磁共振对比剂概要

（二）超顺磁性和铁磁性类对比 剂的增强机制

机制与顺磁性类不同。这两类对比剂的不 成对电子的磁矩和磁敏性远大于人体组织， 可造成磁场不均匀，水分子扩散通过不均 匀磁场时改变了质子横向磁化的相位，加 速去相位过程，形成了有关质子的T2或T2* 弛豫时间缩短，造成信号减低，呈黑色或 暗色。也称为阴性对比剂。
磁化强度分类：用物理学上不同物质在单 位场强的磁场中产生磁化的能力表示。以 此分为： （1）抗磁性物质：磁化率为负值，其组成原 子核外电子是成对的。人体内大多数物质 和有机化合物属于这类物质。

（2）顺磁性对比剂－由顺磁性金属元素组成， 如Gd，Mn等。它们所含的外层电子是不成 对的，故具有较大的磁矩，磁化率也较大。 外加磁场存在是，顺磁性物质中的原子偶 极子的排列与磁场方向平行，从而具有磁 性。一旦外加磁场移去或消失，其原子偶 极子排列即呈随机，则磁性消失。

临床上主要利用的是T1弛豫效应。若用T2 或T2*效应，含对比剂的组织显示为低信号， 这时也可称作阴性对比剂。

顺磁性对比剂的影响因素：（1）顺磁性物 质的浓度－与浓度呈正比；（2）顺磁性物 质的磁矩－与不成对电子呈正比；（3）顺 磁性物质结合的水分子数－正比；（4）磁 场强度、环境温度和金属离子周围结构也 有影响
MRI对比剂的发展史



1946年，Block使用顺磁性物质Fe(NO)3缩短质子 的弛豫时间 1976年，顺磁性物质作为用于动物试验并逐渐用 于临床 1987年，GD-DTPA 经美国FDA批准 上世纪90年代中后期，MR特异性对比剂如肝（铁 剂）、胰腺（锰剂）、淋巴结和血池等组织结构 等特异性对比剂相继问世
磁共振对比剂的分类

细胞液内、外对比剂：钆剂应用最广泛的 细胞外液对比剂，GD-DTPA化学名钆-二乙 烯三胺五乙酸，商品名马根维显；细胞内 对比剂是以某一组织或器官的细胞作为靶 来分布，对比剂迅速从血中廓清并与相关 组织结合。如网织内皮系统和肝细胞对比 剂，优点是使摄取对比剂组织和不摄取的 组织之间产生对比。
（3）超顺磁性对比剂－由界于顺磁性和铁磁 性之间的磁性微粒或晶体组成，这种粒子 或晶体有磁畴组成。当存在外加磁场影响 时，聚集粒子或晶体中的每一粒也倾向于 排列成序。由于这种粒子或晶体的磁矩相 当于成千上万的电子磁矩，所以其磁性大 于顺磁性者，其磁化速度快于顺磁性物质。
（4）铁磁性对比剂：为具有磁矩而紧密排列 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，由于原子间 的相互作用，是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。一次磁化后，即使在没有外加 磁场作用的情况下，铁磁性物质的磁畴也 不是完全随机排列，故仍带一定磁性。
（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。
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。

这类对比剂通常与成像速度很快的MR技术 结合，用于心肌或脑组织的灌注功能成像、 血流量和血容量的研究，还可协助肿瘤的 定性诊断和恶性肿瘤的分期、分级。超顺 磁性氧化铁（SPIO）是代表，主要用于肝 脏病变的诊断和鉴别诊断。
对比剂的应用－钆剂

主要用于中枢神经系统检查，当血脑屏障 破坏时，对比剂才能进入脑和脊髓，使肿 瘤、梗塞、感染等病变强化(缩短T1)。也有 助于小病灶的检出（转移瘤）。在腹部、 乳腺和肌骨系统中应用也很广泛。用量： 0.01mmol/kg。90％经肾小球滤过从尿中排 除体外，少量经胃肠道排除。
MRI对比剂的毒副反应及处理



产生机制：物理作用－高渗透造成血管和 肾脏损害；化学作用－化学合成时尽量降 低生理活性甚至使其消失；过敏反应－可 能与纯度有关 主要表现：皮肤症状、消化道症状、中枢 神经症状。 预防：（1）给药前；（2）给药时；（3） 给药后

按照造影中以缩短T1弛豫时间为主（使磁 共振信号增加）或以缩短T2弛豫时间为主 （使磁共振信号下降），可将磁共振造Hale Waihona Puke Baidu 分为T1弛豫增强造影或T2弛豫增强造影， T1和T2弛豫时间的倒数，即1/ T1和1/ T2 为两者的弛豫率，弛豫效率为造影剂浓度 和弛豫率关系的斜线。

另外一种造影方法为使用一些无质子的物 质或抗磁性物质，目前主要应用于胃肠腔 造影。
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。