磁共振基础医学知识及钆对比剂产品知识培训

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金属，磁卡，电子仪器
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人员伤亡 经济损失 时间损失
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MR检查的禁忌症
• 心脏起搏器 • 体内有金属异物、弹片、金属假体、动脉瘤用银夹结扎者（钛
不影响） • 病人危重，需要生命监护仪维护，呼吸机、心电图仪均不便带
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设备室
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读片室
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影像科人员… 护士
影像技师
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影像医师
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磁共振序列及技术
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回波时间(TE)：脉冲与产生回波之间的时间。 重复时间(TR)：两个脉冲间的间隔时间。
• 缺点： - 放射损害（儿童，孕妇），金属和骨伪影；
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MR的技术特点
• 优点： - 软组织分辨率高； - 多方位，多参数成像；
• 缺点： - 皮质骨，钙化，小结石，气体；
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磁共振相对于CT的优势
• 对颅脑、脊柱和脊髓疾病的显示优于CT； • 成分检测，发现早期病变； • 高于CT数倍的软组织分辨力，利于软骨、肌腱、韧带显示； • 乳腺癌的诊断； • 不产生骨性伪影，对于颅底的脑组织病变诊断好； • 不产生电离辐射；
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大多数病例使用过欧乃影
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可能的机制: 游离Gd3+诱发NSF
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游离Gd3+可能触发NSF的 机制； 肾病基础上，肾损害导致 Gd3+排泄延迟，游离Gd3+ 从螯合物中释放的机会增 大，从而增加组织暴露； 血管损害和内分泌功能异 常导致游离钆更易进入组 织，巨噬细胞吞噬重金属 ，吸引循环中的纤维细胞 进入组织； 一旦进入组织，纤维细胞 诱导纤维化，这与正常的 瘢痕形成过程一样。
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磁共振相对于CT的劣势
• 幽闭症，铁磁性植入物，起搏器； • 肺部疾病； • 骨组织疾病； • 价格昂贵，操作复杂；
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磁共振对比剂
分类
• 增强效果 - 阳性对比剂：信号增强－顺磁性离子：钆、锰 - 阴性对比剂：信号降低－超顺磁性氧化铁颗粒
• 生物分布特性 - 非特异性细胞外液间隙分布的对比剂（MV, GV） - 靶肝胆对比剂 (PV) - 血池对比剂
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为什么要用对比剂？
1.开始
N
MRI 成像原理
3. 质子以某 一角度进动
N
5. 质子“弛豫” 并发出射频波
N
2. 给予 射频波
4. 关掉 射频波
6. 线圈接 收射频波
S
S
S
7. 成像
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缩短弛豫时间
弛豫慢
弛豫快
N
N
S
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S
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钆特酸葡胺
钆离子引起激活的原子核的T1时间缩短，从而使得 信号强度增加并因此使特定组织的图像对比增强。
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• 注射对比剂后，钆进入A组织，使A组织T1缩短 • A组织的信号强度在T1像上比注射对比剂前强（变白） • A组织与B组织的对比度增加 • 对比剂在体内分布不均匀，富含血管的瘤组织易于强化 • 对比剂不能通过完整的血脑屏障，但能通过受损的血脑屏障
0.1 %
0.6 %
X-
Gd3+
18.9 0.1 %
* Schmitt-Willich BJR 2007
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相关研究证据…
MR对比剂稳定性： 大环状 > 离子线性 > 非离子线性
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人体的成分
人体的60％是水－水分子是 H2O－包括1个氧原子和2个氢原子
H
O
O
H
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纵向磁化：
外磁场中的患者本身成为一个磁体，其磁化方向 与外磁场的纵轴相同，称为纵向磁化。
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Whether large …
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…or small
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Whenever and…
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…whatever
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水成像
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弛豫：
射频脉冲中止后，横向磁 化消失，纵向磁化恢复的 过程称为弛豫。
接收能量后，释放能量的过程
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（核）磁 共振 成像
利用原子核在强磁场内发生共振所产生 的信号进行图像重建的一种成像技术。
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MRI 成像原理总结
* 20 cases of Todd et al. (Arthritis Rheum. 2007) not included due to lack of biopsy proof
Broome, EJR, 2008
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线性螯合物
O
O
N O
O OO
N O
O
OO R
N O
A组织
B组织
对比剂
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对比剂评价指标 有效性
弛豫率
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安全性
对比剂结构
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弛豫率
弛豫率:
• 磁共振对比剂缩短质子弛豫时
N
间的量化值
• 弛豫率是对比剂自身属性，其 数值与浓度无关
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S
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浓度
缩短弛豫时间的实际效果还取 决于局部组织/血液(感兴趣区) 的对比剂浓度
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血管成像
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运 动 功 能
心 肌 灌 注 及 延 迟 增 强
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一站式心脏检查
心
冠
脏
状
形 态
动 脉
学 检 查
检 查
瓣 膜 功 能 评 估
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乳腺
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磁共振检查注意事项
警告！
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恒瑞广西放射线市场部
今天主要听什么？
1. 磁共振原理 2. 磁共振检查 3. 磁共振对比剂 4. 对比剂稳定性及NSF
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磁共振原理
物质基础，纵向横向磁化，弛豫，成像过程
（核）磁 共振 成像
利用原子核在强磁场内发生共振所产生 的信号进行图像重建的一种成像技术。
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GBCAs的化学稳定性 (log Kcond at pH 7.4)
稳定性增加
非离子线性 欧乃影 Optimark
log Kcond 外部 配位体**
14.9 5%
15.0 10%
Gd3+
离子线性 莫迪司 马根维显
普美显 Vasovist
18.4 0%
18.4
18.7
O
O
O
多它灵®
非离子型
O
O
R
N
N
OH
3+
Gd
O
N
N
O
O
O
加乐显® 普络显思®
含钆对比剂稳定性的差异
• 线性和大环状螯合物的根本差别在于复合物结合和分裂 的动力学不同
线性配位体
能量
大环状配位体
能量
活化能: 动力学
配位体
+Gd3+
能级: 热力学
配位体
+Gd3+
Gd- 配位体 复合物
Gd- 配位体 复合物
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根据 Penfield, 2008年透析研讨会:
含钆对比剂
欧乃影® 马根维显®
Optimark®
莫迪司®
ProHance®
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报告的数量
283 125 20 10
9
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确定的注射数量
>40 Mio >90 Mio > 2 Mio > 4 Mio >13 Mio
文献中的NSF病例: Broome review – March 08
8
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横向磁化：
向患者发送射频脉冲之 后，纵向磁化减小，质 子在同一时间指向同一 方向，磁矢量叠加，产 生横向磁化。
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弛豫：
射频脉冲中止后，横向磁化消失，纵向磁化恢复的
过程称为弛豫。 （接收能量后，释放能量的过程）
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N
S
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主磁体的技术指标
技术指标
场强 低场机（0.5T以下） 中场机（0.5-1.0T） 高场机（1.0T-2.0T） 超高场机(2.0T以上)
磁场均匀度 主磁体长度
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线圈
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计算机系统
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1800 900 射频脉冲 信号
TE
TR
1800 900
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经典的自旋回波序列
90°— TE/2 — 180°— TE/2 — record signal
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Now…
From head …
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to toe
基于 Rohrer M，等人； Invest Radiol 2005; 40:715-724
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对比剂结构稳定性 及NSF
NSF背景信息… 肾源性系统性纤维化
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NSF是一种非常罕见的疾病； 表现为皮肤增厚、变硬；全身多脏器受累； 大概有5％的患者病情进展迅速，可能最终导致死亡。 NSF 报道到目前为止仅限于肾衰以及急性肾功能不全患者。
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离子线性 vs 非离子线性含钆对比剂
非离子线性 离子线性
Gd3+
x-
Gd3+
钆双胺 (欧乃影, GE Healthcare) 钆弗塞胺(Optimark, Covidien)
钆喷酸葡胺 (马根x维- 显，拜耳先灵) 钆贝葡胺(莫迪司，博莱科) 钆塞酸(普美显，拜耳先灵)
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药品不良反应信息通报(中国)
2007年10月29日
目前全球有关含钆对比剂引起NSF病例报告有200 多例，其中 • 欧乃影：180例； • 马根维显：78例； • 钆氟塞胺（optiMARK）：2例； • 莫迪司：1例（该患者也使用过欧乃影）
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大事记
年份 1991 1997 2000 2006 2007 2008
事件 美国放射技师协会将对比剂使用列为技师工作内容 第一例NSF确定 第一个NSF报告发布（15例患者） 开始认为NSF与含钆对比剂相关 FDA要求说明书修改（加入警告） 第一个有关NSF的法律诉讼称：欧乃影较容易导致钆在人体 内游离，而使肾病患者发生NSF
160 Biopsy-proven NSF-cases reported
in the peer-reviewed literature (Feb. 08)
140
Broome, EJR, 2008
120
No. of reported cases
100
80
60
40
20
*
0 Omniscan Magnevist OptiMARK Unspecified Confounded No GBCA
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浓度 & 弛豫率
Y ＝ A + X1 · X2
1 T POST
1, 2

1 T PRE
1, 2
CM
r1,2
注射后
注射前
浓度
弛豫率
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对比剂的浓度是 1 ml/L 血液；1.5T条件下，血液的 T1 = 1200 ms；
1.开始
N
3. 质子以某 一角度进动
N
5. 质子“弛豫” 并发出射频波
N
2. 给予 射频波
4. 关掉 射频波
6. 接收 射频波
S
S
S
7. 成像
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磁共振检查
磁共振硬件，场强，人员，检查室注意事项
磁共振 硬件
主磁体
梯度线圈 脉冲线圈
计算机 系统
辅助设备
主磁体
主磁体 永磁体 电磁体 常导磁体 超导磁体
入检查室 • 相对禁忌症：无法控制热障碍者
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CT & MRI
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CT的技术特点
• 优点： - 时间分辨率高，扫描时间短，更适合冠脉增强； - 胸部疾病的诊断； - 骨组织病变； - 费用低；
O
O
O
O
O
N N
3+
Gd
O
O O
O
O
O
N
N
R
3+
Gd
O
O
O
O
O
O
N N
3+
Gd
O
O
离子型
马根维显®
莫迪司® 普美显® Vasovist®
H
N
O
R
N O
O
O
O
O
O
N
3+
Gd
N H N R
O
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非离子型
欧乃影® Optimark®
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大环状螯合物
离子型
O
O
O
N
N
O
3+
Gd
O
N
N