MRI增强检查

第七节 MRI增强检查,为了提高组织间的对比，MRI检查还可借助于一些外源性物质，即MR对比剂。使用对比剂是为了提高某些病变与其周围组织的对比，提高MR发现病变的敏感性，并且对疑难病变加以定性。MRI对比剂还可用于器官的机能、代谢和组织血流的动态观察。,一、MRI对比剂分类,MRI对比剂可根据其在体内分布、磁化强度、对组织的特异性和化学结构进行分类。(一)细胞液内、外对比剂1.细胞液外对比剂 对比剂在体内非特异性分布，可在血管内与细胞外间隙自由通过。因此需掌握好时机，方可获得良好的组织强化对比。目前临床广泛应用的钆制剂属此类。2.细胞内对比剂 以体内某一组织或器官的一些细胞作为靶来分布，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。其优点是使摄取对比剂组织和不摄取的组织之间产生对比,(二)磁化强度分类按照磁化强度，MRI对比剂分为顺磁性、超顺磁性和铁磁性三类。1.顺磁性对比剂 由顺磁性金属元素组成，如Gd、Mn。对比剂浓度低时，主要使T1缩短并使信号增强；浓度高时，则组织T2缩短超过T1效应，使MR信号降低。常用其T1效应作为T1加权像中的阳性对比剂。临床上使用的对比剂多数为顺磁性物质。2.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。由于这种微粒或晶体的磁矩比电子磁矩高出上千倍，故其磁化的速度快于顺磁性物质，如超顺磁性氧化铁（superparamagnetic iron oxide，SPIO）。3.铁磁性对比剂 其为紧密排列的一组原子晶体组成，其磁矩存在于磁畴中，磁化后即使没有外加磁场的作用仍带有一定磁性。,(三)组织特异性分类1.非选择特异性对比剂 该类对比剂对增强的器官或组织没有选择性。2.选择特异性对比剂 对比剂可以被体内的某种组织吸收和在某种结构中停留较长时间，称为对这种组织或结构的特异性。特异性对比剂对增强的器官或组织有选择性，具有器官特异性或组织特异性。例如，SPIO特异性地与网状内皮系统组织（包括肝、脾、骨髓以及淋巴结）结合并运送；锰螯合剂Mn-DPDP主要与肝实质细胞、胰腺及脾细胞结合，并由胆道系统排泄；钆剂Gd-EOB-DTPA被肝细胞摄取，可作为肝对比剂；Albumin-（GdDTPA）30作为血池对比剂；Gd-DO3A-cholesterol可作为肾上腺特异性对比剂。,(四)化学结构分类目前，已应用或正试用于临床的有由钆（gadolinium）、铁、锰等离子参与形成的对比剂，其中应用最广泛也最安全的是钆对比剂。Gd作为中心离子的MRI对比剂，可分离子型(Gd-DTPA)和非离子型(Gd-DTPA-BMA)对比剂。根据化学结构式分为线形(Gd-DTPA)和巨环形螯合物(Gd-DOTA)两种。,二、MRI对比剂增强机制,MRI对比剂本身不显示MR信号，MRI对比剂通过与周围质子相互作用来影响T1和T2弛豫时间，一般是使T1和T2时间都缩短，但程度不同，二者中以一种为主。（一）顺磁性对比剂的增强机制某些金属离子如钆（Gd）、锰（Mn）等具有顺磁性，其原子具有几个不成对的电子，未成对电子产生较大的磁矩，改变了局部磁场，有利于质子之间或由质子向周围环境传递能量，使临近水分子质子弛豫时间缩短。由于游离的钆离子对肝脏、脾脏和骨髓有毒性作用，必须在形成螯合物后才能使用，临床最多用的是与DTPA的螯合物。,例如临床上常用的钆-二乙烯三胺五乙酸，其作用是缩短临近组织的T1和T2值，但是主要缩短了T1值。组织的弛豫率的程度与对比剂浓度呈线性正比（弛豫率是组织T1值或T2值的倒数，即1/T1或1/T2）。因对比剂对T1值的改变大于T2值的改变，所以顺磁对比剂主要用于T1加权像，提高富含钆对比剂（即血供丰富的）组织的信号。目前临床上常规应用的剂量为0.10.3mmol/kg体重。若加大剂量，也可在T2WI上形成强化效果。,（二）超顺磁性和铁磁性对比剂的增强机制超顺磁性和铁磁性粒子类对比剂(简称微粒类对比剂)的增强原理，与顺磁性对比剂的作用原理不尽相同。微粒类对比剂的不成对电子，使二者的磁矩和磁化率比人体组织结构和顺磁性对比剂大得多。这类对比剂可在体内形成局部不均匀磁场，从而加速周围质子失相位过程，缩短T2或T2*时间，形成T2或T2*的弛豫增强。这类对比剂对T1效应较弱。,三、MRI对比剂应用,(一)钆螯合物以目前临床使用最多的MRI对比剂Gd-DTPA为例。Gd-DTPA静脉注药后迅速分布到心脏、肝、肾、肺、脾、膀胱等组织器管中，其不通过细胞膜主要在细胞外间隙。不易通过血脑屏障，当血脑屏障破坏时，才能进入脑与脊髓。Gd-DTPA在组织中的浓度与该组织血供丰富程度成正相关，血供丰富的组织则T1缩短信号增强，不丰富的组织强化则不明显。对比剂在注入体内后迅速衰减，1224h达到检出水平以下，血中浓度下降一半的时间约为6070min。因其不能进入细胞，在体内以原形排出，主要经肾小球滤过从尿中排除体外，约占90%，少量分泌于胃肠道后随粪便排出，约占7%。,钆类对比剂主要应用于中枢神经系统MRI检查，可使某些正常结构强化，如垂体、静脉窦等。Gd类对比剂经静脉内注入，用量一般为0.1mmol/kg。多发性硬化、转移瘤可用至0.20.3mmol/kg，以发现更多病变。垂体检查时用量可减为0.05mmol/kg，对发现微腺瘤有利。因其主要经肾脏排泄，在单纯行肾脏检查时用量可减少。,(二)超顺磁性氧化铁对比剂SPIO经静脉注入后，80%被肝脏的网状内皮系统内的Kpfer细胞从血中清除，SPIO被摄取后则降解成游离铁。SPIO主要作为肝对比剂，用于肝恶性肿瘤诊断，因肝恶性肿瘤缺乏Kpfer细胞，因此增强后与正常肝形成对比。所用剂量为0.015mmol/kg，需用100ml 5%葡萄糖稀释，在30min或以上缓慢滴入。MR扫描在滴入末期进行，延迟3060min扫描为宜。在SE序列的T2WI上及GRE序列的T2*WI上肝实质信号明显减低。,(三)肝细胞特异对比剂肝细胞特异性吸收对比剂，即在Gd对比剂中加入芳香环，增加其亲脂性以便与肝细胞结合。包括Gd-EOB-DTPA和Gd-BOPTA。Gd-EOB-DTPA的使用剂量在12.550mol/kg。正常肝实质摄入对比剂后，肝脏呈高信号与肿瘤组织形成对比。(四)血池对比剂主要是缩短T1的对比剂，目前利用USPIO（超微SPIO）粒子。静脉注射USPIO后其不能进入间质而留于血池中数小时，可使T1持续缩短而应用于MR血管造影。,(五)口服对比剂阳性对比剂用Gd-DTPA与甘露醇配合，服用后肠道显示高信号。阴性对比剂为SPIO口服剂，它使肠道内对比剂聚集处信号消失。口服对比剂主要用于区分肠道与周围正常、病理的器官或组织，使胃肠道壁显示清晰。服药后造影效果持续20min左右，与服药者的胃排空时间有关。消化道不吸收对比剂，经粪便排出。,四、MRI对比剂副反应及处理,虽然MRI对比剂副反应的发生率要低于X线用非离子型碘对比剂，但也应引起重视。MRI对比剂副反应的产生机制主要是物理作用、化学作用和过敏性反应这三种。MRI对比剂的副反应主要表现为皮肤症状（荨麻疹、瘙痒、皮疹、皮