磁振成像造影剂研究新进展课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,磁共振成像造影剂研究新进展,1,磁共振成像造影剂研究新进展1,磁共振造影剂的成像原理,1984,年,Carr,首次采用,Gd-DTPA,进行人体脑肿瘤的增强显像研究。,1987,年,Gd-DTPA,作为,MRI,对比剂正式被美国食品药品管理局,(FDA),批准,.,氢核是多种组织的,MRI,信号源,造影剂本身不产生信号,它主要影响组织内氢核系统的弛豫时间，从而与周围组织形成对比。,MRI,造影剂一定是磁性物质,能同氢核发生磁性的相互作用。造影剂主要是通过影响,T1,、,T2,来改变信号强度。,2,磁共振造影剂的成像原理 1984 年 Carr,MR,对比剂有几种分类方法，其中较常用的有按,MR,图像信号的改变划分为阳性、阴性对比剂；,根据,MR,特性区分为顺磁性、铁磁性和超顺磁性对比剂；,还有依据对比剂主要影响,T,1,或,T,2,，简单分为,T,1,增强剂和,T,2,增强剂。,MR,对比剂的分类方法（一）,3,MR对比剂的分类方法（一）3,MR,对比剂的分类（二）,根据,MR,造影剂选择性生物分布特点，将现有的,MR,造影剂做以下大类：,(1),分布于细胞外间隙或间质间隙,(extracellular,or,interstitial,space),的,如,Gd-DTPA,，,GD-DTPA-BMA(,欧乃影，挪威奈科明公司，钆双胺,MR,造影剂，非离子型,),；,(2),肝,脾及淋巴结,细胞特异性对比剂,：,分布于网状内皮细胞系统或巨噬细胞单核细胞吞噬细胞系统,(reticuloendo thelial,or,macrophage-monocytic,phagoCytic system),的,如,SPIO,；,肝细胞选择性,MR,造影剂,如,Mn-DPDP,Gd,BOPTA(,钆贝葡胺,),Gd-EOB-DTPA;,血管内或血池性,(intravascular,or,blood-pool)MR,造影剂,如,USPIO,AMI-227,。,(,3),口服胃肠道对比剂,(,4),分子影像学对比剂,(,5),脂质体对比剂,这种划分方法的优点在于有利于理解各类,MR,造影剂的生物分布特点和作用机制，,4,MR对比剂的分类（二）根据MR造影剂选择性生物分,(1),分布于细胞外间隙或间质间隙的,以,Gd-DTPA(Magnevist,马根维显,),为代表。,此类钆螯合物,(,Gadolinium,chelates),是最早研制出来的肝脏顺磁性,MR,造影剂，,目前已广泛应用于临床工作。包括离子型的,Gd-DTPA,，,Gd-DOTA,以及新近开发的非离子型含钆造影剂，如,Gadodiamide,，,Gadobutrol,和,Gadoteridol,等。,Gd,3,具有,7,不成对电子，为一顺磁性很强的金属离子，能显著缩短,T1,、,T2,的驰豫时间，尤以,T1,为明显，在浓度,0,1mmol,L,的范围内驰豫时间呈直线下降，从而影响,MRI,的信号强度。,5,(1)分布于细胞外间隙或间质间隙的 以Gd-,（,2,）作用于网状内皮细胞系统的,SPIO,含有与多糖分子结合的,Fe2+,和,Fe3+,离子晶体。,AMI-25(,即,ferumoxides,，菲力磁,),和,SHU,555A,是代表。,AMI-25,就是用葡萄糖包裹的氧化铁晶体。静脉给药后，它可通过肺、脑、心、肾而后被枯否细胞吞噬分布干全身的网状内皮系统，其中肝脏可吞噬给药量的,80,其能在血液中循环相当长的时间,(,半衰期,200,分钟,),而不被网状内皮细胞清除。,临床上,具有正常吞噬功能的网状内皮细胞只存在于正常肝实质内，而在肝内病灶组织中则没有或极少。主要用于提高肝脾肿瘤的检出,对鉴别肿瘤是否为肝细胞来源也有较大价值。,富含枯否细胞的肝细胞增强后显示低黑信号，无枯否细胞的病变组织如癌组织信号不改变，从而形成明显的对比反差。文献介绍可以检出,3mm,的肝肿瘤。还可用于组织灌注成像和,MR,血管成像,6,（2）作用于网状内皮细胞系统的 SPIO 含有与多,局限性：程度严重的肝硬化会影响肝内吞噬细胞对,SPIO,的摄取，造成,T,2,加权像上背景肝信号混杂不均，容易混淆或掩盖肝内病灶；某些分化程度高的,HCC,病灶也会有具有吞噬功能的吞噬细胞，在,T,2,加权像上也随背景肝一道信号降低，使病灶与肝实质的对比减小，甚至呈等信号；由于,SPIO,的早期,T,1,效应，一些肝血管瘤在,SPIO-MRI,T,1,加权像上出现强化现象，,影响对病灶的准确诊断。,总体来讲，,SPIO,对发现和诊断肝血管瘤、,FNH,和肝转移灶比较有效，多数,HCC,由于不含正常功能的吞噬细胞，在,SPIO-MRI,T,2,像上呈相对高信号，也利于显示和诊断。,7,局限性：程度严重的肝硬化会影响肝内吞噬细胞,（,3,）,肝细胞选择性,MR,造影剂,此类造影剂为水溶性顺磁性分子，由肝细胞摄取，并在肝细胞滞留相当一段时间，再通过胆汁排泄至消化道，故又称为肝胆性,MR,造影剂,(hepatobiliary,MR,agent),。目前有三种此类造影正在进行或已完成临床,期试验研究：,Mn-DPDP,(Mangafodipir,trisodium,泰乐影，奈科明,),；,Gd-BOPTA,(Gadobenate dimeglumine,莫迪司,，,博莱克公司,),；,Gd-EOB-DTPA(Gadoxetate,，,先灵公司,),。,8,（3）肝细胞选择性MR造影剂 此类造影剂为,、,Mn,DPDP14,18,Mn,DPDP,目前已进入临床应用。能使肝实质显著强化，并一直持续,4,小时左右。,临床应用：,（,1,）,鉴别,肝细胞性病变与非肝细胞性病灶,，,(2),鉴别不同的肝细胞性病变,：,肝硬化对肝细胞摄取,Mn,DPDP,有影响，此时背景肝强化程度降低，而再生结节则呈相对高信号强化表现。胆道梗阻将影响,Mn,DPDP,的排泄，可导致肝实质持续强化等改变。此外需指出的是少数转移灶可出现灶周淡薄环状强化,(faint,rim,enhancement),，在,24,小时延迟像上更明显，这与恶性细胞向灶周肝实质内浸润生长、正常肝细胞受压迫及局部胆汁淤滞等有关。,不良反应较明显,可引起恶心、呕吐、血压升高等,实验证明高剂量使用时可引起胎儿畸形,因而不能用于孕妇。,9,、MnDPDP1418MnDPDP目前已进,a,图为未使用造影剂所得图像，,b,图为使用造影剂,Mn-DPDP,1h,后所得图像，其成像图明确显示出肿瘤的大小和位置。,10,a图为未使用造影剂所得图像，b图为使用造影剂Mn-DPDP,11,11,、,Gd,BOPTA,和,Gd,EOB,DTPA,处于临床,期试验阶段。,Gd,BOPTA,对肝细胞的影响与,Mn,DPDP,基本一致。,Vogl,等报道,Gd,BOPTA,能使肝实质明显强化，,同时胆道系统也显示良好。,Baron,等的研究显示，,Gd,BOPTA,MRI,在发现肝内恶性病灶方面的敏感性与,CTAP,相当，而假阳性率明显低于,CTAP,，与术中超声一致。,Gd,EOB,DTPA,的作用方式有所不同。,Gd,EOB,DTPA,在体内的排泄一半通过肾脏，,一半通过胃肠道，提示肝细胞的摄取占一半；,能够显著提高,T1,加权,MR,对肝内病灶的检测率；若结合能够反映病灶血供特点的强化初期动态,T1,加权,MR,表现，更能明显提高对肝内病灶的定性诊断准确性。另外它也能作为,MR,胆道造影剂。因此静脉团注,Gd,EOB,DTPA,后,5,分钟内先作肝脏,T1,加权动态,MR,扫描，了解病灶血供特点，然后在,20,30,分钟后再作,T1,加权的,MR,扫描，以划分病灶为肝细胞性或非肝细胞性；二者结合分析将极大提高定性诊断的准确性和可靠性。,12,、GdBOPTA 和GdEOBDTPA处于临床期试,Gd,BOPTA,（莫迪司）：双功能对比剂钆钡葡胺,13,GdBOPTA（莫迪司）：双功能对比剂钆钡葡胺13,（,4,）血管内或血池性,MR,造影剂,超微粒,SPIO(USPIO),，是由左旋糖酐或葡聚糖等外层材料包裹,Fe,2,O,3,或,Fe,3,O,4,形成的纳米颗粒。由于其颗粒直径仅有,17,20nm,，因而能在血液中循环相当长的时间,(,半衰期,200,分钟,),而不被网状内皮细胞清除，,因此,USPIO,又被称为血管内,MR,造影剂。它的最终清除主要是通过骨髓和淋巴结内的吞噬细胞来完成的,目前应用的主要有,Combidex,、,AMI-227,、,AMI Code 7227,、,BMS180549,、,Sinerem,。除了与其他,SPIO,相有缩短,T2,驰豫时间外，它还可以影响,T1,驰豫时间，因此在肝脏,USPIO,在,T2,加权像上降低背景肝实质的信号强度；在,T1,加权像上增加背景肝信号强度。,14,（4）血管内或血池性MR造影剂 超微粒SPIO(,临床应用,良、恶性淋巴结的鉴别：,USPIO,粒子由于其对淋巴结内网状内皮系统的亲和性,可以提高,MR,对良恶性淋巴结的判别。,肝脏占位的定性诊断：在早期的,T1,加权像上，肝血管、肝实质、肝血管瘤均显示强化现象。,转移性肿瘤和,HCC,要么不强化，,要么因为瘤周丰富血管的缘故而出现周围性环状强化。在,T2,加权像上，肝实质、肝血管和肝血管瘤的信号强度都明显降低，而肝实质性肿瘤，特别是肝转移灶，则没有信号改变，使病灶与背景肝对比增大。,15,临床应用15,（,5,）口服胃肠道对比剂,阳性对比剂：胃肠道马根维显,阴性对比剂,:,包括氟化物、气体、钡剂、氧化铁颗粒及高浓度的顺磁性物质等。,全氟溴辛烷：氟可以取代质子,消除氢质子产生的,MR,信号,造成无信号,顺磁性的氧化铁,(Fe2O3,、,Fe3O4),晶体颗粒和超顺磁性铁氧体晶体：要是通过降低肠道内容物,T2,弛豫时间来降低肠道信号强度,对比效果明显,.,双相对比剂,:,如枸橼酸铁铵制剂,(ferric ammonium citrate,FAC),和氯化锰制剂,(,商品名为,Lumen Hance),等均属于这类对比剂,可在,T1,加权像上提高肠腔的信号,在,T2,加权像上降低肠腔信号,.,16,（5）口服胃肠道对比剂阳性对比剂：胃肠道马根维显16,胃肠道马根维显,17,胃肠道马根维显17,Fe2O3,、,Fe3O4,18,Fe2O3、Fe3O418,(6),分子影像学对比剂的研究,超顺磁性探针,:,主要包括超微型超顺磁性氧化铁颗粒,(USPIO),和单晶体氧化铁颗粒,(MION),等；如：,Feruglose Clariscar,报告基因系统,:,酪氨酸酶,-,黑色素系统（白癜风）,:,在酪氨酸酶,-,黑色素系统中,酪氨酸酶是催化合成黑色素的关键酶,黑色素能与铁高效结合,使,MR,的,T1,弛豫时间缩短,T1WI,信号提高。,Sosnovik,等的研究表明,MR,信号的改变可反映酪氨酸酶基因的转移与表达情况,;,-,半乳糖苷酶系统,:-,半乳糖与钆螯合物形成的结合物会使,MR,的弛豫降低,;,但应用,-,半乳糖苷酶水解,-,半乳糖与钆螯合物形成的结合物后,钆螯合物又能被重新释放出来,使弛豫率恢复,.,19,(6)分子影像学对比剂的研究超顺磁性探针:主要包括超微型超顺,(7),脂质体对比剂,脂质体是具有类似生物膜结构的磷脂双分子层微球,根据脂质体包被对比剂种类的不同,可制备出阳性,(,如含,Gd,、,Mn,类,),或阴性,(,如,SPIO)MR,对比剂。,20,(7)脂质体对比剂 脂质体是具有类似生物膜结构的磷脂,小结,各种,MR,造影剂的应用大大提高了,MR,对各种病变的检测率及定位、定性诊断的准确性和可靠性，充分显示了,MR,不断发展的魅力。,总体而言，,肝细胞性和网状内皮细胞系统,MR,造影剂在发现肝内病灶