2011-10-04 13:10:22 作者： 来源：互联网 浏览次数：77 文字大小：【大】【中】【小】
简介：对比剂(contrast media或contrast agents)是指能通过某种途径引入机体后，能使某器官或组织的图像与其周围结构或组织的图像产生差别的物质。虽然常规磁共振成像就对病变较为敏感。但因正常组织与病变组织的弛豫 ... 关键字：磁共振成像对比剂
对比剂(contrast media或contrast agents)是指能通过某种途径引入机体后，能使某器官或组织的图像与其周围结构或组织的图像产生差别的物质。虽然常规磁共振成像就对病变较为敏感。但因正常组织与病变组织的弛豫时间有较大的重叠，所以常规MR平扫提供的疾病的信息是有限的，而对比剂的应用因能特异或非特异的改变组织的弛豫时间和组织的信号强度，这将有助于病变的早期诊断、小病灶的检出和对疾病的定性诊断。磁共振对比剂在对发现平扫未显示的病变、肿瘤的鉴别、明确病灶范围、术后病人的监测以及血管病变的显示等方面发挥着不可或缺的作用。
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7.1磁共振对比剂的分类
1973年P.Lauterbur年在纽约州立大学研制成功第一台磁共振成像仪。在磁共振应用于临床后不久， 同样磁共振对比剂的研究也着手进行，其思路为改变组织MR待征性参数，主要是缩短T1和(或)T2弛豫时间。所以可分为T1驰豫对比剂和T2弛豫对比剂。同时也可根据作用的不同和磁化率的强弱分为抗磁性对比剂、顺磁性对比剂、超顺磁性对比剂和铁磁性对比剂。另外也可根据MRI对比剂在体内的分布，对比剂特异性所针对的组织等标准将磁共振成像对比剂分别分为细胞内外对比剂和组织特异性对比剂等。由于其分类标准较多，下面介绍几种通用的分类方法。 7.1.1根据细胞内、外分布分类
·细胞外对比剂 细胞外对比剂应用最早、目前应用最为广泛。它在体内非特异性分布，可在血管内或细胞外间隙自由通过。
·细胞内对比剂 以一些细胞作为目标靶来分布。如网织内皮系统对比剂和肝细胞对比剂。
此类对比剂注入静脉后，立即从血中廓清并与相关组织结合。
7.1.2根据磁敏感性的不同分类
物质在磁场中产生磁性的过程称为磁化。不同物质在单位磁场中产生磁化的能力称为磁敏感性（也称磁化率），用磁化强度表示。根据物质磁敏感性的不同，MRI对比剂可分为抗磁性对比剂、顺磁性对比剂、超顺磁性对比剂和铁磁性对比剂。
7.1.2.1顺磁性对比剂
顺磁性对比剂中顺磁性金属原子的核外电子不成对，故磁化率较高，在磁场中具有磁性，而在磁场外则磁性消失。如镧系元素钆、锰、铁等均为顺磁性金属元素，其化合物溶于水时，呈顺磁性。
顺磁性对比剂浓度低时，主要使T1 缩短，浓度高时，主要使T2缩短，超过T1效应，使MR信号降低。常用T1效应作为T1加权像中的阳性对比剂。
7.1.2.2超顺磁性对比剂磁悬浮支架图片
超顺磁性对比剂是指由磁化强度介于顺磁性和铁磁性之间的各种磁性微粒或晶体组成的对比剂。其磁化速度比顺磁性物质快，在外加磁场不存在时，其磁性消失，如超顺磁性氧化铁（superparamagnetic iron oxide，SPIO）。
7.1.2.3铁磁性对比剂
铁磁性对比剂为铁磁性物质组成的一组紧密排列的原子或晶体（如铁-钴合金）。这种物质在一次磁化后，无外加磁场下也会显示磁性。
7.1.3根据对比剂特异性的不同分类
此类对比剂可被体内的某种组织吸收、并在其结构中停留较长时间。此类对比剂目前有肝特异性对比剂、血池对比剂、淋巴结对比剂和其它特异性对比剂四类。
·肝特异性对比剂∶分为由网状内皮系统（SPIO）和肝细胞摄取（Gd-EOB-DTPA）两种。
·血池对比剂∶主要用于MR血管造影、心肌缺血时心肌生存率的评价。
·淋巴结对比剂∶用于观察淋巴结的改变。
耐热粘合剂·其它特异性对比剂∶如胰腺、肾上腺对比剂等。
7.2磁共振对比剂的增强机制
MRI对比剂是通过影响质子的弛豫时间 T1或T2达到增强或降低组织信号强度。下面就举例说明一下磁共振对比剂的增强机制。
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7.2.1顺磁性对比剂的增强机制
某些金属（如钆、锰等）离子具有顺磁性，其原子具有几个不成对的电子，弛豫时间长，有较大的磁矩。这些物质有利于在所激励的质子之间或质子向周围环境传递能量时，使质子弛豫时间缩短。临床主要利用其T1效应。由于游离的钆离子对肝脏、脾脏和骨髓有毒性作用，必须用它的螯合物，临床最常使用的是与DTPA的螯合物。
顺磁性对比剂缩短T1或T2弛豫时间与下列三种因素有关。（1）顺磁性物质的浓度：在一定浓度范围内，浓度越，高顺磁性越强，对T1或T2豫时间的影响就越明显；（2）顺磁性
物质的磁矩：顺磁性物质的磁矩受不成对电子数的影响，不成对电子数越多，磁矩就越大，顺磁作用就越强，对T1或T2弛豫时间缩短的影响就越明显；（3）顺磁性物质结合水的分子数：顺磁性物质结合水的分子数越多，顺磁作用就越强；（4）当然，磁场强度、环境温度等也对弛豫时间有影响。
7.2.2超顺磁性对比剂和铁磁性对比剂的增强机制
这两类微粒类对比剂的磁矩和磁化率比体组织和顺磁性对比剂大得多。此类对比剂会造成磁场的不均匀性，而质子通过 这种不均匀磁场时，改变了横向磁化相位，加速失相位过程，故形成T2，T2* 弛豫时间缩短，增强信号呈黑低信号。这类对比剂对T1的效应较弱，如SPIO。
7.3主要磁共振对比剂简述
7.3.1传统磁共振对比剂
7.3.1.1 Gd—DTPA
Gd—DTPA(Gadoppentetate dieglumine，Magnevist，磁显葡胺，马根维显)作为第一种MRI对比剂也是目前应用最广泛的MRI造影剂，它由德国Schering AG公司于1982年制备成功，在1983年首先应用于临床。其主要成分钆为顺磁性很强的金属离子-钆，能显著缩短周围组织弛豫时间。有助于对小病灶及弱强化的病灶的检出。在药代动力学方面，其分布没有专一性，集中于血液和细胞外液中不进入有毛细血管屏障的组织，如脑、脊髓、眼及睾丸。在体内较稳定。过敏反应少见，因此副作用较少。具文献报道其最常见的副作用为轻、中度头痛，但对有癫痫大发作史者有诱发的可能性．对过敏体质、支气管哮喘及其他过敏性疾病者仍应注意预防过敏反应。动物实验发现其能通过胎盘引起胚胎发育稍迟缓(但无明显致畸效应)，同时在人体乳汁中也有分布，因此孕妇及哺乳期妇女慎用。
7.3.1.2 Gd－DOTA
Gd－DOTA (Gadoterate meglumine，Dotarem) 由法国Guerbet生产，其理化性质基本与 Gd－DTPA相似。
7.3.1.3 Omniscan
Omniscan (Gadodiamide，Gd—DTPA—BMA) 由挪威奈科明公司生产，较Gd—DTPA主要特点为渗透压是低，虽副作用较小，但孕妇及哺乳期妇女应慎用，哺乳期妇女应停止哺乳24h。
7.3.1.4 Gd HP—D03A
Gd HP—D03A (Gadoteridol，ProHance) 由意大利Bracco公司生产．其主要特点亦为渗透压低。胎儿及2岁以下儿童应慎用。
7.3.1.5 Gadobutrol
Gadobutrol (Gd D03A－butro1) 由德国先灵公司生产的低渗透压造影剂。
7.3.1.6氧化铁胶体注射液
氧化铁胶体注射液(AMI-25,Feridex IV,Ferumoxide，Endorem) 为一种氧化铁胶体水溶液，由葡聚糖包裹氧化铁晶体而成，静脉注射后迅速被网状内皮细胞吞噬，从而在含吞噬细胞的组织内阴性强化，注射后1h主要聚集于肝脏，其次为脾脏。但肝脏的增强峰值时间为注射后智能操作票2h，脾脏为4h。一般用T2加权成像。无严重副作用但不宜快速团注。
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7.3.1.7 SHU—555A
SHU—555A (Resovist) 德国先灵公司生产，其包裹物为碳合葡聚糖。它较AMI－25进一步提高了安全性，因此可以快速团注。主要用于肝脾脏的增强，还可用于灌注成像及滋共振血管造影。
7.3.1.8 AMI—227
AMI—227 (Ferumoxtran，Sinerem，Combidex)是超小型氧化铁胶体的一种，由法国Guerbe公司和美国Advanced Ma6netics公司分别生产。它能被淋巴结及骨髓等部位的吞噬细胞吞噬。由于其半衰期较长加之T1弛豫效率较高，注射后早期可用于磁共振血管造影、后期则可用于网状内皮系统的造影，尤其是淋巴结的造影，所需剂量与造影序列有关（快速自选回波剂量较高．梯度回波剂量较低)。
7.3.1.9胃肠道磁共振对比剂
以上介绍的是磁共振血管内对比剂，下面就常用的胃肠道磁共振对比剂给予说明：良好的MRI造影剂必须无毒、对胃肠黏膜无刺激性、能耐酸碱和消化酶的作用，目前较成熟的对
比剂主要是阴性造影剂，如超顺磁性氧化铁和全氟溴辛烷。而胃肠道造影剂阳性造影剂缺点较多，目前应用于临床的胃肠造影为：（1）AMI—121（Lumirem、Gastromark） 由法国Guerbet公司和美国Advanced Magnetics公司分别生产。（2）OMP(abdoscan)由内挪威奈科明公司生产；其他此类氧化铁混悬剂对比剂如WIN39996等，尚在研究开发中。
7.3.2新型造影剂的研发
7.3.2.1低渗性钆鳌合物对比剂
由于Gd-DTPA的渗透压较高,而现在随着各种新技术的开发，如大剂量以检出肿瘤转移灶、大剂量团注血管造影等，为此有必要生产低渗性造影剂以增加其安全性。
7.3.2.2顺磁性肝胆对比剂
就对比剂的排泄而言，一般高亲水性的造影剂主要通过肾脏排泄；高亲脂性强的造影剂主要通过肝脏排泄。目前顺磁性肝胆造影剂Mn—DPDP大部分由肝脏排泄，其可增加肝组织与肿瘤组织间的对比，并能较好的显示胆道系统。研究认为，这些造影剂对诊断转移性肝肿瘤效果较好，同时也有助于肝癌转移灶和原发灶的鉴别。
7.3.2.3超顺磁性氧化铁对比剂
超顺磁性氧化铁对比剂进入血液后其主要由网状内皮吞噬系统清除。所以可用于肝、脾、淋巴结、骨髓等单核吞噬系统的增强，其作用具体表现在(1)应用于淋巴结鉴别淋巴结炎症反应性增生和肿瘤转移，检出未增大的转移淋巴结。(2)对小于3mm肿瘤病灶的检出。(3)对肝炎、肝硬化、肝缺血、肝移植排异反应等情况的监测。（4）另外其还可用于骨髓增强、血管增强、灌注成像等。
7.3.2.4病灶靶向性对比剂
主要有以下几个研究方向：
·卜啉衍生物对肿瘤有特殊亲和力，卜啉鳌合物对比剂进入生物体内可选择性地在肿瘤部位积聚。有报告表明此类对比剂Gd2(DTPA)4TPP能选择性增强裸鼠体内接种的HT29人类结肠癌，Schering-AG公司也报道了Mn、钆卜啉鳌合物(Gd－TPPS，Mn－TPPS)作为脑肿瘤选择性对比剂的实验研究。
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