钆布醇对比增强MRI临床扫描方案专家共识

摘要

钆布醇是一种高浓度高弛豫率大环状MR对比剂，已广泛应用于临床。国内相关技术专家在临床实践中积累了大量的扫描经验，结合国内外指南、共识和文献，对钆布醇增强MRI扫描的注射方案、对比增强MR血管成像、动态灌注成像、各部位实质脏器增强的序列选择和质量控制，以及特殊人群应用等内容达成共识，旨在规范钆布醇对比增强MRI临床扫描方案，更好地服务于影像诊断和临床治疗评估。钆布醇是一种非离子型、高度水溶性、非蛋白耦合性、非组织特异性、大环状的细胞外钆对比剂。钆布醇作为高浓度（1.0mol/L）的第二代含钆对比剂，已获批应用于成人和全年龄段儿童（包括足月新生儿）进行全身增强MRI（contrastenhanced-MRI，CE-MRI）和对比增强MRA（contrastenhanced-MRA，CE-MRA）。钆布醇在人体中的药代动力学表现呈α期分布和β期消除特性，并以原形经肾脏排泄。在1.0mol/L条件下其渗透压为1.603mOsm/kg，37°血浆中黏滞度为4.94mPa·s。在1.5、3.0T磁场下，钆布醇的血浆弛豫率分别是5.2、5.0L·mmol·s-1。基于以上特性，从成像效果及安全性出发，钆布醇在临床工作中较普通钆对比剂（0.5mol/L）的使用有所不同。为了规范钆布醇增强MRI临床扫描方案，更好地服务于影像诊断和临床治疗策略的选择，中华医学会影像技术分会组织国内相关专家，基于对比剂的浓度和弛豫率等特点，结合既往人体内对比剂药代动力学特性以及MR相应成像技术特点及成像要求，借鉴国内外指南、共识和文献，经多次讨论，从注射方案、CE-MRA成像、动态灌注成像、各部位实质脏器增强的序列选择和质量控制，以及特殊人群应用等进行总结。希望国内同道提出宝贵建议和意见，以期进一步修订和完善。一、注射方案

常规使用0.10~0.20mmol/kg结合20~30ml生理盐水的注射方案，注射流率为2~5ml/s。钆布醇的钆浓度是普通钆对比剂（0.5mol/L）的2倍。在保证含钆量和其他外界条件一致的情况下，与普通钆对比剂增强扫描相比，钆布醇可使用一半的注射剂量（ml）和较低的注射流率，即可获得满足临床诊断的图像。CE-MRA及动态灌注成像时，钆布醇的注射剂量和注射流率存在一定的差别。CE-MRA单期静态成像采用0.10mmol/kg，动态血管成像可采用0.05mmol/kg，流率2ml/s。动态磁敏感灌注加权成像（dynamicsusceptibilitycontrastperfusionweightedimaging，DSC-PWI）采用0.10mmol/kg，流率3~5ml/s。动态对比增强灌注加权成像（dynamiccontrast-enhancedperfusionweightedimaging，DCE-PWI）采用0.10mmol/kg，流率2~3ml/s。心肌灌注成像（myocardialperfusionimaging，MPI）采用0.05~0.10mmol/kg，流率3~5ml/s。我们建议：（1）使用0.10mmol/kg，注射流率2~5ml/s，可获得满足临床诊断要求的图像。（2）对比剂可使用高压注射器推注或手动推注两种注射方案。用于定量或半定量分析的动态灌注成像，需要采用双针筒高压注射器推注。二、临床扫描方案

（一）CE-MRACE-MRA利用钆对比剂的短T1效应结合快速成像技术，获得高信号血管图像，具有血管结构显示真实、成像效率高、可动态成像等特点，已广泛应用于颅内血管疾病、颈动脉狭窄、肺动脉栓塞、肾动脉狭窄或移植肾血管、终末期肝移植或肝癌供血动脉的检出及治疗后评估等。在等摩尔浓度条件下，钆布醇对细小血管的显示及图像信噪比（signal-to-noiseratio，SNR）、对比噪声比（contrast-to-noiseratio，CNR）及血管病变的检出等方面均具有一定优势，可作为DSA、CTA等常用临床血管检查的替代成像之一。1.序列选择：采用各向同性3D扰相梯度回波序列，最小TR和TE，透视触发结合k空间中心优先填充。单期静态成像的空间分辨率头颈部≤1.0mm，胸腹部及外周≤1.5mm，采集时间<20s，避免静脉血流污染，行最大密度投影、容积再现、曲面重组等后处理技术。多期动态扫描的空间分辨率头颈部、胸部及外周为1.0~1.2mm，腹部为1.2~2.0mm，主要关注动静脉间有无血流通过异常，提升栓塞检出率、末梢血管及变异血管显示效果。2.质量控制：单期静态成像（0.10mmol/kg）通过透视触发实时检测目标血管，当对比剂到达目标血管后立刻触发扫描。受呼吸影响的胸腹部成像需提前行屏气指令，确保对比剂峰值到达目标血管时患者已屏气。如需测算对比剂到达目标血管的准确时间，可以采用小剂量团注追踪法。对于下肢全长移床式多段扫描，通常采用静态扫描序列，当对比剂到达髂动脉后，循血流方向行逐步往复式扫描，各段采集时间因血流快慢不同，大腿段以15~20s为宜；小腿及足段血流较慢，以20~25s为宜，可有效避免静脉污染。多期动态扫描（0.05mmol/kg）采用k空间共享技术，团注对比剂的同时触发扫描，尽可能避免对比剂团注峰达到时间与动态序列早期k空间填充中心时间不匹配产生血管边界模糊伪影。颅内动静脉循环快，同时需要兼顾全脑，扫描范围较大，扫描时间分辨率设置≤4s/期。颈部冠状面采集范围较小，动态扫描时间分辨率设置≤2s/期。胸腹部冠状面采集范围较大，动态扫描时间分辨率设置≤4s/期，但盆腔动静脉成像，由于动静脉间血管贯通，需要提高时间分辨率（2s/期）。下肢各段冠状面采集范围较小，但空间分辨率要求较高，单段动态扫描时间分辨率设置≤4s/期。全身血管成像（0.20~0.25mmol/kg）采用前半剂量流率约1.5ml/s、后半剂量约0.5ml/s结合20~30ml生理盐水等流速阶梯式分段注射方案。下肢静脉成像（0.25~0.30mmol/kg）采用注射流率2ml/s结合30ml生理盐水推注方案，也可采用0.5~1.5ml/s结合30~40ml生理盐水注射方案进行扫］。动态血管成像（0.10mmol/kg）采用1ml/s结合30ml生理盐水的注射方案，可达到静态扫描相同的检出效果，同时观察动脉梗阻及动静脉间血液情况。钆布醇团注效果更紧凑，动静脉峰值时间窗更宽，利于血管细微结构的显影且可减少静脉污染；并且弥补因并行采集因子增大或空间分辨率增高带来的相对SNR损失，可通过参数调节提高CE-MRA空间或时间分辨率；抑或在保证图像质量的同时，适当降低注射流率或对比剂剂量，减少高注射流率下Blurring伪影发生概率，增加患者的舒适度及安全性。我们建议：（1）动脉单期静态成像使用0.10mmol/kg，多期动态成像使用0.05mmol/kg，全身血管成像或下肢静脉成像使用0.20~0.25mmol/kg。（2）单期静态成像确保对比剂峰值达到兴趣血管时的数据填在k空间中心，多期动态成像时间分辨率应根据兴趣血管动静脉循环时间进行调整。（二）动态灌注成像1.DSC-PWI：DSC-PWI是临床最常用的评价脑灌注成像方式之一。通过静脉快速团注顺磁性对比剂，检测对比剂引起组织T2*信号强度随时间的变化，计算组织血流动力学，可反映脑组织的微血管分布情况及血流灌注的状态。梯度回波（gradientrecalledecho，GRE）序列可提供更高的信号变化（曲线下降峰值更低），灌注灰白质对比度差异更大，实现更优的灌注效果。（1）序列选择：采用GRE/自旋回波-平面回波成像（GRE/spinecho-echoplanarimaging，GRE/SE-EPI）序列结合脂肪抑制技术，TR约1.5s，TE最小，60~120个期相，时间分辨率依TR而定，通常选择相位编码方向为后前方向以减少磁敏感伪影对脑实质的影响。应根据病灶附近是否存在磁敏感伪影干扰可能（如颅骨、含铁血黄素沉积、金属内固定等），进行相位编码方向调整。（2）质量控制：序列开始后5~10个动态（8~15s）开始团注对比剂，保证基线信号。时间分辨率的重要性高于全脑覆盖范围，要求在2~3min内采集60~120个时间点，尤其是局部病灶，在满足时间分辨率要求的情况下尽可能减少层厚，3~5mm的层厚可以较好地平衡两种分辨率的要求。GRE序列对质子扩散变化不敏感，更适合于肿瘤成像；而SE序列对微血管的敏感度高于GRE，更适合脑卒中检查。单倍剂量普通钆对比剂在5ml/s的注射流率下可实现约30%的测量信号下降，获得高质量的相对脑血容量和相对脑血流量灌注图。普通钆对比剂流率至少3ml/s（3~5ml/s）结合25ml（10~30ml）生理盐水以同样的流率团注，才能团注到达脑组织。钆布醇2.0ml/s结合20ml生理盐水，可获得与普通钆对比剂4ml/s注射流率或大冲洗量（50ml）相同的效果。因此，钆布醇适用于在静脉较薄且不耐受高流率团注，需要缓慢注射和/或少量盐水冲洗量以获得更好的时间-信号强度曲线分布的情况，这有助于血管较脆弱的患者。对可能有血脑屏障破坏、对比剂明显渗漏到组织中的患者行DSC成像时，预加载（DSC序列前先注入一部分对比剂）可以降低使用较高反转角时因对比剂渗漏导致的T1效应污染（如90°反转角时）。采用1/4~1/3的灌注用量进行预加载，5~10min后行DSC序列采集，以不低于3~5ml/s的流率注入剩余的钆布醇结合20ml生理盐水的注射方案。我们推荐：（1）对比剂使用剂量0.10mmol/kg，注射流率5ml/s，如果患者血管不能承受高流率，可以适当降低至3ml/s。（2）对患者存在可能有明显对比剂可渗漏到组织中的病灶，建议用1/4~1/3的总钆剂量行预加载。2.DCE-PWI：DCE-PWI是采用T1权重的高时间分辨率连续多期动态增强扫描，通过计算α分布期内血管与细胞外间隙的药代动力学交换系数，间接反映组织或病灶内血管的渗透性及完整性，结合MR多参数测量指标的优势，实现对病灶的鉴别、诊断及分级等。（1）序列选择：采用快速3D扰相梯度回波序列，可结合k空间共享技术或其他快速采集技术提高时间分辨率。DCE成像前需行与增强序列其余参数完全一致的5°、10°、15°多反转角的平扫图像，后处理获得组织T1值。（2）质量控制：时间分辨率应作为首要因素，通常10s/期成像可追踪对比剂进入人体后的分布规律。对于快血流循环器官，如颅脑、肝脏、肾脏等，为了提高测量精度，使用k空间共享技术及加速采集技术，进一步提高时间分辨率至1~5s/期。DCE序列相较DSC序列单期时间较慢，通常采集3~5期平扫后即可注射对比剂，总持续时间达5~6min，个别持续强化病灶或血管渗透性低的病灶，需要延迟至20min钆对比剂动态平衡分布期结束。若联合DSC评估，通常采用0.05mmol/kgDCE结合0.05mmol/kgDSC顺序注射方案，获得病灶与正常组织间有效的时间-信号曲线差异，间接反映病灶内药代动力学特点的改变。我们推荐：（1）对比剂使用剂量0.10mmol/kg，注射流率2~4ml/s。（2）扫描前基线T1值测量采用3个不同反转角度的同一序列进行扫描（反转角度分别为5°、10°、15°）。3.MPI：MPI主要用于评估心肌是否存在灌注异常，是心肌缺血或纤维瘢痕的重要影像指征。采用90°饱和准备脉冲后小角度激发，在单个心动周期内获得多层面下心肌摄取对比剂的时间-信号改变特征，进行定性和定量分析，用于心肌活性检测。通过计算静息和负荷心肌血流量的比率，发现心肌缺血区域，可以测量绝对和相对心肌灌注储备，评估心肌血流储备状态。心肌负荷灌注成像常用多巴酚丁胺或腺苷负荷药物，存在一定的风险，国内临床通常仅采用静息状态下灌注成像。（1）序列选择：采用90°饱和磁化准备脉冲GRE序列。采集“短轴心尖层-心室中间层-心底层及长轴面”的“3+1”层面，60~80个时相，层面分辨率3mm×3mm，扫描时间约90s。若有屏气困难或心律不齐患者，可依机器扫描条件，采用运动矫正（motioncorrection，MOCO）技术。（2）质量控制：注射对比剂同时嘱患者吸气呼气屏住气后触发扫描，确保心肌首过灌注是在屏住气的状态下完成的。由于屏气时间长，可嘱咐患者中间可以小幅度换气后立即继续屏气或小幅度自由呼吸。在首过灌注过程中，心室内膜下偶发的暗袋伪影可能来自于运动或者Gibb's效应，可适当增加扫描层面空间分辨率（3mm×3mm）或采用并行采集技术提高时间分辨率（100~125ms），能有效抑制暗袋伪影的发生。对冠状动脉疾病进行评估，可以在临床医师监护下，静息灌注10min后，再次用同一方案及剂量，行负荷心肌灌注成像。我们推荐：（1）对比剂使用剂量0.10mmol/kg，对比剂流率3ml/s。（2）确保心肌首过灌注是在屏气状态下完成，不能较好屏气的患者可采用MOCO技术。（3）增加层面内分辨率或提高时间分辨率减少暗袋伪影。（三）实质脏器增强钆对比剂在进入体循环后，基本处于血管向细胞外间质分布状态直至达到平衡稳态，图像的对比增强效果近似正比于对比剂的弛豫率，因此高弛豫率可以提高稳态增强的成像质量，对于微小病变的检出和微小结构的显示具有一定的优势。1.颅脑增强成像：针对中枢神经系统原发或继发肿瘤，钆对比增强更好地显示肿瘤数量、大小、位置及边界浸润情况，结合多参数信息开展有效的影像学评估，利于肿瘤分级和随访方式。神经退行性改变和自身免疫性疾病改变，通常伴有血脑屏障功能的退化和增强后对比剂在脑实质的渗出。随着多发性硬化（multiplesclerosis，MS）疾病的研究逐渐被广泛讨论，钆剂增强成像在MS诊断及评估中的作用日益突出。（1）序列选择：临床常用的头颅增强序列各不相同，主要以T1WI为主，包括SE-T1WI、快速自旋回波T1WI（回波链长3~5）、3D-T1WI及液体衰减反转恢复序列（fluid-attenuatedinversionrecovery，FLAIR）序列T1WI，不同序列的病灶信号及对比度存在一定的差异。3D-T1WI（≤1.0mm各向同性成像）容积扫描层面分辨率高，能有效弥补2D扫描容积效应及层间隔信号丢失的不足，通过后处理可实现肿瘤定位、体积测量，提供更多临床诊断信息。GRE类序列可提高MS斑块增强后对比度。怀疑颅内多发转移瘤的患者，增强后3~5min的FLAIR序列T2WI能敏感检出转移瘤病变。（2）质量控制：注射对比剂5min后的图像可以满足临床诊断需求；随着对比剂持续渗入病灶，延迟7~15min后的图像可更准确地显示病灶范围及个数。3D容积扫描序列可获得更准确的病灶评估。MS斑块摄取对比剂需更长时间，采集时间至少在注射对比剂5min后，15min后采集最优。使用0.20~0.30mmol/kg，有助于颅内小转移瘤、MS活动期多发病灶的检出，可最大限度显示病灶范围及个数。MS患者存在病灶复发检查、年度随访检查等多次钆剂注射情况，使用0.10mmol/kg满足临床诊断，最大限度减少患者齿状核苍白球钆剂沉积风险。我们建议：（1）对比剂使用剂量0.10mmol/kg，注射对比剂5min后进行成像。（2）优先使用3D容积序列，MS患者选用GRE序列。2.胸腹部增强成像：胸腹部MR动态增强不仅可以突显病灶的形态，也能提供病灶的血流动力学信息，有利于病灶检出，特别是对直径<1cm的病灶，对良性与恶性病变的鉴别诊断有较高的临床应用价值。（1）序列选择：采用脂肪抑制3D快速扰相梯度回波序列T1WI，根据患者屏气时间10~20s/期，采集标准动脉期和/或门静脉期、延迟期图像等。基于k空间共享技术的序列可在一次屏气下获得2~6期动脉期图像，有效地提高肝动脉晚期捕获概率。自由呼吸下动态增强成像序列可用于无法屏气患者实现动态增强成像。肠道采集冠状面标准肠期、门静脉期图像。层面内分辨率≤1.5mm，层厚根据患者屏气时间及主磁场差异调整为≤3mm。薄层图像便于后处理时寻找溃疡存在，测算病灶强化率等。（2）质量控制：建议采用透视触发法监测或经验法来捕获动脉期和/或动脉晚期图像，随后行门静脉期、延迟期成像。肠道根据克罗恩病MR炎症活动性指数评分要求，采集标准肠期（45s）、门静脉期（60s）图像，门静脉图像采集尤为重要。2018肝脏影像报告和数据管理系统提出，采用细胞外对比剂，良好的动脉期、门静脉期、延迟期图像是诊断及评估所必需；尤其是肝动脉晚期成像，能有效反映肝细胞肝癌病变的强化表现。对比剂的类型、剂量、浓度、注射流率及扫描序列监测触发方式、k空间的填充方式是肝脏增强MR动脉晚期高质量成像的关键。多期动态成像或常规静态成像，钆布醇在动脉期及门静脉期的肝实质增强率、门静脉信号值均有显著优势，有利于提高肝动脉期、门静脉期图像质量。我们建议：（1）采用透视触发或经验法捕获动脉期或动脉晚期。（2）确保图像质量的情况下，尽量缩短采集时间。（3）建议患者采用吸气-呼气末的屏气方式。3.乳腺增强成像：乳腺CE-MRI检查广泛用于乳腺癌的鉴别诊断、术前评估及新辅助化疗的评估。钆布醇在初始血管期和间质分布期的弛豫率优势，可提供高强化信号、高对比度的增强图像，对病灶的边界划分、细小血管的显示及小病灶的检出存在价值。（1）序列选择：采用脂肪抑制3D动态扰相梯度回波序列T1WI，进行≤1mm等体素各向同性动态增强扫描，扫描时间1~1.5min/期。采用k空间共享技术，图像采集时间分辨率可提升至5s/期，可以获得强化时间、最大增强斜率等乳腺增强早期特征参数。（2）质量控制：乳腺根据乳腺影像报告与数据系统要求，初始增强期k空间填充时间（TTC）设置在对比剂注射后90s（60~120s），注射同时触发扫描或延迟30s后触发扫描的方案以实际TTC=90s要求及序列时间为准。总扫描持续时间至少5~7min。我们建议：（1）采用≤1mm等体素各向同性3D扰相梯度回波序列。（2）初始期k空间填充设在对比剂注射后90s。4.心肌延迟强化成像：心肌钆对比剂延迟强化（lategadoliniumenhancement，LGE）具有较高SNR、伪影少等特点，可显示心肌坏死及纤维化。正常心肌细胞外对比剂分布少，当存在心肌损伤时，心肌细胞膜完整性遭到破裂，心肌细胞通透性增加，对比剂在细胞外间隙分布增加。受损心肌细胞被细胞外胶原纤维替代，心肌纤维化导致间质容积的扩大和钆对比剂流入/清除时间延长，因此对比剂在纤维瘢痕区出现浓集。选择合适TI时间，正常心肌被抑制呈低信号，而心肌损伤区域对比剂残留较多，信号增高。心肌延迟强化特点是鉴别诊断不同心肌病的重要依据。（1）序列选择：采用扰相梯度回波延迟增强反转恢复序列或相位敏感矫正延迟增强反转恢复序列（phase-sensitiveinversionrecovery，PSIR）。左心室短轴成像扫描范围包括左心室基底部至心尖，层厚6~8mm，无间隔，结合两腔心、三腔心、四腔心层面。对于心律不齐或屏气困难的患者，使用带有运动矫正MOCO技术的稳态自由进动（bSSFP-PSIR）序列。非梗死心肌病利用PSIR幅值图与相位矫正图均进行测量容积比值，避免序列间测量误差。对于LGE强化不明显的非缺血性心肌病患者，通过对比剂注射前后的T1

mapping成像及细胞外容积分数（extracellularvolume，ECV），可以提高一定的检出率。（2）质量控制：钆布醇增强后有明显改变正常心肌、瘢痕心肌及血池T1值的特点，1.5T使用0.10~0.15mmol/kg，3.0T使用0.10mmol/kg（0.05mmol/kg用于灌注，剩余剂量用于LGE成像），均能有效满足缺血性心肌病的临床诊断及评估，无需使用双倍剂量。非缺血性心肌病纤维化瘢痕增强表现更为隐匿，且存在弥漫多发特点。3.0T扫描非缺血性心肌病，对比剂总量可提升至0.15~0.20mmol/kg，更有利于显示纤维化心肌与正常心肌的对比度。对有肾脏疾病患者或移植供体进行检查，可下调注射方案至0.05~0.10mmol/kg。钆布醇对心肌和血池T1弛豫时间缩短效应更为显著，LGE延迟等待时间可以适当提前至3~5min，6min后可获得有效对比度，9min后可获得较好的病变心肌与血池的对比度，12min后可以获得较好的纤维化心肌与正常心肌对比度。随着延迟时间的增加，正常心肌内对比剂逐渐廓清，若出现心肌反转抑制效果不佳，需采用心肌反转时间探测技术扫描重新测得心肌有效反转时间后，修改LGE成像序列TI值后进行扫描，或经验法增加TI20ms。对于T1

mapping及ECV计算，建议注射对比剂15min后进行成像，进一步增大两者间T1值差异。T1

mapping和MOCO-PSIR都是基于bSSFP序列，仍需注意磁敏感伪影，必要时手动调整中心频率。我们建议：优先采用PSIR序列，在对比剂注射后12~15min进行扫描。三、特殊人群应用

钆布醇的大环状结构，使钆离子被牢牢地固定在大环状配体的中心，不易发生解离，因此其迟发不良反应发生率较低，患者更耐受。基于钆布醇翔实充足的临床证据，欧洲泌尿生殖放