离子型非特异性细胞外液对比剂--磁共振造影剂概述

葛盼辉 · 发表于 2017-9-20 18:00

磁共振造影剂是通过内外界弛豫效应和磁化率效应间接地改变组织的信号强度，按增强类型可分为阳性和阴性造影剂二大类；按造影剂的生物学分布，可分为细胞外间隙非特异性分布造影剂、进入细胞内或细胞膜结合造影剂、血池分布造影剂等。
目前应用最广泛的造影剂，即Gd-DTPA，中文名为二乙三胺五醋酸钆或钆喷酸葡甲胺盐，商品名为马根维显（Magnevist）。
Gd-DTPA的作用原理
Gd-DTPA是一种顺磁性物质，Gd3+具有7个不成对电子，其不成对电子与质子一样为偶极子，具有磁距。电子质量很轻，但其磁距约为质子的657倍。在无顺磁性物质的情况下，组织的T1、T2弛豫是由质子之间的偶极子-偶极子相互作用，形成局部磁场波动所引起的。在有不成对电子的顺磁性物质存在时，由于电子的磁化率约为质子的657倍，从而产生局部巨大磁场波动。此时，大部分电子的运动频率与Larmor频率相近，而使邻近质子的T1、T2弛豫时间缩短，即形成所谓质子偶极子-电子偶极子之间的偶极子-偶极子相互作用，引起所谓质子磁豫增强，其结果造成T1和T2弛豫时间缩短。在Gd-DTPA浓度较低时，由于机体组织的T1弛豫时间较长，故对比剂对机体组织的T1弛豫时间影响较大。然而，随着Gd-DTPA浓度增加，T2缩短效应渐趋明显，当Gd-DTPA浓度大大高于临床剂量，T2缩短甚著，以致T2的增强作用掩盖了T1增强作用，此时如采用T2或T2*加权成象，含对比剂部分组织则显示为低信号，这种情况称为阴性造影。所以高剂量的Gd-DTPA也可用作阴性对比剂。由此可见，MRI对比剂对组织信号强度的影响与其在组织中的浓度有非常密切的关系。
Gd-DTPA的临床应用
Gd-DTPA为离子型细胞外液对比剂，不具有组织特异性，但可用于全身MR增强扫描。
Gd-DTPA的临床应用常规剂量为每千克体重0.1mmol，FDA最大允许剂量为每千克体重0.3mmol。
目前临床上Gd-DTPA主要用于以下几个方面：（1）脑和脊髓病变，由于Gd-DTPA不能透过完整的血脑屏障，因此如果脑组织内出现强化提示血脑屏障的破坏，如肿瘤、炎症、梗塞等。增强扫描有助于发现病变和病变的鉴别诊断；（2）垂体腺瘤或微腺瘤的检查；（3）脑灌注加权成像，主要用于急性脑缺血的检查，也可用于肿瘤等病变的检查和研究；（4）腹部脏器如肝胆胰脾及肾脏的动态增强扫描；（5）心脏灌注加权成像，可显示心肌缺血，延时扫描还可评价心肌活性；（6）对比增强MRA（CE-MRA）；（7）全身其他部位病变的检查，特别是肿瘤病变的检出、诊断及鉴别诊断；（8）可用于部分碘过敏病人的肾动脉X线造影或肾排泄性造影。
Gd-DTPA的安全性及副作用
Gd-DTPA是非常安全的对比剂，半数致死量（LD50）为每千克体重20mmol左右，其常规应用剂量为每千克体重0.1mmol，其安全系数（半数致死量/有效剂量）高达200（碘对比剂的安全系数为8~10）。
Gd-DTPA的副作用发生率很低，文献报道为1.5％~2.5％，多表现为头晕、一过性头痛、恶心呕吐、皮疹等。严重不良反应的发生率极低，约为百万分之一到百万分之二，可表现为呼吸困难、血压降低、支气管哮喘、肺水肿，可导致死亡。出现严重反应者多原有呼吸系统疾病或过敏病史。
关于Gd-DTPA副作用的发生机理仍不清楚。目前，大多数作者认为主要与钆剂本身的化学毒性有关。Gd-DTPA副作用的高危因素及其副作用的预防和处理均与水溶性含碘对比剂相仿。