磁共振成像造影剂研究新进展课件

磁共振成像造影剂研究新进展白光辉磁共振造影剂的成像原理

1984年Carr首次采用Gd-DTPA进行人体脑肿瘤的增强显像研究。1987年Gd-DTPA作为MRI对比剂正式被美国食品药品管理局(FDA)批准.氢核是多种组织的MRI信号源,造影剂本身不产生信号,它主要影响组织内氢核系统的弛豫时间，从而与周围组织形成对比。MRI造影剂一定是磁性物质,能同氢核发生磁性的相互作用。造影剂主要是通过影响T1、T2来改变信号强度。MR对比剂有几种分类方法，其中较常用的有按MR图像信号的改变划分为阳性、阴性对比剂；根据MR特性区分为顺磁性、铁磁性和超顺磁性对比剂；还有依据对比剂主要影响T1或T2，简单分为T1增强剂和T2增强剂。MR对比剂的分类方法（一）MR对比剂的分类（二）根据MR造影剂选择性生物分布特点，将现有的MR造影剂做以下大类：(1)

分布于细胞外间隙或间质间隙(extracellular

or

interstitial

space)的,如Gd-DTPA，GD-DTPA-BMA(欧乃影，挪威奈科明公司，钆双胺MR造影剂，非离子型)；(2)

肝脾及淋巴结细胞特异性对比剂：分布于网状内皮细胞系统或巨噬细胞－单核细胞吞噬细胞系统(reticuloendo

thelial

or

macrophage-monocytic

phagoCyticsystem)的,如SPIO；肝细胞选择性

MR

造影剂,如Mn-DPDP,Gd—BOPTA(钆贝葡胺),Gd-EOB-DTPA;血管内或血池性(intravascular

or

blood-pool)MR造影剂,如USPIO,AMI-227。(

3)

口服胃肠道对比剂(

4)

分子影像学对比剂(

5)

脂质体对比剂这种划分方法的优点在于有利于理解各类MR造影剂的生物分布特点和作用机制，(1)

分布于细胞外间隙或间质间隙的

以Gd-DTPA(Magnevist,马根维显)

为代表。

此类钆螯合物(

Gadolinium

chelates)是最早研制出来的肝脏顺磁性MR造影剂，

目前已广泛应用于临床工作。包括离子型的Gd-DTPA，

Gd-DOTA以及新近开发的非离子型含钆造影剂，如Gadodiamide，Gadobutrol和Gadoteridol等。Gd3具有7不成对电子，为一顺磁性很强的金属离子，能显著缩短T1、T2的驰豫时间，尤以T1为明显，在浓度0～1mmol／L的范围内驰豫时间呈直线下降，从而影响MRI的信号强度。

（2）作用于网状内皮细胞系统的

SPIO含有与多糖分子结合的Fe2+和Fe3+离子晶体。AMI-25(即ferumoxides，菲力磁)和SHU

555A是代表。

AMI-25就是用葡萄糖包裹的氧化铁晶体。静脉给药后，它可通过肺、脑、心、肾而后被枯否细胞吞噬分布干全身的网状内皮系统，其中肝脏可吞噬给药量的80,其能在血液中循环相当长的时间(

半衰期200分钟)而不被网状内皮细胞清除。临床上,具有正常吞噬功能的网状内皮细胞只存在于正常肝实质内，而在肝内病灶组织中则没有或极少。主要用于提高肝脾肿瘤的检出,对鉴别肿瘤是否为肝细胞来源也有较大价值。富含枯否细胞的肝细胞增强后显示低黑信号，无枯否细胞的病变组织如癌组织信号不改变，从而形成明显的对比反差。文献介绍可以检出3mm的肝肿瘤。还可用于组织灌注成像和MR血管成像

１、Mn－DPDP[14－18]

Mn－DPDP目前已进入临床应用。能使肝实质显著强化，并一直持续4小时左右。临床应用：（1）鉴别肝细胞性病变与非肝细胞性病灶，(2)鉴别不同的肝细胞性病变：肝硬化对肝细胞摄取Mn－DPDP有影响，此时背景肝强化程度降低，而再生结节则呈相对高信号强化表现。胆道梗阻将影响Mn－DPDP的排泄，可导致肝实质持续强化等改变。此外需指出的是少数转移灶可出现灶周淡薄环状强化(faint

rim

enhancement)，在24小时延迟像上更明显，这与恶性细胞向灶周肝实质内浸润生长、正常肝细胞受压迫及局部胆汁淤滞等有关。不良反应较明显,可引起恶心、呕吐、血压升高等,实验证明高剂量使用时可引起胎儿畸形,因而不能用于孕妇。

a图为未使用造影剂所得图像，b图为使用造影剂Mn-DPDP

1h后所得图像，其成像图明确显示出肿瘤的大小和位置。

２、Gd－BOPTA和Gd－EOB－DTPA处于临床Ⅲ期试验阶段。

Gd－BOPTA对肝细胞的影响与Mn－DPDP基本一致。Vogl等报道Gd－BOPTA能使肝实质明显强化，

同时胆道系统也显示良好。Baron等的研究显示，Gd－BOPTA－MRI

在发现肝内恶性病灶方面的敏感性与CTAP相当，而假阳性率明显低于CTAP，与术中超声一致。

Gd－EOB－DTPA的作用方式有所不同。

Gd－EOB－DTPA在体内的排泄一半通过肾脏，

一半通过胃肠道，提示肝细胞的摄取占一半；

能够显著提高T1加权MR对肝内病灶的检测率；若结合能够反映病灶血供特点的强化初期动态T1加权MR表现，更能明显提高对肝内病灶的定性诊断准确性。另外它也能作为MR胆道造影剂。因此静脉团注Gd－EOB－DTPA后5分钟内先作肝脏T1加权动态MR扫描，了解病灶血供特点，然后在20～30分钟后再作T1加权的MR扫描，以划分病灶为肝细胞性或非肝细胞性；二者结合分析将极大提高定性诊断的准确性和可靠性。

Gd－BOPTA（莫迪司）：双功能对比剂钆钡葡胺（4）血管内或血池性MR造影剂超微粒SPIO(USPIO)，是由左旋糖酐或葡聚糖等外层材料包裹Fe2O3或Fe3O4形成的纳米颗粒。由于其颗粒直径仅有17－20nm，因而能在血液中循环相当长的时间(

半衰期200分钟)而不被网状内皮细胞清除，

因此USPIO

又被称为血管内MR造影剂。它的最终清除主要是通过骨髓和淋巴结内的吞噬细胞来完成的,目前应用的主要有Combidex、AMI-227、AMICode7227、BMS180549、Sinerem。

除了与其他SPIO

相有缩短T2驰豫时间外，它还可以影响T1驰豫时间，因此在肝脏USPIO

在T2加权像上降低背景肝实质的信号强度；在T1加权像上增加背景肝信号强度。

临床应用良、恶性淋巴结的鉴别：USPIO粒子由于其对淋巴结内网状内皮系统的亲和性,可以提高MR对良恶性淋巴结的判别。肝脏占位的定性诊断：在早期的T1加权像上，肝血管、肝实质、肝血管瘤均显示强化现象。

转移性肿瘤和HCC要么不强化，

要么因为瘤周丰富血管的缘故而出现周围性环状强化。在T2加权像上，肝实质、肝血管和肝血管瘤的信号强度都明显降低，而肝实质性肿瘤，特别是肝转移灶，则没有信号改变，使病灶与背景肝对比增大。（5）口服胃肠道对比剂阳性对比剂：胃肠道马根维显阴性对比剂:包括氟化物、气体、钡剂、氧化铁颗粒及高浓度的顺磁性物质等。全氟溴辛烷：氟可以取代质子,消除氢质子产生的MR信号,造成无信号顺磁性的氧化铁(Fe2O3、Fe3O4)晶体颗粒和超顺磁性铁氧体晶体：要是通过降低肠道内容物T2弛豫时间来降低肠道信号强度,对比效果明显.双相对比剂:如枸橼酸铁铵制剂(ferricammoniumcitrate,FAC)和氯化锰制剂(商品名为LumenHance)等均属于这类对比剂,可在T1加权像上提高肠腔的信号,在T2加权像上降低肠腔信号.胃肠道马根维显Fe2O3、Fe3O4(6)分子影像学对比剂的研究超顺磁性探针:主要包括超微型超顺磁性氧化铁颗粒(USPIO)和单晶体氧化铁颗粒(MION)等；如：Feruglose

Clariscar

报告基因系统:①酪氨酸酶-黑色素系统（白癜风）:在酪氨酸酶-黑色素系统中,酪氨酸酶是催化合成黑色素的关键酶,黑色素能与铁高效结合,使MR的T1弛豫时间缩短,T1WI信号提高。Sosnovik等的研究表明,MR信号的改变可反映酪氨酸酶基因的转移与表达情况;②β-半乳糖苷酶系统:β-半乳糖与钆螯合物形成的结合物会使MR的弛豫降低;但应用β-半乳糖苷酶水解β-半乳糖与钆螯合物形成的结合物后,钆螯合物又能被重新释放出来,使弛豫率恢复.(7)脂质体对比剂脂质体是具有类似生物膜结构的磷脂双分子层微球,根据脂质体包被对比剂种类的不同,可制备出阳性(如含Gd、Mn类)或阴性(如SPIO)MR对比剂。小结各种MR造影剂的应用大大提高了MR

对各种病变的检测率及定位、定性诊断的准确性和可靠性，充分显示了MR

不断发展的魅力。总体而言，

肝细胞性和网状内皮细胞系统MR造影剂