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磁共振造影劑有哪幾類?磁共振增強檢查安全嗎?有沒有副作用?

現在,越來越多的朋友去醫院進行影像檢查,很多醫生會根據病情建議磁共振檢查,

當發現異常後還需要進行磁共振增強檢查。那麼,磁共振增強檢查用到的造影劑有哪幾類?它們的安全性如何,會不會有副作用呢?孕婦能用嗎?

磁共振造影劑的分類

磁共振造影劑是通過內外界弛豫效應和磁化率效應間接地改變組織的信號強度。

1、按增強類型可分為陽性和陰性造影劑二大類;

2、按造影劑的生物學分佈,可分為細胞外間隙非特異性分佈造影劑、進入細胞內或細胞膜結合造影劑、血池分佈造影劑等。

目前應用最廣泛的造影劑,即Gd-DTPA,中文名為二乙三胺五醋酸釓或釓噴酸葡甲胺鹽,商品名為馬根維顯(Magnevist)。

Gd-DTPA的作用原理

Gd-DTPA是一種順磁性物質,Gd3+具有7個不成對電子,其不成對電子與質子一樣為偶極子,具有磁距。電子品質很輕,但其磁距約為質子的657倍。在無順磁性物質的情況下,組織的T1、T2弛豫是由質子之間的偶極子-偶極子相互作用,

形成局部磁場波動所引起的。在有不成對電子的順磁性物質存在時,由於電子的磁化率約為質子的657倍,從而產生局部巨大磁場波動。此時,大部分電子的運動頻率與Larmor頻率相近,而使鄰近質子的T1、T2弛豫時間縮短,即形成所謂質子偶極子-電子偶極子之間的偶極子-偶極子相互作用,引起所謂質子磁豫增強,其結果造成T1和T2弛豫時間縮短。

在Gd-DTPA濃度較低時,

由於機體組織的T1弛豫時間較長,故對比劑對機體組織的T1弛豫時間影響較大。然而,隨著Gd-DTPA濃度增加,T2縮短效應漸趨明顯,當Gd-DTPA濃度大大高於臨床劑量,T2縮短甚著,以致T2的增強作用掩蓋了T1增強作用,此時如採用T2或T2*加權成象,含對比劑部分組織則顯示為低信號,這種情況稱為陰性造影。所以高劑量的Gd-DTPA也可用作陰性對比劑。由此可見,MRI對比劑對組織信號強度的影響與其在組織中的濃度有非常密切的關係。

Gd-DTPA的臨床應用

Gd-DTPA為離子型細胞外液對比劑,不具有組織特異性,但可用于全身MR增強掃描。 Gd-DTPA的臨床應用常規劑量為每千克體重0.1mmol,FDA最大允許劑量為每千克體重0.3mmol。

目前臨床上Gd-DTPA主要用於以下幾個方面:

(1)腦和脊髓病變,由於Gd-DTPA不能透過完整的血腦屏障,因此如果腦組織內出現強化提示血腦屏障的破壞,如腫瘤、炎症、梗塞等。增強掃描有助於發現病變和病變的鑒別診斷;

(2)垂體腺瘤或微腺瘤的檢查;

(3)腦灌注加權成像,主要用於急性腦缺血的檢查,也可用於腫瘤等病變的檢查和研究;

(4)腹部臟器如肝膽胰脾及腎臟的動態增強掃描;

(5)心臟灌注加權成像,可顯示心肌缺血,延時掃描還可評價心肌活性;

(6)對比增強MRA(CE-MRA);

(7)全身其他部位病變的檢查,特別是腫瘤病變的檢出、診斷及鑒別診斷;

(8)可用於部分碘過敏病人的腎動脈X線造影或腎排泄性造影。

Gd-DTPA的安全性及副作用

Gd-DTPA是非常安全的對比劑,半數致死量(LD50)為每千克體重20mmol左右,其常規應用劑量為每千克體重0.1mmol,其安全係數(半數致死量/有效劑量)高達200(碘對比劑的安全係數為8~10)。

Gd-DTPA的副作用發生率很低,文獻報導為1.5%~2.5%,多表現為頭暈、一過性頭痛、噁心嘔吐、皮疹等。嚴重不良反應的發生率極低,約為百萬分之一到百萬分之二,可表現為呼吸困難、血壓降低、支氣管哮喘、肺水腫,可導致死亡。出現嚴重反應者多原有呼吸系統疾病或過敏病史。

關於Gd-DTPA副作用的發生機理仍不清楚。目前,大多數作者認為主要與釓劑本身的化學毒性有關。Gd-DTPA副作用的高危因素及其副作用的預防和處理均與水溶性含碘對比劑相仿。

血池性對比劑

血池性對比劑不易透過毛細血管基底膜,在血管內滯留的時間較長,適用于灌注加權成像和對比增強MRA。血池性對比劑根據成分和結構不同可分為兩類。

1、釓與大分子的複合物 利用釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)與大分子物質如白蛋白、葡聚糖等連接,形成分子量超過2000道爾頓的大分子複合物。該對比劑有兩個優點,一是在血管內停留時間延長,另一個是其短T1效應較Gd-DTPA更強。

2、極小超順磁氧化鐵顆粒 其基本成分與網狀內皮細胞性對比劑相仿,但直徑要小得多(約為20~30nm),可以躲過網狀內皮系統的廓清作用,因而在血液中的滯留時間明顯延長,表現為短T1短T2效應,最後仍被網狀內皮細胞。

網狀內皮細胞性對比劑

該類對比劑主要為超順磁氧化鐵顆粒,顆粒直徑40~400m,表面用葡聚糖包裹。由於血液中直徑在30~5000nm的顆粒主要經網狀內皮系統清除,因而靜脈注射後該類對比劑進入肝臟及脾臟的網狀內皮細胞,產生短T2效應,在肝臟枯否細胞可攝取對比劑顆粒。由於正常肝臟存在枯否細胞,而腫瘤內一般無或少含無枯否細胞,因此對比劑能增加腫瘤與肝實質間的對比,從而提高肝臟腫瘤的檢出率。目前有多種網狀內皮細胞性MR對比劑已經商品化,如AMI-25和Feridex(菲立磁)等。

肝細胞特異性對比劑

這類對比劑由於其特殊的分子結構,因而能被肝細胞特異性地攝取。目前,該類對比劑已經在臨床上得到應用。臨床上,肝細胞特異性對比劑主要用於提高肝臟腫瘤的檢出率,對鑒別腫瘤是否肝細胞來源也有較大價值,另外還有作者報導利用肝細胞特異性對比劑進行肝臟MR功能成像。根據分子結構及作用機理的不同,肝細胞特異性對比劑又可分為3類。

1、釓螯合物 釓與芳香環的螯合物有較高的親脂性,能被肝細胞攝取並經膽汁排泄。對比劑分子進入肝細胞後,與細胞內的蛋白質相互作用,使組織的T1值縮短。推薦使用劑量也為0.1mmol/千克體重,有較好的安全性。這種對比劑既可作為細胞外液對比劑進行動態增強掃描,注射後40~120分鐘掃描又可獲得肝細胞特異性資訊,還可進行排泌法MR膽管成像。

2、錳螯合物 主要是奈科明公司生產的Mn-DPDP,商品名為Telsascan(泰樂影),被肝細胞攝取後分解出來的錳,能產生很強的縮短T1的效應,最後也經膽汁排泄。使用劑量為5mmol/千克體重,該對比劑副作用較明顯,可引起噁心、嘔吐、血壓升高等,實驗證明高劑量使用時可引起胎兒畸形,因而不能用於孕婦。

3、肝細胞受體性對比劑 該類對比劑的核心成分為極小超順磁氧化鐵顆粒,表面用阿拉伯半乳聚糖或無唾液酸基胎球蛋白等進行包裹,可通過肝細胞表面的無唾液酸基糖蛋白受體轉運到肝細胞內,進入肝細胞後,在肝細胞的微粒體內分解出氧化鐵顆粒,產生很強的短T2效應。該類產品的代表是Guerbet公司的AG-USPIO。

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Gd-DTPA的安全性及副作用

Gd-DTPA是非常安全的對比劑,半數致死量(LD50)為每千克體重20mmol左右,其常規應用劑量為每千克體重0.1mmol,其安全係數(半數致死量/有效劑量)高達200(碘對比劑的安全係數為8~10)。

Gd-DTPA的副作用發生率很低,文獻報導為1.5%~2.5%,多表現為頭暈、一過性頭痛、噁心嘔吐、皮疹等。嚴重不良反應的發生率極低,約為百萬分之一到百萬分之二,可表現為呼吸困難、血壓降低、支氣管哮喘、肺水腫,可導致死亡。出現嚴重反應者多原有呼吸系統疾病或過敏病史。

關於Gd-DTPA副作用的發生機理仍不清楚。目前,大多數作者認為主要與釓劑本身的化學毒性有關。Gd-DTPA副作用的高危因素及其副作用的預防和處理均與水溶性含碘對比劑相仿。

血池性對比劑

血池性對比劑不易透過毛細血管基底膜,在血管內滯留的時間較長,適用于灌注加權成像和對比增強MRA。血池性對比劑根據成分和結構不同可分為兩類。

1、釓與大分子的複合物 利用釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)與大分子物質如白蛋白、葡聚糖等連接,形成分子量超過2000道爾頓的大分子複合物。該對比劑有兩個優點,一是在血管內停留時間延長,另一個是其短T1效應較Gd-DTPA更強。

2、極小超順磁氧化鐵顆粒 其基本成分與網狀內皮細胞性對比劑相仿,但直徑要小得多(約為20~30nm),可以躲過網狀內皮系統的廓清作用,因而在血液中的滯留時間明顯延長,表現為短T1短T2效應,最後仍被網狀內皮細胞。

網狀內皮細胞性對比劑

該類對比劑主要為超順磁氧化鐵顆粒,顆粒直徑40~400m,表面用葡聚糖包裹。由於血液中直徑在30~5000nm的顆粒主要經網狀內皮系統清除,因而靜脈注射後該類對比劑進入肝臟及脾臟的網狀內皮細胞,產生短T2效應,在肝臟枯否細胞可攝取對比劑顆粒。由於正常肝臟存在枯否細胞,而腫瘤內一般無或少含無枯否細胞,因此對比劑能增加腫瘤與肝實質間的對比,從而提高肝臟腫瘤的檢出率。目前有多種網狀內皮細胞性MR對比劑已經商品化,如AMI-25和Feridex(菲立磁)等。

肝細胞特異性對比劑

這類對比劑由於其特殊的分子結構,因而能被肝細胞特異性地攝取。目前,該類對比劑已經在臨床上得到應用。臨床上,肝細胞特異性對比劑主要用於提高肝臟腫瘤的檢出率,對鑒別腫瘤是否肝細胞來源也有較大價值,另外還有作者報導利用肝細胞特異性對比劑進行肝臟MR功能成像。根據分子結構及作用機理的不同,肝細胞特異性對比劑又可分為3類。

1、釓螯合物 釓與芳香環的螯合物有較高的親脂性,能被肝細胞攝取並經膽汁排泄。對比劑分子進入肝細胞後,與細胞內的蛋白質相互作用,使組織的T1值縮短。推薦使用劑量也為0.1mmol/千克體重,有較好的安全性。這種對比劑既可作為細胞外液對比劑進行動態增強掃描,注射後40~120分鐘掃描又可獲得肝細胞特異性資訊,還可進行排泌法MR膽管成像。

2、錳螯合物 主要是奈科明公司生產的Mn-DPDP,商品名為Telsascan(泰樂影),被肝細胞攝取後分解出來的錳,能產生很強的縮短T1的效應,最後也經膽汁排泄。使用劑量為5mmol/千克體重,該對比劑副作用較明顯,可引起噁心、嘔吐、血壓升高等,實驗證明高劑量使用時可引起胎兒畸形,因而不能用於孕婦。

3、肝細胞受體性對比劑 該類對比劑的核心成分為極小超順磁氧化鐵顆粒,表面用阿拉伯半乳聚糖或無唾液酸基胎球蛋白等進行包裹,可通過肝細胞表面的無唾液酸基糖蛋白受體轉運到肝細胞內,進入肝細胞後,在肝細胞的微粒體內分解出氧化鐵顆粒,產生很強的短T2效應。該類產品的代表是Guerbet公司的AG-USPIO。

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