临床安全高效磁共振成像对比剂的研发报告人：黄燕导师：张岐
核磁共振成像对比CT增强造影剂的研究进展
核磁共振成像对比CT增强造影剂的研究进展摘要：核磁共振成像技术是上世纪80年代刚开展的成像技术，现已成为重要的医学影像诊断手段，而核磁共振对比增强造影剂是一种能够增强正常组织与病变组织磁共振信号对比程度的药物制剂，在临床应用中对病灶的检出与定性，治疗效果的评估有很重要的价值。
不仅可以使原有图像更为清晰、病变显示信息增多以外，还可以改变分子结构及药物性质，使功能成像及肿瘤靶向性成像得以实现。
关键词：核磁共振；成像对比；造影剂；CT是一种在生物医学领域应用最广泛的化学发光学仪器。
它具有高能量、大比表面积，耐受能力强，抗疲劳和保护血管等优点。
目前临床上用于磁共振成像对比术对心脏功能进行鉴定时使用效果良好且操作简单方便，CT的作用十分强大。
在现代医学中扮演着重要角色并且是一种不可替代的手段，CT不仅可以用于诊断疾病，而且还可用来治疗各种疑难杂症，如心脏迷走失眠、呼吸困难等。
随着医学的发展进步与现代科技水平的提高使得人们对CT技术越来越依赖。
一、核磁共振成像增强造影剂的研究（一）核磁共振成像对造影剂的作用机制核磁共振成像对比显微镜是目前使用最广泛的显微工具。
在造影镜实验中，我们可以看到不同形状，不同截面大小和表面粗糙度的物种。
而对于那些图像清晰却不需要放大倍数倍率成像时效果差于常规机器所无法达到所需分辨率要求且操作复杂繁琐；然而当采用高分辨力来获得三维数据时就能观察到局部细节甚至是片段性小样本体等一些特殊对象了。
核磁共振造影技术作为一种新型显微加工方法，它在成像逼真性和高分辨率上有很多优势，因此，核磁共振造影技术越来越得到了人们的认可，也被广泛应用于医学领域。
然而，核磁共振成像对比显微镜在造影原理、操作方法等方面都有其不足之处。
其原因主要是：（1）造影原理为核磁共振成像，操作方法简单，对实验器材要求不高，但操作过程中需要使用特制的小针尖来完成图像拍摄。
（2）造影系统本身存在一定局限性。
若采用常规机器进行扫描时很可能出现断续率低、不规范等问题；而如果用核磁场分辨率仪则可以解决上述所提到的断续度差和粗糙度过高这一缺点。
磁共振成像造影剂的研究进展
磁共振成像造影剂的研究进展肖研;吴亦洁;章文军;李晓晶;裴奉奎【摘要】Magnetic resonance imaging (MRI) is one of the most useful diagnostic techniques in clinical medicine and more than 30％ of all MRI examinations are accompanied by administration of a contrast agent which has become a class of pharmaceuticals. This review presents the principles,characterization and classification, recent developments of MRI contrast agents. The primary direction of such research is to study the MRI contrast agents with organ-selectivity, high relaxivity and safety.%磁共振成像技术已成为临床医学影像学检查的重要手段,30%以上的磁共振成像诊断需要使用造影剂,因此磁共振成像造影剂也成为一种重要的临床诊断药物.本文简单介绍磁共振成像造影剂的定义、原理和分类,并对当前的研究进展进行了的评述,认为开发具有靶向性、高弛豫效率、使用安全的造影剂是研究的主要方向.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2011(039)005【总页数】8页(P757-764)【关键词】磁共振成像造影剂;顺磁性;超顺磁性;铁磁性【作者】肖研;吴亦洁;章文军;李晓晶;裴奉奎【作者单位】河北工业大学化工学院,天津,300130;中国科学院长春应用化学研究所,长春,130022;中国科学院长春应用化学研究所,长春,130022;河北工业大学化工学院,天津,300130;中国科学院长春应用化学研究所,长春,130022;中国科学院长春应用化学研究所,长春,130022【正文语种】中文磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)具有无辐射损伤的安全性，可向任意方位断层扫描等技术灵活性，加以涵盖质子密度、弛豫、化学位移等多参数特征以及高空间分辨率和高对比度的优势，已成为当代临床诊断中最有力的检测手段之一［1］。
磁共振对比剂的研究概况
磁共振对比剂的研究概况磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）是一种非侵入性、无放射性的医学影像技术，广泛应用于临床诊断和疾病筛查。
为了提高MRI对组织和器官的成像质量，磁共振对比剂（Contrast Agents, CAs）被引入进来。
磁共振对比剂通过改变组织对磁场的相对磁阻，从而增加图像的对比度和分辨率。
本文将对磁共振对比剂的研究概况进行综述，主要包括磁共振对比剂的分类、作用原理、研究进展以及存在的问题。
磁共振对比剂可以根据其化学结构和使用方式进行分类。
根据化学结构的不同，磁共振对比剂主要分为两类：金属离子型和有机分子型。
金属离子型对比剂是由金属离子和配体组成的络合物，如铒、锰、铜等离子，在磁场作用下呈现强信号的特性。
有机分子型对比剂则是由有机化合物构成的，其磁场信号与周围纯组织的强度差异较大。
根据使用方式的不同，磁共振对比剂可以分为静脉注射型和口服型。
静脉注射型对比剂主要用于血管成像和器官成像，口服型对比剂主要用于消化道成像。
磁共振对比剂的作用原理主要包括T1（纵向弛豫时间）和T2（横向弛豫时间）的影响。
T1是指磁共振信号恢复到63%的时间，T2是指磁共振信号衰减到37%的时间。
磁共振对比剂在组织中的存在会改变组织的磁场环境，从而影响T1和T2的数值。
对于金属离子型对比剂，其存在会缩短T1和T2，使组织呈现亮信号。
对于有机分子型对比剂，其存在会延长T1和T2，使组织呈现暗信号。
近年来，磁共振对比剂的研究进展迅速。
研究人员针对已有对比剂的局限性进行了改进，开发出了多种新型磁共振对比剂。
超顺磁性氧气饱和的纳米粒子（Hyperpolarized Nanoemitters, HNPs）被用作磁共振对比剂，其与周围组织的信号强度差异大，能够提高图像的对比度和分辨率。
研究人员还将磁共振对比剂与其他影像技术相结合，如光学成像和核素成像，以进一步提高组织和器官的成像效果。
磁共振对比剂的研究概况
磁共振对比剂的研究概况磁共振对比剂是用于增强磁共振成像（MRI）技术的药物，通过在体内注射对比剂可以提高MRI图像的对比度，帮助医生更准确地诊断疾病。
自20世纪80年代开始应用以来，磁共振对比剂的研究取得了长足的进展。
本文将对磁共振对比剂的研究概况进行详细介绍。
磁共振对比剂的种类主要有两大类，分别是金属盐类对比剂和金属配合物对比剂。
金属盐类对比剂是早期应用较多的一类，如高锰酸钾和二氧化铒。
这些对比剂具有光稳定、价格低廉等优势，但由于其对人体肾脏的毒性较大，目前已逐渐被取代。
而金属配合物对比剂是目前应用较广泛的一种类型，主要包括钆配合物、锰配合物和铁配合物等。
这些配合物对人体较安全，并且可以提供更高的图像对比度。
磁共振对比剂的研究主要集中于以下几个方面。
首先是磁共振对比剂的合成与制备。
对比剂的合成是整个研究的基础，也是研究者们关注的重点之一。
近年来，随着有机合成技术的快速发展，许多新型的对比剂被合成出来。
研究者们通过合成高稳定性和高放大效率的钆配合物，提高了对比剂的成像效果。
还有研究者通过改变配体的结构，改善对比剂的生物相容性和药代动力学性质。
其次是磁共振对比剂的性能研究。
研究者们通过调控对比剂的结构和成分，提高其成像性能。
一些研究者通过调节对比剂的配体结构，使其对水分子的交换速度增加，从而提高MRI图像的对比度。
一些研究着还通过调整对比剂与目标分子的配位方式，实现了特异性识别和成像。
第三是磁共振对比剂的药代动力学研究。
药代动力学研究主要关注对比剂在体内的代谢和排泄。
这些研究可以帮助了解对比剂的临床应用和剂量调节。
近年来，随着人们对于对比剂与人体的相互作用的深入认识，研究者们开始从多个角度进行药代动力学研究，例如对比剂在不同人群中的药动学变化，对比剂对肾脏功能的影响等。
最后是磁共振对比剂的临床应用研究。
磁共振成像是一种无创性的成像技术，广泛应用于临床诊断。
研究者们通过对不同疾病患者的磁共振成像进行观察和分析，评估对比剂在不同疾病诊断中的效果和价值。
磁共振成像对比剂研究进展
第２６卷第４期（第８０页）湖北民族学院学报・医学版２００９年Ｊｏｕｒｎａｌ０ｆＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ・ＭｅｄｉｃａｌＥｄｉｔｉｏｎＶ０１．２６Ｎｏ．４Ｐ．８０２００９磁共振成像对比剂研究进展易琼１，余田２，李龙１１．武警广东省总队医院放射科（广东广州５１０５０７）２．南方医科大学附属南方医院影像中心（广东广州５１０５０７）【关键词】磁共振；对比剂；钆【中图分类号】Ｒ４４５．２【文献标识码】Ａ【文章编号】１００８—８１６４｛２００９）０４－００８０—０４磁共振成像（ＭＲＩ）具有较高软组织分辨率以及多序列、多参数、多方位成像的优势，但很多病变与正常组织的Ｔｌ、，１２弛豫时间差别不大，尤其是当病变较小时，平扫常不易显示。
另外，有些病变虽有明显的信号异常，但定性与鉴别诊断仍较困难。
此时，应用合适的对比剂有助于增加ＭＲＩ的敏感度和特异度。
近年来，随着许多新型ＭＲＩ对比剂的陆续开发，ＭＲＩ对比剂的应用越来越广泛；只有掌握了这些对比剂的用量、给药方式、扫描序列及扫描时间，才能最大限度地发挥其诊断价值；同时还应了解其禁忌证、不良反应的表现及处理，尽量避免医疗事故的发生…。
本文就各种ＭＲＩ对比剂的成分、作用机理及靶器官做一综述。
１非特异性细胞外组织间隙ＭＲＩ对比剂１．１小分子钆类化合物非特异性细胞外间隙ＭＲＩ对比剂指小分子的钆类化合物，如：离子型的马根维显（Ｍａｇｎｅｖｉｓｔ、ＧａｄｏｐｅｎｔｅｔａｅＤｉｍｅｇｌｕｍｉｎｅ、Ｇｄ—ＤＴＰＡ，Ｓｃｈｅｒｉｎｇ生产）和ＭｅｇｌｕｍｉｎｅＧａｄｏｔｅｒａｔｅ（Ｇｄ—ＤＯＴＡ，Ｇｕｅｒｂｅｔ生产），非离子型的欧乃影（Ｇａｄｏｄｉａ・ｍｉｄｅ，Ｇｄ—ＤＴＰＡ—ＢＭＡ，Ｎｙｃｏｍｅｄ生产）、Ｇａｄｏｔｅｒｉｄｏｌ（钆特醇，Ｇｄ—Ｈｐ—Ｄ０３Ａ，Ｂｒａｅｅｏ生产）及Ｇａｄｏｂｕ—ｔｒｏｌ（钆布醇，Ｇｄ—Ｄ０３Ａ—ｂｕｔｒｏｌ，Ｓｃｈｅｒｉｎｇ生产）。
磁共振对比剂的研究概况
磁共振对比剂的研究概况磁共振对比剂是一类可以应用于磁共振成像技术的化学物质，它可以增强磁共振成像（MRI）图像的对比度。
磁共振对比剂在医学诊断、疾病检测、肿瘤检测等领域有着广泛的应用。
磁共振对比剂的发展历程可以追溯到20世纪60年代。
当时人们发现，用含钆等元素的溶液注射体内，会使磁共振成像图像更加清晰。
之后，研究人员对磁共振对比剂进行了深入的研究，提高了其对比度、安全性和可靠性等方面的性能。
目前，磁共振对比剂主要分为两类：一种是基于铁氧化物的超顺磁性对比剂，另一种则是基于钆等原子核磁共振材料的顺磁性对比剂。
基于铁氧化物的超顺磁性对比剂通常是一些通过化学还原或还原气氛等方法合成的超顺磁性氧化铁尖晶石颗粒，如超顺磁性氧化铁、超顺磁性间隙藻黄素和超顺磁性二氧化硅等。
这些对比剂因其拥有非常强的顺磁性，能够极大地增强磁共振成像对比度。
此外，它们在生物体内不会被代谢或排泄，因此对人体无害，安全性高。
然而，由于这些超顺磁性对比剂的磁性强度较高，会对组织产生较大的磁场扰动，从而在一定程度上干扰到了成像结果。
这种干扰可以通过降低对比剂的用量或使用低磁场强度的MRI设备得到缓解。
相比于基于氧化铁的超顺磁性对比剂，基于钆等元素核磁共振材料的顺磁性对比剂在磁场干扰问题上要小得多。
这些对比剂可分为有机和无机两类。
无机顺磁性对比剂是一种将钆等金属离子与某种低分子连结形成的络合物，常用的有钆络合物、铒络合物、铕络合物等。
有机顺磁性对比剂则是一些具有大量自旋相互作用的氢原子的有机分子，比如三氯化铁、过氧化物等。
有机和无机顺磁性对比剂均易于代谢和排泄，因此在人体内的存在时间较短，且相对较安全，一般情况下不会带来身体不适。
然而，这种对比剂的顺磁性较弱，只能提供较弱的对比度，且其价格较高，因此限制了其在大规模临床应用中的广泛使用。
总的来说，目前磁共振对比剂在临床应用中已经得到广泛的应用。
随着技术的进步和对比剂性能的不断改进，相信其在医学诊断中的应用会越来越广泛。
磁共振对比剂的研究概况
磁共振对比剂的研究概况作者：陈斌来源：《中国校外教育(下旬)》2019年第08期【摘要】自1973年Lauterbur首次将磁共振成像（MRI）技术应用于疾病诊断以来，在扫描序列种类、时间分辨率和图像质量方面均得到迅速发展。
统计发现，MRI检查病例中约30%需使用对比剂来改变体内局部组织中水质子的弛豫时间，提高正常与病灶的成像对比度，从而使MRI能更敏感地检测微小病灶或特异性病灶。
因此，研究新型的MRI对比剂及示踪技术，对于实验影像学特别是分子影像学，具有广阔的应用前景和潜在的市场价值。
【关键词】磁共振对比剂 MRI一、磁共振成像造影剂磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术主要是利用生物体不同组织中水分子质子在外加磁场影响下产生不同的共振信号来成像，信号的强弱取决于组织内水的含量和水质子的弛豫时间。
水占人体总重的2/3以上，人体各种组织、器官的水含量存在着差异。
许多疾病的病变过程都会导致水含量的改变，并通过质子共振成像表现出来。
MRI可获得丰富的诊断信息，与计算机断层照相术（computer assisted tomography，CT），及核素成像相比没有放射引起的电离损害。
此技术已广泛应用于人体的头部、神经系统、腹部及血管的造影，对检测组织坏死、局部缺血和各种恶性病变特别有效，并能进行早期诊断，监测人体循环系统的代谢，其成像对比度优于CT扫描术。
MRI临床应用的早期，由于其优良的软组织分辨力，许多学者认为不需要造影剂。
但随着临床应用的逐步开展，人们发现某些不同组织或肿瘤组织的弛豫时间相互重叠使MRI诊断困难，而且MRI不能进行动态扫描和测定器官的功能，随着德国先灵公司Gd-DTPA的成功开发，医生们发现增强提供的信息远多于平扫，这激励着各国研究者努力开发各种不同类型的造影剂，以提高MRI的诊断性能，扩大其应用范围，研究较多的包括Mn-DPDP、Gd-BOPTA、Gd-EOB-DTPA、超顺磁性氧化铁（SPIO）等。
磁共振成像造影剂研究新进展汇总
・９２４・生堕垦堑盘查！嫂９年１０月第３８卷弟１０期土主卫—§！！璺堑丛型』，Ｏｃｔｏｂｅｒ２００９，Ｖ０１．！！！堕！．１０ｔｈｅＦｉｒｓｔ・综磁共振成像造影剂研究新进展首都医科大学附属北京友谊医院（１０００５０）马强靳二虎磁共振成像（ＭＲＩ）是一种颇具潜力的诊断方法。
早在１９４６年。
Ｂｌｏｃｋ就使用顺磁性物质Ｆｅ（ＮＯ。
）。
缩短质子的弛豫时间。
顺磁性物质作为磁共振造影剂用于动物实验是在１９７６年，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，经大量药理和ｆ临床应用研究证明Ｇｄ－ＤＴＰＡ是一种安全、方便、增强效果良好的对比剂，可应用于全身所有器官和组织的检查［２］。
本文就磁共振成像造影剂近年来的发展及分类作一综述。
１细胞外对比剂顺磁性金属离子（如钆）与配体（如ＤＴＰＡ、ＤＯＰＡ）鳌合构成一类细胞外分布的小相对分子质量对比剂。
静脉内给药后，Ｇｄ－ＤＴＰＡ、ＤＡ—ＤＯＴＡ迅速从血管中弥散到细胞外或组织间隙。
这类对比剂最广泛地应用于脑、乳腺、盆腔和骨骼肌肉系统［３］。
２肝细胞特异性对比剂这类对比剂由于其特殊的分子结构。
因而能被肝细胞摄取。
临床上，肝细胞特异性对比剂主要用于提高肝脏肿瘤的检出，对鉴别肿瘤是否为肝细胞来源也有较大价值。
另外还有作者报道利用肝细胞特异性对比剂进行肝脏磁共振（ＭＲ）功能成像。
根据分子结构及作用机制不同，肝细胞特异性对比剂可分为２类。
２．１肝胆对比剂：把顺磁性金属离子与配体鳌合制成经肝胆系统排泄的肝胆专用对比剂可用于提高肝脏ＭＲ成像效果。
目前应用于临床的对比剂包括Ｍｎ－ＤＰＤＰ、Ｇｄ—ＢＯＰ—ＴＡ和Ｇｄ－ＥＯＢ－ＤＴＰＡ，可在Ｔ１Ｗ１上使得肝脏显著强化Ｈ］。
①钆鳌合物：Ｇｄ－ＤＴＰＡ是以钠盐或葡甲胺盐的形式用于临床。
产生了渗透压偏高的问题，为改变这一情况并调节其体内分布，通过对ＤＴＰＡ结构修饰合成了许多ＤＴＰＡ衍生物作为配体，如非离子型的衍生物钆喷酸二酰甲胺（Ｇｃｌ－【）ＴＰＡ－ＢＭＡ）已进入临床应用。
磁共振成像造影剂研究新进展
超顺磁性探针：主要包括超顺磁性氧化铁颗粒
（ＳＰｌ０）、超微型超顺磁性氧化铁颗粒（ＵＳＰｌ０）和单晶体氧 化铁颗粒（ＭＩＯＮ）等。ＳＰＩＯ直径４０～４００ ａｍ，由Ｆｅ３ ０４ 和Ｆｅ。０。组成，外包碳氧葡聚搪，其氧化铁核心由若干个 单晶体构成。ＵＳＰＩＯ最大直径不超过３０ ｎｍ。超顺磁性氧 化铁的颗粒大小对其进入网状内皮系统的部位有较大影 响，一般直径较大的ＳＰＩＯ主要为肝、脾的网状内皮系统所 摄入，而ＵＳＰＩＯ颗粒小。主要进入淋巴结组织及骨髓组织 中。Ｍｅｔｚ等（１２’研究结果表明ＳＰＩｏ颗粒的血中清除率太 快，不适合作为标记组织血管特征的探针。而ＵＳＰＩＯ的半 衰期较长（１～３ ｈ）．增强效果明显，适合作为分子探针。 ＵＳＰＩＯ中的Ｆｅｒｕｇｌｏｓｅ Ｃｌａｒｉｓｃａｒ是第１个用于乳腺ＭＲ临 床试验的大分子对比剂。ＭＩＯＮ的核心是单晶氧化铁，直
５．１
超顺磁性氧化铁为典型的微粒对比剂，直径为３０～
５ ０００
ｎｍ的颗粒。从血液中清除主要由肝脏的肝、脾的网
状内皮系统进行。因此可以作为以网状内皮系统为靶器官 的对比剂应用于肝，脾和淋巴结成像＂］。目前使用最多的 Ｆｅｒｕｍｏｘｉｄｅｓ（ＡＭＩ－－２５）（Ｇｕｅｒｂｅｔ生产）就是用葡萄糖包裹 的氧化铁晶体。按微粒的大小可分为超顺磁性氧化铁颗粒 （ＳＰＩＯ）和超小氧化铁颗粒（ＵＳＰＩＯ）。ＳＰＩＯ基本上显示Ｔ２ 效应（信号丢失），ＵＳＰＩＯ则有明确的Ｔ１缩短效应（Ｔ１ｗＩ 上信号强度增加）。此外，ＵＳＰＩＯ化合物在血液中的半衰 期较长（超过３００ ｍｉｎ）。可作为一种血池对比剂。由于该颗 粒大小的物质主要经网状内皮系统清除，因而，静脉注射该 类对比剂进入肝脏及脾脏的网状内皮细胞，产生短Ｔ２效 应，在肝脏库普弗细胞可摄取对比剂颗粒。由于正常肝脏 存在库普弗细胞，而肿瘤内一般无或少含库普弗细胞，因 而，对比剂能够增加肿瘤与肝脏实质之间的对比。从而提高 肝脏肿瘤的检出率。这种新型化合物还可用于组织灌注成 像和ＭＲ血管成像。Ｆｅｒｕｍｏｘｉｄｅｓ是安全的对比剂，无严 重的不良反应。
磁共振对比剂的研究概况
磁共振对比剂的研究概况磁共振对比剂（MRI contrast agents）是一种通过增加磁共振图像的对比度，从而改善图像分辨率和描绘病变的能力的物质。
它们在医学影像学中广泛应用，特别是在磁共振成像（MRI）中。
磁共振对比剂的研究始于20世纪70年代，最早的研究目标是利用对比剂改善MRI的成像效果。
最初使用的对比剂是铜盐和锰盐，但它们的不良反应限制了它们的临床应用。
随后，研究人员开始开发更安全和有效的对比剂。
磁共振对比剂可分为两种类型：一种是含有金属离子的对比剂，常见的有钆（gadolinium）对比剂；另一种是超顺磁性对比剂，如超顺磁性氧化铁（superparamagnetic iron oxide）。
钆对比剂是目前最常用的磁共振对比剂之一。
钆对比剂通过释放自由金属离子来改变组织的磁化强度，从而产生对比效果。
这种对比剂在磁共振成像中表现出较长的悬架效应，可以提供较长时间的对比增强。
钆对比剂在使用过程中也存在一定的风险。
一些病人可能对钆离子过敏，出现过敏反应。
少数情况下，使用钆对比剂还可能导致严重的副作用，如肾功能损害和病理性肌红蛋白尿。
研究人员一直在努力寻找更安全的对比剂。
超顺磁性对比剂则是一种相对安全的磁共振对比剂。
它们由超顺磁性氧化铁颗粒组成，可以在外部磁场作用下产生强烈的磁化效应。
这些对比剂通常用于肝脏和淋巴节点的成像，特别是用于检测肿瘤和炎症。
近年来，研究人员还致力于开发新类型的磁共振对比剂，以提高对比效果和安全性。
一些研究着眼于使用纳米粒子作为对比剂，这些粒子具有较大的比表面积和较强的磁化效应。
另一些研究则探索使用基因和蛋白质修饰的对比剂，以实现更加精准的分子成像。
磁共振对比剂的研究已经取得了长足进展。
随着对比剂的不断改进和新型对比剂的开发，磁共振成像技术在临床应用中将发挥越来越重要的作用，对疾病的早期诊断和治疗起着重要的辅助作用。
磁共振对比剂弛豫率研究及其在临床中的应用论文
【摘要】
目的评价高浓度对比剂１．０ ｍｏｌ／Ｌ钆布醇和标准浓度０．５ ｍｏｌ／Ｌ钆喷酸葡胺在神经 方法采用ＧＥ公司Ｓｉｇｎａ
ＨＤｘ ３．０
系统中的临床应用。
Ｔ成像设备，对制作的白蛋白溶液模体
成像，评估三种对比剂弛豫率。复查脑组织有无感染的２０位白血病患者，初次检查使用的对比剂为 标准浓度０．５ ｍｏｌ／Ｌ钆喷酸葡胺，复查使用的对比剂为高浓度对比剂１．０ ｍｏｌ／Ｌ钆布醇。所有检查 使用相同的成像序列。测量病灶和脑组织信噪比和对比噪声比，进行定量分析。
ｏｆ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ．Ｔｗｅｎｔｙ ｌｅｕｋｅｍｉａ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｈｏｓｅ ｉｎｉｔｉａＩ
ｈａｄ ｂｅｅｎ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｊ ｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒａｓｔ
ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｏｓｅ（０．５ ｔｏｏｌ／Ｌ）ｏｆ ｇａｄｏｐｅｎｔｅｔａｔｅ ｄｉｍｅｇｌｕｍｉｎｅ ｆｏｌｌｏｗ～ｕｐ
ｓｃａｎ
ａｇｅｎｔ ｗｅｒｅ
ｒｅｃａｌｌｅｄ
ｔＯ
ｈａｖｅ
ａ
ｆｏｒ
ｓｉｇｎｓ
ｏｆ ｂｒａｉｎ
ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ
ｗｉｔｈ
ｔｈｅ ｓａｍｅ
ａｓ
ｉｍａｇｉｎｇ
ｐｒｏｔｏｃｏ］ｓ，ｅｘｃｅｐｔ
ｔｈａｔ
ｈｉｇｈ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（１．０ ｍｏｌ／Ｉ。）ｇａｄｏｖｉｓｔ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｈｉｓ ｔｉｍｅ
差异比较 受检者先后使用两种对比剂成像，对白质、灰
磁共振血管造影成像（ＣＥ－ＭＲＡ）也越来越多的替 代“金标准”数字减影血管造影（ＤＳＡ）ｒ ３。。本研究 中，体模成像当白蛋白溶液溶度为５．０ ｇ／Ｌ时，使用
磁共振成像之对比剂
磁共振成像之对比剂相对于CT对比剂来说，磁共振造影剂安全性比较高，使用剂量也比较低，因磁共振成像具有无辐射的特点，因而磁共振平扫加增强扫描已经在磁共振扫描中越来越常见，造成磁共振对比剂的种类繁多，清楚了解其对比剂的特点对于行磁共振增强扫描时对比剂的选择具有一定的指导性，因此在此收集归纳一些资料便于随时翻阅，具体见下文。
在前面我们说了粒子在热运动作用下会产生一个频率和相位不断变化的电磁场，这个电磁场的波动性带来的场均匀性程度和频率变化范围会影响组织弛豫的快慢。
我们也说了改变弛豫最主要的因素有：温度、磁场、分子大小、对比剂这四方面，针对前三种比较固定且在磁共振成像中不具有应用性，所以当下多以对比剂来改变组织的弛豫，关于弛豫可以参见无处不在的平衡之弛豫。
磁共振信号的主要来源是组织中的氢质子，信号强度主要受氢质子的密度和弛豫影响，不同的信号强度造成了组织间的对比度，这样便可区分不同的组织，对于诊断来说，不同组织间的对比度越强，就越容易识别到病变组织。
在磁共振成像的过程中有时为了提高病变的发现率、定位诊断和定性诊断的正确率，便利用磁共振对比剂影响组织弛豫的作用增强信号差提高对比度。
基于对比剂的作用，目前对比剂已经在磁共振扫描中越来越普遍。
当把物质置于一个外加磁场中时，物质将在磁场的作用下感生出一个磁场，称为感应磁场，根据感应磁场的大小和方向，可将物质的磁性分为抗磁性、顺磁性、铁磁性这三大类（见下图1公式）。
其中抗磁性的来源是外加磁场对原子内整个电子壳层的电磁感应作用，体现出抗磁性的物质，其内部的磁矩必然是互相抵消的，也就是说电子的自旋磁矩和电子的轨道磁矩都是各自互相抵消的。
根据泡利不相容定理得知轨道上的两个电子的状态是不具有相同的状态的，也就是其磁矩相反，在外加磁场的作用下，根据楞次定律，外加磁场感应出的磁场与外加磁场方向相反，这样在轨道上运动不同的两个电子的轨道磁矩将不会互相抵消而表现出一定的磁矩大小和方向，其因与外加磁场的方向相反而表现出抗磁性，值得注意的是，其磁矩是在外磁场的作用下感应出来的。
磁共振对比剂的研究概况
磁共振对比剂的研究概况磁共振对比剂是一种在医学领域中常用的诊断影像剂，它可以增强磁共振成像的对比度，帮助医生更准确地诊断疾病。
在过去的几十年中，磁共振对比剂的研究取得了巨大的进展，不断推动了医学影像学的发展和进步。
磁共振对比剂主要分为两种类型：缓解型和增强型。
缓解型磁共振对比剂通过改变组织中的磁共振信号强度来提高图像对比度，常用的缓解型对比剂有液体、气体和聚合物等。
增强型磁共振对比剂则是通过引入一个对比剂物质来增加图像对比度，常用的增强型对比剂有金属离子和有机化合物等。
早期的磁共振对比剂主要是使用铁离子，但因为其可溶性差，容易引起不良反应而逐渐被淘汰。
随着科技的进步，研究者们发现稳定的钆离子可以作为优异的磁共振对比剂。
钆离子可以形成稳定的配合物，具有良好的生物相容性和可溶性，且具有较高的磁性，使得磁共振图像的对比度得到了显著的提高。
随着对磁共振诊断的需求不断增加，磁共振对比剂的研究也在持续深入。
近年来，研究者们正在致力于开发更安全、更有效的磁共振对比剂。
一方面，他们致力于寻找更好的配位体，以提高磁共振对比剂的穩定性和溶解度，减少副作用。
他们也在探索新的对比剂，例如纳米级对比剂和超顺磁性对比剂，以进一步提高磁共振图像的分辨率和对比度。
研究者们还在研究对比剂的靶向性。
通过将靶向配体与对比剂结合，可以使对比剂更容易聚集在疾病部位，提高对疾病的诊断准确性。
这种靶向性对比剂可以用于癌症诊断、心脑血管疾病检测等。
磁共振对比剂的研究目前正处于不断探索和发展的阶段。
未来的研究重点将放在提高对比剂的安全性和效果，以及研发更具靶向性的磁共振对比剂上。
这将为临床医学提供更准确、非侵入性的诊断手段，并促进疾病的早期发现和治疗。
临床安全高效磁共振成像对比剂和研发--报告人黄燕导师张岐共38页
•
发--报告人黄燕导师张岐 26、我们像鹰一样，生来就是自由的，但是为了生存，我们不得不为自己编织一个笼子，然后把自己关在里面。——博莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
磁共振对比剂
（一）顺磁性鳌合物类对比剂的 增强机制
钆、锰等某些金属离子具有顺磁性，弛豫 时间长，磁矩较大，在磁共振成像中，顺 磁性物质通过扩散或旋转运动引起原子水 平的局部磁场巨大波动，这有利于受激励 质子间的能量转移，使得被激励后的氢原 子核的磁化矢量更快回到其初始状态，缩 短弛豫时间，图像对比发生变化。
磁共振成像对比剂
黄石市中心医院 饶德利
MR组织对比高和多参数成像等优点，使MR 发现病变敏感性显著提高，但仍然存在特 异性差、小病变难以发现以及疑难病定性 困难等问题。MR对比剂的应用能改变组织 的弛豫时间，从而改变组织的信号强度， 提高组织的对比。
传统X射线和CT诊断造影所用造影剂的增强 原理，是造影剂本身对X射线的阻挡作用直 接造成的，而MRI造影剂本身不产生信号， 信号来自氢原子核。MRI造影剂接近有关质 子后，可缩短这些质子的弛豫时间，间接 地改变这些质子所产生的信号强度，提高 正常与患病部位的成像对比度，从而显示 体内器官的功能状态，是用来缩短成像时 间的成像增强对比剂。
各造影剂基本物质类型及性质
组织特异性分类：肝特异性对比剂如SPIO 等；血池对比剂－主要用于MR血管造影等； 淋巴结对比剂－观察淋巴结；其他如胰腺 锰特异性对比剂等
化学结构分类：钆作为中心离子分为离子 型和非离子型；化学结构式分为线形和巨 环形鳌合物。
对比剂的增强机制
MR的组织信号强度主要取决于该组织的质 子密度和弛豫特性，当特定组织中的质子 密度一定时，质子弛豫时间（T1或T2）的 长短就决定组织的信号强度。MR对比剂就 是通过影响质子的弛豫时间T1和T2来增加 或降低其信号强度。
MRI对比剂的发展史
磁共振对比剂的研究概况
磁共振对比剂的研究概况磁共振对比剂是在磁共振成像（MRI）过程中，通过注射一种对比剂使得不同组织间的差异更加明显，从而提高图像质量和诊断准确性的技术。
该技术在医学诊断和生物医学研究中具有重要应用。
本文将概述磁共振对比剂的基本原理、分类和研究进展。
一、基本原理磁共振图像是通过检测组织中的氢原子的信号来构建的，因此，磁共振对比剂的基本作用是增强或减弱氢原子产生的信号。
大部分磁共振对比剂是通过改变氢原子的弛豫时间来达到这一目的。
简单来说，弛豫时间是氢原子状态从激发态到基态松弛耗费的时间，磁共振对比剂可以作用于氢原子周围的磁场，改变其激发态和基态之间的相互作用，从而改变氢原子的弛豫时间，最终影响信号强度。
二、分类1.钆基磁共振对比剂钆离子具有很强的磁性和放射阻尼能力，因此可以明显缩短组织中水分子的弛豫时间，从而增强图像信号强度。
目前，钆离子是应用最广泛的磁共振对比剂之一，但也存在一定的副作用，如过敏反应和肾毒性等。
2. 超小磁铁氧体对比剂超小磁铁氧体（SPIO）能够聚集在特定细胞或组织中，如肿瘤、肝脏和淋巴结等，从而改变周围水分子的弛豫时间，增强图像信号。
SPIO对组织的显影效果可以持续较长时间，具有良好的生物相容性和生物降解性。
3. 超顺磁氧化物对比剂超顺磁氧化物（USPIO）是一种较新型的磁共振对比剂，由于其磁性比SPIO更强，可以更明显地影响周围水分子的弛豫时间。
这种对比剂通常用于深部器官和组织的显影，如肾脏、心脏和肝脏等。
4. 其他对比剂除了以上三种磁共振对比剂，还有一些其他类型的对比剂，如鸟氨酸，磷酸和内源性对比剂等。
这些对比剂能够通过不同的作用机制对组织进行显影，但由于其特定性或生物毒性等问题，应用受到一定限制。
三、研究进展随着生物医学领域的快速发展，磁共振对比剂也在不断涌现新的研究进展。
以下是部分最新研究方向：1. 自组装型磁共振对比剂自组装型磁共振对比剂是一种能够均匀分布在水性界面上的自组装分子。
磁共振对比剂的研究概况
磁共振对比剂的研究概况磁共振成像（MRI）是一种功能性医学影像技术，已广泛应用于医疗诊断和治疗领域。
然而，MRI成像的质量受到许多因素的影响，包括病人的呼吸、心跳、移动和组织的密度等。
为了提高MRI成像的准确性和可视化程度，人们使用磁共振对比剂（MRI contrast agent，MCA）来增强图像的对比度和清晰度。
磁共振对比剂一般是由一种或多种金属离子与有机化合物酰胺或胺磷酸盐的配合物组成。
这些对比剂通过改变组织的磁性和MRI成像的灵敏度来提高图像的对比度和分辨率。
MCA的作用原理是通过对比剂与磁场产生的影响来产生强化MRI信号的效果。
目前，已经检测到了多种MCA，分别用于不同类型的MRI检查。
MCA可以分为两种基本类型：离子对比剂和非离子对比剂。
离子对比剂由离子化的金属和非离子化的配体组成，包括其中的某些离子（例如：钆、铁、锰、铜等）。
因为离子对比剂分子中带有离子，所以导致它们对MRI信号影响较强。
离子对比剂对成像的贡献非常大，例如在颅内疾病、肝脏和肾脏检查中，都会优先选择使用离子对比剂。
非离子对比剂由不带电荷或少带电荷的分子组成，其对周围的水分子的SPIN网格的作用力降低，从而提高了信号的强度。
非离子对比剂具有低渗透性、低毒性、低过敏性等特点，并且在体内不带电荷，因此不会被主动地分泌或排泄。
这些对比剂具有更高的肾脏安全性，可以用于检测肾脏、区分神经病变、血管成像等领域。
然而，使用MRI对比剂存在一些潜在风险。
目前发现这些对比剂可以引发过敏反应、代谢紊乱甚至肾损害。
在使用MRI对比剂时应注意患者的个体情况，并严格根据医疗专业人士的指示使用，以减少不良反应的风险。
总之，磁共振对比剂的出现，不仅能够大大提高MRI的准确性和可视化程度，也为众多疾病的诊断和治疗提供了更多的思路与方法。
未来，随着社会的进步和科技的发展，相信磁共振对比剂在医学领域将会产生更加深远的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目标产物结构表征
磁共振成像
高效液相色谱
电感耦合等离 子体原子发射
元素分析
➢ 分子量
➢ 结构分析
红外
➢ 金属离子含量
➢ 弛豫率, 体外成像
➢ 体内成像
核磁共振
标样
平均分子量的测定
LogM = a + bTR
平均分子量的测定
CSn (n = 6, 8, 11)的高效液相色谱
• CS6, CS8 和 CS11 的平均
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
利用了基因工程直接在细胞 内产生多功能成像探针物质
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
利用了类似容器的病毒体生物笼将相 应的功能成像探针拼合其内，外接靶向物质
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
目前取得临床批号的MRI对比剂还有含铁和锰金属 离子及其氧化物的试剂，尽管铁和锰是生命体的微量 元素，但含量过高破坏体内平衡后也必然引起相应的 毒性。这类造影剂在成像过程中没有足够的结构稳定 性，在生物体内易引起金属离子的泄露。如奈科明公 司生产的泰乐影(Mn-DPDP)，已经发现该对比剂会引 起引起恶心、呕吐、血压升高等明显的不良副作用， 实验证实是由于Mn-DPDP中锰离子的泄露所造成，应 用前景不会太乐观。
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
利用脂质体自组装拼合DSPC、马根维显功能成像 探针，以抗体做靶向物质
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
利用了类似容器的铁蛋白生物笼将相应 的功能成像探针拼合其内，外接靶向物质
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
利用了脂质体自组装包裹量子点、氧化铁拼合多功MRI)对比剂的发展简况
因此新发展的安全型 MRI 对比剂应尽可能保证金属不在 体内泄漏，还须在成像后及时 并尽可能彻底排除体外。
2. 我们目前开展的工作与研究小结
6
O
HOH2C5 O 4
HO
3
2 NH2
1
H3COCHN
HO O
3' 5'
2'
1' O
4' CH2OH
0.75
6'
0.25
n
壳聚糖
无毒 生物相容性 生物活性
结合
N N
N
O
Gd
OO
OO O
OO
O O
O HH
马根维显
毒性(肾源性系统纤维化)
对比时间短 渗透压高
合成路线示意图
O
HO C NN
HO C
O
HO
C O
DTPA
O
O
C OH
Ac2O
C
N
ON N
C OH Py,55-60°C C
O
O
HO
C O
DTPAA
O
C NO
C
O
O HO
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况 进程
非离子化
Silvio Aime, J Med Chem[J], 2000, 43 (21):4017-4024 DOI: 10.1021/jm000983a
Rocklage S M, Inorg Chem[J]. 1989, 28: 477-485
Joshua M. Bryson, Bioconjugate
Matsumoto K., Magnetic Resonance Chem[J].2008, 19 (8):1505-1509
纳米
Imaging[J].2007 doi:10.1016
Wu P C, Bioconjugate Chem[J]. 2008, 19
(10):1972-1979 DOI: 10.1021/bc800092w
全国新药项目评估与注册审评及技术转移专题研讨会
临床安全高效磁共振成像对比剂的研发
报告人：黄 燕 （导师：张岐）
2010-12-19
江苏大学化学化工学院 海南大学 省精细化工重点实验室
报告提纲
1
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
2
我们目前开展的工作与研究小结
3
进一步的研究计划
1.磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
OH OO
NH2
DTPAA n DMSO,DMAP
OH
O HO
OO n-x
NH
OH
O
OO
HO NH2 n-y
OH
O
OO
HO
n-z
HN
M
O OO
O
O HO
OO NH2
n-x
HO
NH
M
O
O
N
N
N
O
HO O
O O
O OH
n-y O HO
HN
O O
O n-z
O
NN
O
O O
O
N
O
O
O
(n-x)+(n-y)=n
❖ 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)
是一种利用生物体不同组织在外磁场影响下产生不同磁共
振信号来成像的医学影像技术。MRI具有很多优点，如：无电 离辐射、可实现多核与多参数成像、无需改变体位便可实行任
意方位层面的扫描、较高的空间分辨率和对比度、能反映被检
组织水质子周围环境并获取相关生理生化信息。因此，MRI技 术成为临床最A有效的诊断手段之一。
化学 生物化学 临床医学
磁共振成像对比剂
高效弛豫率
低毒性
合理体内渗透压 结构稳定性
靶向性 适当保留时间
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
为了提高脑肿瘤的磁共振信号强度，Gd-DTPA（马根维显） 在经过药理学和毒理学等各方面的研究之后，于1983年首次应用 于临床。Gd-DTPA能够提高大脑和中枢神经系统的成像效果，从 而提供了重要的临床诊断信息。
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
Gd-DTPA作为早期临床使用的第一类钆基(Gd3+)MRI对比剂 的代表，曾被誉为理想MRI探针，随着马根维显越来越广泛的 临床使用，研究发现钆基造影剂会对生物体肾小管造成直接损 害，随后研究进一步证实钆基MRI对比剂会引起肾细胞纤维化 。众多学者提出了多种纤维化致病机理，其中由于患者使用钆 基造影剂之后钆离子在细胞内的残留，进而引起铁离子的沉积 ，在体内还原性代谢物的作用下产生活性氧，进一步攻击器官 细胞组织，细胞组织则应激对答采取细胞纤维化保护自身进一 步损伤的学说最为信服。目前一些发达国家已禁止马根维显等 钆基造影剂的临床使用。这意味着对MRI成像对比剂的体内安 全性提出了新的要求。
为确保临床诊断的准确性，30％以上的MRI需要磁共振成像
对比剂(简称对比剂或称造影剂)来提高图像对比度，全球含钆
金属离子(Gd3+)a对比剂年销量在3b0吨以上，系高附加值医药产
品。
肝癌患者肝部横断面磁共振成像图： （a）未使用造影剂（b）使用造影剂
磁共振成像(MRI)对比剂的发展简况
放射医学
肿瘤学 神经系统科学