值。例如，评估狭窄动脉供血区的血流灌注情况，肾动脉狭窄时血管紧张素转换酶的调节功能，疗效判断等。因此，本法与各种解剖学显像具有重要的互补性。

核素动脉造影（radionuclide angiography）是由肘静脉“弹丸”式注射体积小于1ml的 ^99mTc标记的红细胞或 ^99mTc标记的任何非颗粒性显像剂740～925MBq（20～25mCi）后，在所需观察的部位，用г相机以1帧1秒或者1帧2～3秒的速度，连续采集20秒（称动态显像），结束后立即采集1帧静态影像，如果疑有动脉瘤或血液外漏，在10～15分钟后再采集1帧静态影像。

显像剂随静脉血回流到右心室后，再经肺动脉主干，回到左心室后相继进入升主动脉、主动脉弓、胸主动脉、腹主动脉及其主要分支动脉，使之陆续显影，太细的分支难以显示。例如，小腿中段、手腕以上动脉分支可以显影，手和足的动脉太细，常不能清楚显示，可比较两侧放射性的多少来估量这些小动脉的通畅情况。

除影像较粗糙外，所见与X线动脉造影相似。凡动脉影像的走行、口径大小、边缘光滑程度、充盈速度与量出现异常，在第一次充盈后有放射性残留，或在动脉影像之外有放射性充盈，均提示动脉疾患存在。两侧影像的放射性计数差>10%，也属异常。

本法简便、迅速、与超声检查合用，常可确诊以下动脉疾患，免除X线血管造影，这对于急症和重症患者，对进行X线血管造影有风险者尤其适用。

动脉迅速而通畅的充盈显示可排除明显的动脉病变。动脉闭塞表现为影像明显中断，X线血管造影所见>30%的狭窄本法可以显示，故对主动脉狭窄、多发性大动脉炎、Buerger病、动脉硬化闭塞症、雷诺综合征、急性动脉栓塞等的诊断很有价值。

将动态显像与静态显像结合分析，可以与X线血管造影一样，根据血管的形态、口径和血流充盈特点，诊断动脉瘤并鉴别真性与假性动脉瘤。

除有动脉影像的形态异常外，可见血管外放射性异常聚集，结合临床常可及早确诊而予以及时治疗。Rudavsky等报道70例疑有动脉损伤患者，本法发现22例异常，90%被X线血管造影证实，真阴性47例。

肢体血管移植术后，由于肢体肿胀并包裹敷料，难以触诊血管搏动和进行多普勒超声检查。接受抗凝治疗的患者又不宜进行动脉造影。在这种情况下，简便、无创的核素动脉造影就显得最有价值。Moss等比较动脉重建后进行核素动脉造影和X线动脉造影的结果，发现两者对重建血管的通畅、狭窄或完全闭塞，或其流出血管闭塞有90%的一致性。约有1/3的病例临床未见异常，而由本法发现异常后得到及时处理，利用本法或超声检查（可行时），对提高远期疗效有重要临床价值。

X线动脉造影、超声检查等解剖学显像能够提供周围动脉病变的详细解剖学信息，但是不能评估病变的病理生理学意义，即对其供血区毛细血管床灌注的实际影响，而后者是治疗决策的重要依据，也有助于评价新药或新方法对促进溃疡灶微循环的效果。相对灌注分布显像和局部血流量测定可以提供这种信息。最初用颗粒性显像剂经动脉注射的方法显示灌注的相对分布。近年用非弥散显像剂（如 ²⁰¹TICI、 ^99mTC-MIBI）也可以获得相似信息，由于采用静脉注射，更易于广泛应用。

²⁰¹TICI（以下简称 ²⁰¹TI）和 ^99mTC-MIBI在骨骼肌的分布与局部血流灌注量成正比，可以根据放射性分布影像来了解各部位血流灌注的相对量。充血或局部运动负荷后，病变供血区血流的增加量常不及正常部位的增加量，从而使静息状态下的正常分布转变为异常，或使原有的异常更加明显。

静息状态静脉注射 ²⁰¹TI 55.5～74MBq（1.5～2.0mCi）或 ^99mTC-MIBI 740～925MBq（20～25mCi）5分钟后，用г相机进行肢体摄像。必要时在运动负荷后或在用充气压力带使肢体达到充血高潮时，静脉注射显像剂后再摄像。如果用 ²⁰¹TI，需要在静息显像后至少5天行负荷显像，如果用 ^99mTC-MIBI可在第二天进行显像。也可行一次注射两次显像的方法，即先行运动负荷显像，6小时后再行延迟显像（不再注射显像剂）。两次法和一次法的结果不完全一致，应用价值基本相同。

两侧肢体相应肌群的放射性灌注量基本相同，大腿肌肉单位面积灌注量比腓肠肌高50%左右，非肌肉组织（如膝关节和踝关节）放射性明显低。负荷后各肌群的灌注量相对比值保持不变，但肌肉与非肌肉组织的灌注比值明显上升，如腓肠肌与踝关节的灌注比值平均增加92%，大腿肌与膝关节的比值平均增加85%。

某肌群影像较对称部位减淡，与非肌肉组织的比值明显减低，表明相应大血管存在病变。运动负荷后显像常可使上述异常更加明显。

1）某部位显影不明显，邻近的皮肤灌注反而明显，是弥散性小血管病变的表现。

2）肢体远端缺血性溃疡处放射性缺如，提示该溃疡难以愈合。

3）肢体远端缺血性溃疡灶放射性减低不明显或反而增高，预后良好。

4）骨骼局部显影较肌群明显，提示Paget病、纤维化发育不全、镰状细胞病或骨肿瘤。

原理和方法：将0.1ml含有3.7MBq（100μCi） ¹³³Xe的生理盐水注入拟测定血流的部位肌肉内（注意避免注入脂肪），深度为1～2cm，30秒内针头勿拔出，以防止示踪剂溢出，用探测器连续测定，并用半对数坐标记录数分钟。

¹³³Xe具有在组织与毛细血管内血液之间自由弥散的特性。局部血液量是决定 ¹³³Xe从注射部位清除快慢的基本因素，上述所记录到的随时间下降的放射性曲线就是 ¹³³Xe在该部位的清除曲线。一开始，曲线呈单一指数下降，求得其下降半时间（T1/2），根据Schmidt-Kety公式可以计算局部血流量F。测定可在静息状态下进行，也可在Treadmill运动试验后立即进行。受检者在Treadmill上行走2分钟左右，出现典型症状时注射 ¹³³Xe；若未出现间歇性疼痛，则于行走3～5mm后注射 ¹³³Xe。

用 ¹³³Xe测定局部皮肤血流量的原理同上。将 ¹³³Xe生理盐水溶液注射在各个可能截肢水平的皮内，用计数器连续测定，或用г相机动态摄像，得到局部放射性下降曲线。局部皮肤血液量正常值因部位不同而稍有差别，范围为1～18.8ml／（100g·min）。

皮肤动脉血压和其他组织动脉血压一样，等于恰能阻断其血流的外部压力。将0.1ml ¹³¹I或 ¹²³I标记的iodoantipyrine生理盐水溶液（10～20μCi，并含组胺50μg）注入皮内，在注射部位处套上通用血压袖套，用探测器测量，或用г相机动态摄像，得到局部放射性随时间下降的速度。未加压情况下观察3分钟左右，见放射性呈等速下降后，开始加压，每级增加5mmHg，测量5分钟，可见放射性下降逐渐减慢，直至完全停止下降。取尚可分辨有些微下降的压力与完全停止下降时压力的中点为皮肤血压。测量过程中应保持肢体不动以减少误差。

临床应用：

X线动脉造影、核素动脉造影和超声等解剖学显像是周围动脉病变的重要客观诊断方法。据统计，仅有53%的周围动脉供血不足的患者临床表现与这些方法的结果相一致。这是因为广泛的小血管病变（如糖尿病）足以引起供血不足，但是解剖学显像方法难以发现这些病变；另一方面，所见解剖学改变可能引起的供血不足被侧支循环代偿而不出现临床症状，即所见病变在实际上无生理学意义。因此，当解剖学显像结果与临床不一致时，可以进行 ²⁰¹TI或 ^99mTc-MIBI相对灌注分布显像，这种显像至少具有以下功能：①常是提供弥漫性小血管病变的唯一客观诊断根据；②发现20%患者的实际供血不足比动脉解剖学改变引起的严重；③40%患者的实际供血不足比动脉解剖学改变引起的轻。无疑这种功能性显像对疾病诊断，以及估计动脉解剖学所示病变的实际生理学意义很有帮助。

正确预测肢体缺血性溃疡的愈合能力对预后和治疗决策至关重要。病因、疼痛程度、局部温度，是否存在糖尿病，周围脉搏是否存在，动脉造影和多普勒超声检查所见，以及过去的治疗反应等，都是判断溃疡能否愈合的重要因素，但是有时判断仍有困难，导致住院时间延长，手术推迟。由于相对灌注分布显像可以直接显示溃疡灶内及其周边组织的血流灌注状况和充血程度，可以作为预测愈合能力的重要补充方法。Siegel等报道用颗粒性显像剂显像，测得溃疡灶与邻近组织的放射性比值很有临床价值，30例比值>3.5的溃疡灶有27例（97%）愈合，30例比值<5有26例（87%）不愈合而需要截肢。同组患者中21处愈合的溃疡在治疗前同时进行多普勒超声检查，仅14例预测正确。对于未能愈合的溃疡6处，多普勒超声正确预测3例， ²⁰¹TI显像正确预测5例。因此， ²⁰¹TI显像和多普勒超声的总预测正确率分别为86%、62%， ²⁰¹TI的愈合预测率为95%，不愈合预测率为63%。可见， ²⁰¹TI相对灌注分布显像不仅有用，并且比多普勒超声检查预测溃疡愈合能力更加灵敏和特异。

预测交感神经节切除术疗效。

预测交感神经节切除术的疗效很重要，也相当困难。术前用药物阻断腰交感神经后7天，进行 ²⁰¹TI或 ^99mTc-MIBI相对灌注分布显像，与用药前的影像比较或者与对侧比较，初步研究结果表明，用药阻断前后局部灌注的情况，可以预测交感神经节切除术的疗效。

测定皮肤灌注血流量和皮肤血压有助于选择截肢水平，使残端能够愈合。Lassen等报道，截肢水平的皮肤血压>40mmHg者，截肢残端的愈合率达90%以上；皮肤血压在20～40mmHg者，仅26%愈合良好，其余需再行较高位的截肢，皮肤血压<20mmHg者，愈合不良。截肢术后发生残端感染，可能使原本可以愈合的伤口难以愈合，此时测定残端皮肤血压对预后最有价值。

动脉造影和多普勒超声检查是观察移植血管是否通畅的最好方法，灌注显像可以观察移植血管对其供血组织的实际血流灌注情况。