新型口服对比剂茶在MRCP中的临床试用.doc

新型口服对比剂茶在MRCP中的临床试用【摘要】 目的 评价一种新型口服对比剂-茶叶（日照绿茶）为原料研制的磁共振口服阴性对比剂在腹部MRCP诊断中的价值和可行性，为临床MRCP检查应用提供一种理想对比剂，以进一步促进MRCP检查的发展。 方法 以水为参照物，将不同浓度的茶对比剂置于磁共振中进行同一序列的扫描，比较不同浓度的茶对比剂对成像信号的影响。在相同情况下选择17例志愿者对口服茶对比剂前后进行MRCP成像，对检查结果进行分析、综合。 结果 不同浓度的茶对比剂产生不同的信号，清晰度不同，经体外试验确定最佳浓度的茶中，锰的浓度为12.040.22mg/L。此浓度下的茶对比剂，信号与水相反，即T1高信号，T2低信号。MRCP成像抑制了胃、十二指肠道内的液体高信号，使胰胆管周围背景干净，突出胰胆管内的液体高信号成分，图像质量显著性提高(p0.05)。 结论 茶作为天然饮品，服用后安全，无毒副作用，对胃肠道无刺激，在肠腔内不发酵，不产生气体，充盈肠腔充分，保证肠腔内信号均匀一致。利用茶叶中锰的特性将茶作为磁共振MRCP检查口服阴性对比剂，不需要经过药物试验即可应用。在MRCP检查中应是一种理想的口服对比剂。 【关键词】 茶叶 对比剂 MRCP 信号强度 信噪比(SNR) Abstract Objective To evaluate the efficacy of a kind of Chinese tea (Rizhao green tea) administration as an oral negative contrast agent for magnetic resonance cholangiopancreatography (MRCP) studyso as to provide an ideal negative contrast agent which is natural, safe, inexpensive and palatable; and to assist MRCP analysis for further development of. Methods MR imaging of phantoms comprising cylinders of tea at various concentrations and water as a control were performed under the identical scanning sequence to compare the effect of tea concentration on the image signal. MRCP was subsequently performed in 17 selected volunteers, before and after ingestion of tea. Quantitative and qualitative comparison between pre- and post-tea oral administration was obtained systematically. Results The various tea concentrations resulted in different outcomes in terms of signal intensity and clarify. High manganese concentration of 12.04 mg/L was detected in the optimum tea dosage. In contrast to water, tea decreased the T2 relaxation time of the fluid in the stomach and duodenum. The intraluminal signal of the gastrointestinal tract on T2W imaging was reduced, due to the paramagnetic properties of high manganese content in tea. There was statistically significantly (p < 0.05) improvement in conspicuity of the common bile duct and main pancreatic duct after tea ingestion. Conclusion Tea ,as a natural drinking ,is safe, no side effect, no irritation, no fermentation and gas generation. It can adequately fill the gastrointestinal duct and result in consistent MR signals. No clinical trial has to perform before application of tea as an oral negative contrast agent for MRCP. Therefore, tea is an ideal oral negative contrast agent in MRCP. Key words tea; contrast agent; magnetic resonance cholangiopancreatography (MRCP); signal intensity; signal to noise ratio (SNR) 引 言 磁共振胰胆管成像（MRCP）是近年来迅速发展起来并广泛应用于临床的一种非创伤性显示胰胆管的检查技术，其原理主要是利用水的长T2特性。其为胰胆管系统疾病的诊断开辟了一条新的途径,并提供了丰富的形态学诊断信息，尤其对阻塞性胰胆管疾病的诊断具有较高的敏感性、特异性和准确性1。由于胰胆管疾病的病变范围、程度相差悬殊，临床表现十分复杂，给临床诊断带来困难。以往确诊的主要依据是内窥镜逆行胰胆管造影（ERCP）或经皮肝胆管造影术（PTC）。但ERCP、PTC是一种创伤性检查，尤其不适宜胆系感染的患者和老年人胆道梗阻，远远不能满足临床要求。MRCP作为近年来迅速发展起来并广泛应用于临床的一种非创伤性显示胰胆管的检查技术，为解决这一难题提供了条件，为胰胆系统疾病的诊断开辟了一条新的途径。但是MRCP成像对胃、十二指肠蠕动及肠液等因素较敏感，由于肠道内液体成分产生的T2高信号的存在，使得MRCP的成像图像重叠信噪比差，对比度降低，伪影较多，质量不十分满意。影响了MRCP图像对胰胆管疾病的观察。解决方法就是服用阴性对比剂。以提高MRCP的成像对比度及图像质量。使MRCP胰胆管轮廓边缘的勾画更加清晰。 有研究报道锰在茶叶中的平均含量为824.8mg/kg2。Mehra 和Baker的研究表明,中国产红茶和绿茶中分别含有582和1141 mg/kg的总锰量,用散茶和茶叶包浸泡的茶水中含锰分别为3.58 和11.61mg/L3。国内科研人员先后试验证明，市售茶叶5.00g置400ml烧杯内，加鲜沸去离子水200ml，茶叶中锰元素的沸水平均溶出率为45.5%4。所有中外研究表明,茶水作为天然饮料,富含阴性对比剂所必须的顺磁性物质。我们对于茶作为磁共振口服对比剂的特性进行了初步研究，旨在研制一种物美价廉、对比效果良好的MRCP检查中的胃肠道阴性对比剂。 材料与方法 1.对比剂浓度的确定 将煮沸的300 mL水倒入盛有2, 5,10 克茶叶的烧杯中,间断性摇匀3次,约20分钟后,将上层样品溶液取出(取水样时,水仍比较温) 。用电感耦合等离子体原子发射光谱法( ICP-AES)测定茶水中锰的含量。即将样品溶液直接吸入电感耦合等离子焰炬,分析物在等离子炬中挥发,原子化,激发并辐射出特征谱线,根据谱线的强度,确定样品中被测元素的浓度。检测结果2, 5,10 克茶叶在300 mL水中的锰浓度分别为:2.80.07，5.570.10, 12.040.22 mg/L。将上述不同浓度的样品溶液试剂置于试管内，以水作为对比，将试剂置于全身MRI扫描机(飞利浦Inter Achlieval 1.5 T)内，用SENSE-Body线圈，运用不同成像序列成像，扫描序列包括T1(FFE)加权成像TR/TE=9.3/4.8ms;FOV=385mm270mm,224mm256mm,层厚=7mm,T2（TSE）加权成像TR/TE=330/80ms,FOV=385mm270mm,256mm256,层厚=7mm。比较不同浓度的试剂在MRI上的表现。测量不同浓度下其信号强度，以研究信号强度的变化规律（图1），比较不同浓度的试剂对成像信号的影响，选择成像信号对比效果清楚的试剂浓度用作MRCP成像时的胃、十二指肠口服阴性对比剂。经体外试验确定最佳浓度的茶中，锰的浓度为12.040.22mg/L。此浓度下的茶对比剂，信号与水相反，即T1高信号，T2低信号。 2.临床实验 2.1 对比剂的量 如我们所知，中国人有饮茶的传统习惯，茶作为一种天然绿色保健饮品，在抗癌、抗突变，降血脂、血糖、血压等方面有一定的功效。成人每天需要锰量约为2.5mg5.0mg，适量饮用对人体健康无副作用，茶叶中富含重金属离子锰(II)，饮用过量可引起腹泻，在MRCP检查中既要用其充盈胃、十二指肠腔又要尽量减轻其不良反应。目前国内外胃肠检查对比剂用量约200500ml。因为水在胃肠道内是逐渐吸收，在胃与上段小肠内并不能完全迅速的吸收，因此我们认为口服适宜浓度（含锰12.040.22 mg/L ）茶对比剂 300ml，即可充分充盈胃、十二指肠腔，又可减少口服茶对比剂的数量，从而避免或减轻其腹泻的可能。 2.2 临床检查 为研究证实这一对比剂的有效性，选择17例志愿者(男13名、女4名，年龄1850岁)，对口服茶对比剂前后进行MRCP成像。所有受检者要求3天内无口服钡剂或CT对比剂，1天内无静脉注射造影剂，无急性胃肠道疾患或禁忌证。空腹12h，受检者口服适宜浓度（含锰12.040.22mg/L）茶对比剂300ml，速度约300ml/min，约10min后检查。MRI检查用SENSE-Body线圈，进行T1WI、T2WI横轴位及MRCP(TSE)成像。MRCP(TSE)技术参数TR/TE=8000/800ms;FOV=350mm245mm,矩阵256512,层厚1mm。扫描部位包括:胃和十二指肠, 肝总管(CHD), 胆总管(CBD), 主胰管(MPD)的头部,主干及尾部。测定所有受检者服用对比剂前后MRCP图像胃底、胃体、胃窦、十二指肠球部、十二指肠降部、十二指肠水平部感兴趣区的信号强度、信噪比(SNR)。比较服用对比剂前后胃底、胃体、胃窦、十二指肠球部、十二指肠降部、十二指肠水平部信号强度、信噪比(SNR)是否有显著性区别。SNR=SI组织/SD背景，式中SI组织为组织某感兴趣区信号强度的平均值，SD背景为背景噪声的标准差。由两位放射医师独立观察分析信号特征及图像级别变化差异自身对照。对服用对比剂前后的图象进行打分. 打分情况分为四级:I级为差，非常强的胃和十二指肠的信号强度, 以至于图象无法阅读，评分1分；级为一般，非常强的胃和十二指肠的信号强度, 以至于部分图象无法阅读，评分2分；级为好，较强的胃和十二指肠的信号强度, 但不影响图象阅读，评分3分；级为很好，完全没有胃和十二指肠的信号强度,胰胆管轮廓边缘的勾画效果清晰，评分4分。对于服用对比剂前后MRCP图像胃底、胃体、胃窦、十二指肠球部、十二指肠降部、十二指肠水平部感兴趣区的信号强度、信噪比(SNR)的差异, 利用统计学中的差数秩和检验方法分析服用对比剂前后MRCP图像质量是否有显著区别。 3.临床实验结果 服用对比剂前后MRCP图像胃底、胃体、胃窦、十二指肠球部、十二指肠降部、十二指肠水平部感兴趣区的信号强度、信噪比(SNR)有显著性差异，数据测定见表1，2。服用对比剂后MRCP图像质量明显优于服用前，胆管轮廓边缘的勾画更加清晰（图2）。同时可以看出充盈的好坏同时影响图像质量的好坏，茶对比剂300ml（锰12.040.22mg/L），胃、十二指肠腔充盈良好，对比剂在T1WI为高信号，T2WI为低信号，在MRCP扫描序列下胃十二指肠道呈低信号对比状态,胰胆管轮廓边缘的勾画较平扫明显提高,使用茶对比剂前后胃、十二指肠道显示率由平均约96%降低到约10%。受检者均未出现副反应。 讨 论 现在，用作MRCP检查中的肠道对比剂有两大种类。一类是成型商业产品化学药剂如枸橼酸铁铵泡腾剂（复锐明）、葡萄糖酸亚铁糖浆溶液、硫酸钡、硫酸镁等等。另一类为近年来国外新发现的天然饮料如菠萝汁、蓝莓汁等等。日本科研人员Hiraishi等在1995年首次成功使用蓝莓汁作为口服阴性对比剂5。在其后几年中,蓝莓汁的作用被法国6、希腊7和瑞士8的科研人员先后证实。在2004年，英国学者Riordan等将菠萝汁用作MRCP的口服对比剂9。试验证明，菠萝汁和蓝莓汁一样，能缩短T2的释放时间，因此能在标准的MRCP检查中减少T2的信号强度，达到与商业购买的口服对比剂相似的效果。菠萝汁和蓝莓汁的这种作用是由于其含有较高的锰离子,浓度分别高达2.76mg/dL和3-4mg/dL。茶同菠萝汁和蓝莓汁一样，富含顺磁性物质锰，因此能有效的改变胃肠道组织特征参数，抑制肠液的T2高信号，明显提高MRI的分辨率，为病变的定位、定性提供更多的信息。 国外在口服对比剂方面已做了很多的研究，而所报道的各种对比剂，有的价格昂贵、有的口感差或有副作用，有些胃肠道磁共振对比剂因其有副作用，可使牙齿着色，胃酸，恶心，呕吐，腹泻、便秘，在临床上还没有常规应用。有些药物国内难以获得或还在研究阶段。总之，使用对比剂的目的在于提高图像的信噪比(SNR) 和对比噪声比(CNR)，消除肠道内液体成分产生的T2高信号对胆管树和胰管的干扰10，当消除了胃、十二指肠液的高信号时，由蠕动或呼吸产生的伪影就会减少。理想的对比剂应符合以下条件：1.肠腔内的对比剂与肠壁及周围结构对比分明，且无伪影。2.对比剂应充分充盈肠腔，短时间内不易吸收，在肠腔内分布均匀。3.对比剂在胃肠道内性质稳定，对比效果一致。4.安全，无毒副作用，对胃肠道无刺激。5.价格合理，易于制造保存。茶叶作为磁共振口服对比剂，其优点是可口，不改变胃肠系统功能，并且其在肠腔内不发酵，不产生气体，充盈肠腔充分，保证肠腔内信号均匀一致。低浓度口服无明显不适，无恶心、呕吐、便秘，不需要经过药物试验即可应用11。 随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，人们更希望能通过食品内所含成分来达到诊治疾病的目的。因此，茶作为口服肠道阴性对比剂，其价格低廉，货源充足易购。通过饮茶来达到诊断疾病的目的，与化学药剂比较病人更乐意接受。能极大的降低病人的诊疗费用，应是一种实用、经济、健康的肠道阴性对比剂。具有良好的临床应用和市场前景，并且能够产生显著的经济效益和社会效益。 我们的研究结果表明，在行腹部MRCP检查时，口服茶对比剂可以抑制MRCP成像时胃肠道信号，消除肠道内液体成分产生的T2高信号的干扰，抑制肠蠕动运动伪影，使MRCP胰胆管成像更加清晰，对诊断帮助极大。因而可将茶叶作为一种理想的MRCP检查中的口服对比剂，用于磁共振检查MRCP成像研究中。当然对其浓度、用量等尚需进一步的研究，尚需不断积累经验，进一步观察效果。【参考文献】 1. 刘进才，李劲松，肖立才.SSFSE-MRCP对肝外胆管梗阻性疾病的诊断价值.中国CT和MRI杂志，2005，3（1）:44-46.2. 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