磁共振成像造影剂研究进展

《磁共振成像造影剂研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、磁共振成像造影剂研究进展冯江华2011.4.14.主要内容磁共振成像技术的评价磁共振成像造影剂的提出磁共振成像造影剂的作用原理磁共振成像造影剂的基本要求磁共振成像造影剂的研究进展1.1MRI技术的优点多参数成像，可提供丰富的诊断信息高对比度成像，可得出详尽的解剖学图谱任意方位断层，使从三维空间上观察人体成为现实人体能量代谢研究，有可能直接观察细胞活动的生化蓝图心脏、大血管形态和功能诊断的提高无损伤的安全检查，一定条件下可进行介入MRI治疗无骨伪影干扰，后颅凹病变清晰可辨1.磁共振成像技术的评价-(1)1.2磁共振成像的局限性成像速度慢对钙化灶和骨皮质病灶不够敏感图像易受多种

2、伪影影响禁忌症多定量诊断困难1.磁共振成像技术的评价-(2)2.磁共振成像造影剂的提出-(1)更高期望：进一步提高对软组织的分辨率，使一些较小的病变得以显示，使一部分疑难病变得以定性。临床问题：在未增强的磁共振图像上病变症状还不能得到充分反映，甚至某些病理表现，例如一些脑膜瘤以及带有少量水肿的转移瘤还有可能丢失。MRI信号强度与各参数之间的关系为2.磁共振成像造影剂的提出-(2)组织特征参数：N(H)(质子密度)、f(v)(流空效应)、T1(纵向弛豫时间)、T2(横向弛豫时间)扫描时间参数：TE(回波时间)、TR(重复时间)临床上X射线和CT检查中用到的造影剂（contra

3、stmedia）：通过造影剂自身对X射线的特异性吸收而增强成像对比度。如钡餐和碘制剂临床上MRI造影剂（contrastagent）：通过改变体内局部组织中的水质子的弛豫速率而提高正常与患病部位的成像对比度或显示体内器官的功能状态和血液流动。如小分子(如NO、O2)、过渡金属(Fe3+、Mn2+)以及稀土元素(Gd3+)2.磁共振成像造影剂的提出-(3)2.磁共振成像造影剂的提出-(4)一艾滋病患者的脑部MRI图左图为T2加权像，显示水肿部位（左下部）；右图静脉注射Gd-DTPA后，清楚可见弓形体病的环状炎症变化（左下部）3.磁共振成像造影剂的作用原理磁共振成像造影剂的分类

4、：按对T1弛豫和T2弛豫的影响分：T1加权造影剂和T2加权造影剂按对信号强度的影响（增加或减弱）分：阳性造影剂和阴性造影剂按造影剂在体内的生物特点分：非特异性造影剂和特异性造影剂按不同的磁特性分：顺磁性造影剂、铁磁性造影剂和超顺磁性造影剂3-1顺磁性螯合物类造影剂-(1)S:电子-自旋量子数；γ:旋磁比；ωI:核自旋角频率；ωS:电子自旋角频率；r:顺磁性物质中心到弛豫中的质子之间的距离；A,h和β:物理常数顺磁性物质体系中，弛豫机理分为偶极-偶极弛豫(dipole-dipolerelaxation,RDD)和标量偶合弛豫(scalarrelaxation,Rs)机理。其中

5、RDD是弛豫的重要组成部分，而Rs的地位远不如RDD重要。RDD=(μ1*μ2)/d6其中μ1和μ2为质子的磁矩，d为它们之间的距离。顺磁性物质具有1个或几个不成对的电子，具有持久的电子自旋，这些电子所具有的磁矩较质子磁矩大657倍。因此，如果它们介入RDD，它们的作用将400000(6572)倍于质子。由此可见，顺磁性物质在RDD中的作用远远胜过了参与MR成像的质子。τC和τe就分别为偶极-偶极耦合和标量耦合的相关时间。两种作用方式中，前者有赖于电子与核的间距，且与间矩的6次方成反比。因此，为了发挥顺磁性物质缩短T1和T2的作用，它们所具有的不成对电子应靠近质子0.3nm

6、之内，即要求经历着弛豫的质子必须贴近顺磁性离子的第一配位层，否则，质子的弛豫增强效应会迅速变小至零。3-1顺磁性螯合物类造影剂-(2)可供选择的顺磁性离子:过渡金属钛(Ti3+)，镍(Ni2+)，铁(Fe3+)，钒(V4+)，钴(Co3+)，铬(Cr3+)，锰(Mn2+)和铜(Cu2+)；镧系元素镨(Pr3+)，钆(Gd3+)，铕(Eu3+)和镝(Dy3+)；超铀元素系列镤(Pa4+)；氧化氮-稳定自由基(NSFRs)、吡咯烷(pyrrolidine)、哌啶(piperidine)和分子氧(O2)等非金属类顺磁性化合物。3-1顺磁性螯合物类造影剂-(3)铁磁性物质为具有磁矩

7、而紧密排列的一组原子所组成的晶体。这样紧密聚集的一组原子的直径约为50nm，由于原子相互作用，使这些原子的磁矩排列有序，形成一个远大于单个原子磁矩的永久磁矩称为磁畴。铁磁性物质在没有外场的情况下也对外呈现出磁性。一般而言，铁磁性物质的磁矩大于顺磁性者。超顺磁性物质，是指各种磁性微粒或晶粒，其磁性界于铁磁性和顺磁性之间。在外加磁场中更加易于磁化，且磁化也迅速。在外加磁场不存在的情况下，其磁性消失。3-2铁磁性和超顺磁性类造影剂-(1)这两类粒子也能加快MRI中的质子弛豫，但其增强原理与顺磁性螯合物类造影剂有不同之处。