磁共振基础医学知识及钆对比剂产品知识培训

January 07，2010
73
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
4
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
January 07，2010
5
January 07，2010
6
January 07，2010
7
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。
January 07，2010
January 07，2010
67
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）
January 07，2010
22
设备室
January 07，2010
23
读片室
January 07，2010
24
January 07，2010
25
影像科人员… 护士
影像技师
January 07，2010
影像医师
26
磁共振序列及技术
January 07，2010
27
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。
1800 900 射频脉冲 信号
TE
TR
1800 900
January 07，2010
28
经典的自旋回波序列
90°— TE/2 — 180°— TE/2 — record signal
January 07，2010
29
Now…
From head …
January 07，2010
31
to toe
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
• 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
January 07，2010
52
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
January 07，2010
18
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
January 07，2010
19
线圈
January 07，2010
20
计算机系统
January 07，2010
68
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®
January 07，2010
报告的数量
283 125 20 10
9
69
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
January 07，2010
大多数病例使用过欧乃影
65
可能的机制: 游离Gd3+诱发NSF
January 07，2010
66
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。
• 缺点： - 放射损害（儿童，孕妇），金属和骨伪影；
January 07，2010
47
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；
January 07，2010
48
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；
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
0.1 %
0.6 %
X-
Gd3+
18.9 0.1 %
* Schmitt-Willich BJR 2007
January 07，2010
74
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
January 07，2010
32
Whether large …
January 07，2010
33
…or small
January 07，2010
34
Whenever and…
January 07，2010
35
…whatever
January 07，2010
36
水成像
January 07，2010
8
January 07，2010
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。
9
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）
January 07，2010
10
N
S
January 07，2010
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
January 07，2010
15
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：无法控制或自主运动者、不合作病人、怀孕妇女、
幽闭恐惧症者、高热或散热障碍者
January 07，2010
45
CT & MRI
January 07，2010
46
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；
基于 Rohrer M，等人； Invest Radiol 2005; 40:715-724
January 07，2010
62
对比剂结构稳定性 及NSF
NSF背景信息… 肾源性系统性纤维化
January 07，2010
64
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。
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
January 07，2010
非离子型
欧乃影® Optimark®
71
大环状螯合物
离子型
O
O
O
N
N
O
3+
Gd
O
N
N
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
January 07，2010
2
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。
January 07，2010
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
11
（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。
January 07，2010
12
January 07，2010
13
January 07，2010
14
MRI 成像原理总结
41
January 07，2010
42
金属，磁卡，电子仪器
January 07，2010
43
January 07，2010
人员伤亡 经济损失 时间损失
44
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
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
S
S
S
7. 成像
January 07，2010
54
缩短弛豫时间
弛豫慢
弛豫快
N
N
S
January 07，2010
S
55
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。
January 07，2010
56
• 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
January 07，2010
49
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；
January 07，2010
50
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
37
血管成像
January 07，2010
38
运 动 功 能
心 肌 灌 注 及 延 迟 增 强
January 07，2010
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
39
乳腺
January 07，2010
40
磁共振检查注意事项
警告！
January 07，2010
January 07，2010
60
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
Βιβλιοθήκη Baidu
注射前
浓度
弛豫率
January 07，2010
61
对比剂的浓度是 1 ml/L 血液；1.5T条件下，血液的 T1 = 1200 ms；
A组织
B组织
对比剂
January 07，2010
57
对比剂评价指标 有效性
弛豫率
January 07，2010
安全性
对比剂结构
58
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
January 07，2010
S
59
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
* 20 cases of Todd et al. (Arthritis Rheum. 2007) not included due to lack of biopsy proof
Broome, EJR, 2008
January 07，2010
70
线性螯合物
O
O
N O
O OO
N O
O
OO R
N O
January 07，2010
72
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)