一体化PET/MR操作规范和临床应用
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第二节 MRI对比剂

对比剂(contrast media,contrast agents)指通过某种途径引入机体,能使某器官或组织的图像与其周围结构或组织产生差别的物质。MRI通过选择适当的脉冲序列与时间参数,能够反映病变组织的特征,但正常组织与病变组织的弛豫时间有重叠,所以常规MRI平扫提供的病变信息有限,应用对比剂能够改变组织的弛豫时间和信号强度,提高疾病诊断的敏感性和特异性。

一、MRI对比剂的分类

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。MRI对比剂是顺磁性物质,能够与氢核的磁场相互作用,通过影响T1和T2弛豫时间,改变组织的信号强度。根据磁敏感性的不同,MRI对比剂分为顺磁性对比剂、超顺磁性对比剂和铁磁性对比剂。按照MRI对比剂是否具有特异性,又分为特异性对比剂和非特异性对比剂。根据对比剂强化效果的不同,可以分为阳性对比剂和阴性对比剂。临床常用的MRI对比剂见表2-2-1。

1.顺磁性对比剂

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,多个未成对电子自旋产生的局部磁场能够缩短邻近水中氢质子的弛豫时间,主要为缩短T1弛豫时间,临床主要利用其T1效应作为T1WI的阳性对比剂。顺磁性MRI对比剂通常采用Gd3+,由于游离的钆离子对肝脏、脾脏和骨髓有毒性作用,临床最常使用的是DTPA的螯合物。钆喷酸葡胺(gadopentetate dimeglumine,Gd-DTPA,磁显葡胺,马根维显)1982年研制成功,1983年应用于临床,是广泛使用的非特异性MRI对比剂[11]。Gd-DTPA是最常用的阳性对比剂,由于钆含有7个未成对电子,所以具有很强的顺磁性,可以同时缩短组织的T1值和T2值。但是组织的T1值远远大于T2值,所以在小剂量的时候,主要表现为T1值缩短,T1WI上表现为高信号,通常注射剂量为0.1mmol/kg(0.2ml/kg)。Gd-DTPA主要通过肾小球滤过,正常人半衰期约1.5h,注射7天后,90%由尿中排出,7%由粪便排泄,体内剩余<3%。

表2-2-1 临床常用的MRI对比剂

2.MRI阴性对比剂

超顺磁性和铁磁性对比剂属于阴性对比剂,可以缩短T2和T2*值,在T2WI上表现为低信号,如SPIO(超顺磁氧化铁)。

3.特异性对比剂

对比剂被体内的某种组织吸收、并停留较长时间,主要有器官特异性分布对比剂、血池对比剂和其他特异性对比剂。器官特异性分布对比剂目前主要是肝胆管对比剂Gd-EOB-DTPA(钆塞酸二钠盐)、Gd-BOPTA(钆贝葡胺),均为阳性对比剂;血池对比剂如钆美利醇;其他特异性对比剂包括主动靶向对比剂、反应性对比剂、pH敏感性对比剂,其中pH敏感性对比剂尚在研究中。此外,还有超顺磁性的阴性对比剂,被正常肝脏内网状内皮细胞摄取后,表现为低信号。

4.双标记对比剂

随着近年来一体化PET/MR的临床应用,PET与MR双标记对比剂的研发逐渐兴起,将18F或68Ga标记方法与MRI对比剂化学合成技术结合起来获得双标记的探针,如18F-RGD-Gd-DTPA、68Ga-RGD-SPIO和18F-octreotide-Gd-DTPA,这些研究对科研和临床具有重要意义[12-14]

二、MRI对比剂的临床应用

1.全身各部位病变

静脉注射MRI对比剂如Gd-DTPA,适用于全身各部位的病变,包括颅脑、脊髓、头颈部、胸部、乳腺、腹部、盆腔及骨骼肌肉等,根据增强后病变的信号特征,有助于疾病的诊断和鉴别诊断。

2.提高小病灶的检出率

增加MRI对比剂的剂量有助于提高小病灶的检出,如Gd-DTPA常规使用剂量为0.1mmol/kg,通过注射双倍或三倍剂量(0.2~0.3mmol/kg)可提高信号强度,增加小病灶的检出率,如小转移瘤,上述两种剂量在安全性和副作用方面无显著差别。

3.组织血流灌注成像

MRI灌注加权成像(perfusion weighted-imaging,PWI)通过静脉团注对比剂Gd-DTPA(0.1~0.2mmol/kg,注射速度3.5~5ml/s)进行连续动态扫描,能够获得组织的血流灌注信息,对急性期脑梗死、肿瘤鉴别诊断和疗效评估均具有重要价值。

三、MRI对比剂不良反应和处理

MRI对比剂不良反应的发生率仅0.06%,但重度不良反应危及患者生命,因此必须掌握不良反应的表现,及时进行抢救[15,16]。对比剂不良反应根据程度分为轻、中及重度:

1.轻度

患者症状及体征轻,可自限。症状包括出汗、瘙痒、皮疹、荨麻疹、皮肤苍白或潮红、恶心、咳嗽、头痛、头晕、颜面部肿胀、发热、寒战、焦虑。对于发生轻度不良反应的患者,需观察直至确认症状缓解或者没有进展,一般不需治疗。

2.中度

患者症状和体征较明显,表现为全身性或弥漫性红斑、心动过速或心动过缓、轻度低血压、高血压、支气管痉挛、喉头水肿。病情可能进展,甚至危及生命,必须立即治疗,密切监测生命体征,开放静脉通道。

3.重度

常常危及患者生命,表现为严重低血压、严重心律失常、心脏骤停、意识丧失、喉头水肿、惊厥。需马上识别并立即积极抢救,密切监测生命体征,开放静脉通道;一旦出现过敏性休克,应立即置患者于卧位,头偏向一侧,及时给予氧气吸入,如有分泌物立即清除,保持呼吸道通畅,以纠正组织缺氧;并立即给予肾上腺素1mg皮下注射,建立静脉通道及时补充血容量,给予扩容升压抗休克,抗过敏药物,必要时给予呼吸兴奋剂,血管活性药物等[12,13]

(卢洁 梁志刚 赵国光)