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第 13 章

13-01
前言

对比剂的分类
13-02
阳性对比剂和阴性对比剂

13-03
钆类细胞外液对比剂

螯合物
剂量
成像参数
组织吸收
对比增强特征
副作用
13-04
靶向对比剂和特定器官对比剂

肝脏特异性对比剂
13-05
其他应用

肺通气成像
肠道特异性对比剂
锰类对比剂
镝类对比剂
13-06
分子成像


13-02 阳性对比剂和阴性对比剂

一个电子产生的磁场要远远强于一个质子产生的磁场。不过,在大多数物质中,电子是成对的,只产生一个微弱的净磁场。由表13-02可知,钆拥有7个不成对电子,产生的磁场强度最大,其次是锰。

Paramagnetic contrast agents, with the exception of dysprosium containing contrast agents, are called positive agents. 它们对T1和T2的作用效果相似,不过,因为组织的T1要远大于T2,所以,低剂量时它们主要呈现T1缩短效果。图04-05示意了它们的作用原理。

因此,在使用T1加权序列时,图像中吸收了这类对比剂的组织的信号将会更加明亮(参见图 13-02和图 13-03).




图 13-02
左图: 阳性MR对比剂(T1)、阴性MR对比剂(T2、T2*)对信号强度的影响。顺磁性对比剂主要用于缩短T1弛豫,使图像中特定区域更加明亮;铁磁性和超顺磁性对比剂主要用于缩短T2和T2*,使图像中特定区域更加灰暗(红色箭头标示)。

右图: 阳性MR对比剂临床应用实例。在对乳腺癌和神经性症状患者的MR T1加权成像检查时,MR对比剂的使用有利于诊断过程且能显示疾病程度。没有使用MR对比剂的图像(a和c)并不能明显地揭示脑损伤,但是,使用MR对比剂的图像(b和d)能显示许多转移瘤。




图13-03:

阳性MR对比剂(T1)、阴性MR对比剂(T2、T2*)对信号强度(SI)的影响。

阳性对比剂加速T1弛豫,自旋纵向磁化矢量恢复加快。因此,对于给定的TR,使用对比剂时信号强度(黄色曲线所示)要高于没有对比剂时的信号强度(红色曲线所示)。T1加权成像时(此例中使用了自旋回波序列),只有设置较短的TE才能突显对比度增强效果。

阴性对比剂加速T2弛豫,信号强度降低(浅蓝色曲线所示;在图像中TR区域浅蓝色曲线和红色曲线重合了)。


阴性对比剂是通过缩短T2*和T2来影响信号强度的。参见图13-02和图13-03,较短的T2*和T2导致特定区域更加灰暗。

超顺磁对比剂和铁磁性对比剂被划分为阴性对比剂。铁磁性对比剂包括那些具有顺磁性的微粒。如果减小这些微粒的尺寸,它们就会失去顺磁性因而被称为超顺磁微粒[⇒ Weissleder 1992]。通过调整这些微粒的尺寸和包覆层,可以使这些微粒成为T1对比剂。磁铁矿Fe3O4就是这类超顺磁性微粒。

拥有惰性树脂包覆层的磁铁矿可以用作口服或静脉注射剂(参见:iron oxides)。

铁磁性对比剂和超顺磁性对比剂产生的局部磁场梯度可以破坏局部磁场的均匀性。在这种局部不均匀梯度场中的扩散使水分子T2减小。不过,这类对比剂主要作用是缩短T2*。

因为使用梯度回波序列能保留T2*效应,所以使用梯度回波序列能很好地观察这类对比剂的作用效果。T2*效应也被称之为磁易感性效应。磁易感性效应随磁场强度增加而增大且增副是磁场强度的平方根。


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inkpot Contrast agents: What will the future bring? What does it have up its sleeve? Does looking backward help to answer these questions?
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