磁共振MRI對(duì)比劑

概述一、基本特性MRI的軟組織分辨力很高，不用對(duì)比劑時(shí)已經(jīng)能顯示不少CT不能顯示的病變。使用MRI對(duì)比劑的目的包括：①增加對(duì)比度，提高圖像的信噪比，有利于病灶的檢出；②通過病灶的不同增強(qiáng)方式和類型，幫助病灶定性。尤其是正在發(fā)展中的組織和器官的特異性對(duì)比劑的應(yīng)用，可明顯提高病灶檢出和定性診斷能力。概述一、基本特性應(yīng)用于人體的MRI對(duì)比劑除了應(yīng)滿足藥物的基本要求還應(yīng)滿足以下特性：①能有效改變質(zhì)子的弛豫時(shí)間（如當(dāng)T1弛豫率提高10%～20%時(shí)，MRI即可顯示組織信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生改變)；②化學(xué)性質(zhì)呈惰性，即沒有或基本不對(duì)人體組織、器官產(chǎn)生藥理作用；③在較高濃度和較大劑量下，沒有毒副作用；④在體內(nèi)有適當(dāng)?shù)拇媪魰r(shí)間，為成像提供必要的時(shí)間，而又易于從體內(nèi)排除，不至于在體內(nèi)累積；⑤給藥方法十分簡(jiǎn)單以及價(jià)格低廉。概述二、物理基礎(chǔ)物質(zhì)由原子、分子組成，磁性是物質(zhì)的基本屬性，一切物質(zhì)置于磁場(chǎng)中后，都會(huì)被磁化而獲得磁性，這一過程稱為磁化。而表示此磁化之量者，稱為磁化率，根據(jù)磁化性質(zhì)的不同，物質(zhì)可以分為幾類：抗磁性物質(zhì)；順磁性物質(zhì)；鐵磁性物質(zhì)；超順磁性物質(zhì)。概述三、分類按其構(gòu)成：鐵磁性微粒、脂質(zhì)體、穩(wěn)態(tài)自由基、金屬小分子螯合物和金屬大分子螯合物等按作用機(jī)制:縱向弛豫(T1）增強(qiáng)對(duì)比劑、橫向弛豫(T2）增強(qiáng)對(duì)比劑但這種分類并不絕對(duì)，因?yàn)橛行㎝R對(duì)比劑既可影響T1弛豫性，又可影響T2弛豫性。按其對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的影響(增強(qiáng)或減弱):陽(yáng)性對(duì)比劑、陰性對(duì)比劑概述三、分類按對(duì)比劑在體內(nèi)的生物分布特點(diǎn)：非特異性、特異性對(duì)比劑非特異性對(duì)比劑為細(xì)胞外間隙對(duì)比劑，主要經(jīng)腎臟排泄，故又稱腎性對(duì)比劑，特異性對(duì)比劑選擇性分布于某些器官和組織，不經(jīng)過腎臟或僅部分經(jīng)過腎臟清除，也稱非腎性對(duì)比劑，包括肝膽細(xì)胞特異性對(duì)比劑、網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞特異性對(duì)比劑、血池對(duì)比劑以及單克隆抗體特異性對(duì)比劑，另外還有口服胃腸道對(duì)比劑。概述三、分類不同的磁特性:順磁性、超順磁性、鐵磁性、逆磁性目前大部分使用和開發(fā)研制的MRI對(duì)比劑為順磁性和超順磁性物質(zhì)。其中順磁性對(duì)比劑Gd-DTPA為臨床上應(yīng)用最為廣泛的MRI對(duì)比劑釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑非特異性細(xì)胞外間隙分布的MR對(duì)比劑以Gd-DTPA為代表，釓螯合物（Gado-liniumchelates)是最早研制出來的一種順磁性MR對(duì)比劑，目前已廣泛應(yīng)用于臨床工作。包括離子型釓對(duì)比劑如釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）、釓特酸葡胺（Gd-DOTA），以及非離子型含釓對(duì)比劑如Gadodiamide、Gadobutrol和Gadoteridol等。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑Gd-DTPA的藥物動(dòng)力學(xué)與水溶性碘對(duì)比劑相似，具有高度水溶性，與蛋白質(zhì)的親和力較小，細(xì)胞內(nèi)的穿透性低。Gd-DTPA幾乎全部分布于細(xì)胞外間隙，由腎小球?yàn)V過，經(jīng)尿路排泄。腎小球?yàn)V過率正常時(shí)，Gd-DTPA在血漿內(nèi)的半衰期是90min,75%在3h以內(nèi)經(jīng)腎臟排出。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑Gd-DTPA是一種順磁性物質(zhì)，Gd3+具有7個(gè)不成對(duì)電子，其不成對(duì)電子與質(zhì)子一樣為偶極子，具有磁距，其磁距約為質(zhì)子的657倍。作用原理在無順磁性物質(zhì)的情況下，組織的T1、T2弛豫時(shí)間是由質(zhì)子之間的偶極子-偶極子相互作用，形成局部磁場(chǎng)波動(dòng)所引起的。在有不成對(duì)電子的順磁性物質(zhì)存在時(shí)，由于電子的磁化率約為質(zhì)子的657倍，從而產(chǎn)生局部巨大磁場(chǎng)波動(dòng)。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑作用原理在有不成對(duì)電子的順磁性物質(zhì)存在時(shí)，大部分電子的運(yùn)動(dòng)頻率與Larmor頻率相近，即形成所謂質(zhì)子偶極子電子偶極子之間的偶極子-偶極子相互作用，引起所謂質(zhì)子弛豫增強(qiáng)，其結(jié)果造成T1和T2弛豫時(shí)間縮短。在Gd-DTPA濃度較低時(shí)，由于機(jī)體組織的T1弛豫時(shí)間較長(zhǎng)，故對(duì)比劑對(duì)機(jī)體組織的T1弛豫時(shí)間影響較大，在T1WI上含對(duì)比劑的組織信號(hào)增高，即所謂陽(yáng)性對(duì)比劑增強(qiáng)作用。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑作用原理隨著Gd-DTPA濃度增加，T2縮短效應(yīng)漸趨明顯，當(dāng)Gd-DTPA濃度大大高于臨床劑量（0.1～0.2mmol/kg體重），T2縮短甚著，以致T2的增強(qiáng)作用掩蓋了T1增強(qiáng)作用，此時(shí)如采用T2或T2*加權(quán)成像，含對(duì)比劑的組織則顯示為信號(hào)降低，這種情況時(shí)又稱為陰性對(duì)比劑增強(qiáng)作用。高劑量的Gd-DT-PA也可用作陰性對(duì)比劑。由此可見，MRI對(duì)比劑對(duì)組織信號(hào)強(qiáng)度的影響與其在組織中的濃度有著非常密切的關(guān)系。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑劑量、安全性及副作用Gd-DTPA臨床推薦使用劑量為0.1～0.3mmol/kg，其副作用很小，遠(yuǎn)較水溶性含碘對(duì)比劑安全。Gd-DTPA以輕度副作用最為常見，較為常見的副作用：惡心、嘔吐、注射部位疼痛、頭痛、頭暈不適、潮紅、心律不齊等。蕁麻疹也可出現(xiàn)，但較為少見。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑劑量、安全性及副作用Gd-DTPA副作用的高危因素及其副作用的預(yù)防和處理：①靜脈注射對(duì)比劑可有促進(jìn)顱內(nèi)壓增高的作用，所以對(duì)顱內(nèi)高壓患者檢查時(shí)應(yīng)適當(dāng)使用降顱壓藥物；②靜脈注射注射速度與不良反應(yīng)無關(guān)；③既往有過敏史者不良反應(yīng)發(fā)生率增加2.6%；有碘對(duì)比劑過敏史者，使用釓對(duì)比劑后發(fā)生不良反應(yīng)的概率是無碘對(duì)比劑過敏史者的3.7倍。所以對(duì)有碘對(duì)比劑過敏而改行磁共振對(duì)比劑的患者也應(yīng)密切觀察病情。有局部發(fā)熱、疼痛及輕微頭痛的患者休息后可自行緩解，無需特殊處理；多數(shù)釓對(duì)比劑不良反應(yīng)的患者服用阿司咪唑（息斯敏)等常用抗過敏藥物和對(duì)癥處理后即可完全恢復(fù)正常。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑臨床應(yīng)用1.應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)檢查，了解血腦屏障情況。Gd-DTPA與碘對(duì)比劑相似，在靜脈注射后不能通過正常的血腦屏障。當(dāng)血腦屏障受損時(shí)，Gd-DTPA從血管內(nèi)漏出進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的間質(zhì)液體中，組織間質(zhì)液體內(nèi)得到的Gd(釓)濃度越高，組織的T1時(shí)間就越短，由此導(dǎo)致Gd-DTPA濃度在正常腦組織、水腫和腫瘤、炎癥等病變之間出現(xiàn)差別而達(dá)到鑒別診斷的目的。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑臨床應(yīng)用采用3DT1TFE做頭顱增強(qiáng)，可以得到非常薄的層厚，并且沒有血管搏動(dòng)偽影，灰白質(zhì)對(duì)比非常好。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑臨床應(yīng)用2.提高病灶檢出率并通過了解病灶血供特點(diǎn)(動(dòng)態(tài)掃描)及細(xì)胞外液情況，幫助病灶定性。注入Gd-DTPA后與水溶性含碘灶定性CT對(duì)比劑相似，對(duì)比劑快速透過毛細(xì)血管壁而分布于細(xì)胞外間隙內(nèi)，并迅速在血管內(nèi)外達(dá)到平衡狀態(tài)。這一過程一般分為動(dòng)脈相、血池相和細(xì)胞外相，動(dòng)脈相的時(shí)間窗很短，常常在開始注射（團(tuán)注）后20～30s，所以動(dòng)脈相掃描需要使用MR快速序列。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑臨床應(yīng)用較大病灶呈不規(guī)則厚壁伴結(jié)節(jié)的環(huán)狀強(qiáng)化；較小病灶呈結(jié)節(jié)狀均勻強(qiáng)化或光整環(huán)形強(qiáng)化。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑臨床應(yīng)用3.了解組織或器官的血流灌注狀態(tài)。要求在對(duì)比劑首次通過時(shí)進(jìn)行快速成像，一般選擇EPI-T2*WI快速成像序列。目前關(guān)于MR灌注加權(quán)成像（PWI）的臨床研究已證實(shí)其在腦缺血診斷及指導(dǎo)臨床選擇溶栓治療時(shí)機(jī)方面具有非常重要的價(jià)值。在其他疾病中的應(yīng)用尚多處于進(jìn)一步研究中。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑臨床應(yīng)用4.增強(qiáng)磁共振血管造影（CE-MRA)Gd-DTPA可縮短血液的T1弛豫時(shí)間，增加血液的信號(hào)強(qiáng)度，采用3D快速梯度回波序列可獲得高質(zhì)量的CE-MRA圖像。CE-MRA與常規(guī)（TOF或PC法）MRA比較具有成像速度快、多時(shí)相顯示、偽影少、顯示細(xì)小血管、不受血管走向及血液流速影響、可同時(shí)獲得動(dòng)靜脈圖像等優(yōu)點(diǎn)。釓螯合物Gd-DTPA對(duì)比劑臨床應(yīng)用利用Gd-DTPA進(jìn)行頭頸部CE-MRA成像速度快（18s)、SNR高、偽影少、顯示細(xì)小血管、不受血管走向及血液流速影響MRI特異性對(duì)比劑一、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對(duì)比劑進(jìn)入血液中的顆粒物質(zhì)都是通過人體網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的細(xì)胞吞噬作用來清除掉的，這些吞噬細(xì)胞主要分布在肝臟、脾臟、骨髓和淋巴結(jié)內(nèi)，其中在肝臟內(nèi)起作用的主要是內(nèi)皮細(xì)胞和Kupffer細(xì)胞。具有正常吞噬功能的網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞只存在于正常肝實(shí)質(zhì)內(nèi)，而在肝內(nèi)病灶組織中則沒有或極少。MRI特異性對(duì)比劑一、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對(duì)比劑氧化鐵顆粒對(duì)比劑：由氧化鐵晶體微粒為核心被外包層包裹而成，外包層可以是右旋糖酐或一些其他多聚糖(一層具有生物相容性的聚合體物質(zhì)，以保持氧化鐵在水膠溶液中的穩(wěn)定性)。目前多根據(jù)顆粒大小將其分為兩大類：超順磁性氧化鐵顆粒(SPIO)、超小超順氧化鐵MRI特異性對(duì)比劑一、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對(duì)比劑氧化鐵顆粒對(duì)比劑臨床應(yīng)用：超順磁性氧化鐵在體內(nèi)被吞噬細(xì)胞攝取后，主要存在于富含噬細(xì)胞的正常肝組織，使正常肝組織的T2WI信號(hào)減弱，而肝轉(zhuǎn)移瘤和多數(shù)原發(fā)性細(xì)胞癌等惡性肝臟腫瘤組織中均缺乏吞噬細(xì)胞，T2W1信號(hào)不降低，出現(xiàn)相對(duì)高信號(hào)區(qū)，這樣就增加了肝內(nèi)腫瘤組織與肝正常組織之間的對(duì)比。MRI特異性對(duì)比劑一、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對(duì)比劑氧化鐵顆粒對(duì)比劑臨床應(yīng)用：MRI特異性對(duì)比劑二、肝膽特異性對(duì)比劑是指以肝細(xì)胞為靶細(xì)胞，經(jīng)肝細(xì)胞攝取，并在肝細(xì)胞滯留相當(dāng)一段時(shí)間，再通過膽汁排泄至消化道，故又稱為肝膽性MR對(duì)比劑。Mn-DPDPGd-BOPTAGd-EOB