造影劑在磁共振成像的原理及應(yīng)用

時(shí)間：2017-3-17 閱讀：7567

什么是造影劑核磁共振成像（MRI)目前普遍應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢測(cè)成像中，具有的安全性，可任意方位斷層掃描等技術(shù)靈活性，加以涵蓋質(zhì)子密度、弛豫、加權(quán)成像以及多參數(shù)特征的優(yōu)勢(shì)，已成為當(dāng)代臨床診斷中zui有力的檢測(cè)手段之一，然而臨床發(fā)現(xiàn)某些不同組織或腫瘤組織的弛豫時(shí)間相互重疊,導(dǎo)致診斷困難。因此人們開始研究造影劑，增強(qiáng)信號(hào)對(duì)比度、提高圖像分辨率。其作用主要是通過注射造影劑來改變組織局部弛豫特性，提高成像對(duì)比度，從而提高診斷的準(zhǔn)確性。造影劑是一類化學(xué)合成的其密度高于活體組織的物質(zhì)，造影劑本身不產(chǎn)生信號(hào)，通過改變體內(nèi)局部組織中水質(zhì)子的弛豫效率，與周圍組織形成對(duì)比，從而達(dá)到造影目的。造影劑的原理帶有磁性的物質(zhì)如Fe、Mn、Gd等，具有多個(gè)不成對(duì)的電子，當(dāng)這些物質(zhì)接近共振中的氫原子時(shí)，能有效地改變質(zhì)子所處的磁場(chǎng)，造成T₁和T₂弛豫時(shí)間明顯縮短。造影劑能改變體內(nèi)局部組織中水質(zhì)子的弛豫速率，提高正常與患病部位的成像對(duì)比度和分辨率，為病變定位和診斷提供更多的信息（圖1和圖2所示）。 MRI造影劑又為順磁性或超順磁性物質(zhì)，能同氫核發(fā)生磁性的相互作用，他們進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)，將引起縱向弛豫速率（1/T₁)和橫向弛豫速率（1/T₂)的改變，在順磁物質(zhì)的作用下，其抗磁和順磁貢獻(xiàn)具有加和性，即： (1/T_i)_觀察=(1/T_i)_抗磁+(1/T_i)_順磁 , (其中i=1,2) 在不存在溶質(zhì)之間相互作用的情況下，溶劑的弛豫速率與所加的順磁物質(zhì)的濃度（mol/L)成線性關(guān)系，即： (1/T_i)_觀測(cè)=(1/T_i)_抗磁+求和r_i[C] , (其中i=1,2) 其中r_i為順磁物質(zhì)的弛豫效率（Relaxivity，單位mmol/L·s），求和是針對(duì)溶液中造影劑的種類而言，T1類型造影劑，如Gd類配合物，成像時(shí)相關(guān)部位變亮，又稱為陽性造影劑；T2類型造影劑，如基于Fe₃O₄離子的超順磁性造影劑，成像時(shí)相關(guān)部位變暗，又稱為陰性造影劑。造影劑的應(yīng)用：弛豫效率是MRI造影劑關(guān)鍵指標(biāo)之一。弛豫效率高的樣品，可以使用zui少的量達(dá)到的效果；在造影劑研究領(lǐng)域，紐邁專門開發(fā)了小型的核磁共振成像分析儀，可測(cè)試方便的測(cè)試造影劑T1、T2弛豫時(shí)間，并可對(duì)試管樣品進(jìn)行成像，提供定量和定性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，為造影劑產(chǎn)品的研發(fā)與改進(jìn)提供快速可靠的檢測(cè)手段。
造影劑在體內(nèi)的作用評(píng)價(jià)：

造影劑在腎臟中的代謝過程監(jiān)測(cè)，該造影劑在小鼠體內(nèi)腎臟部位代謝時(shí)間超過250min,且作用時(shí)間約在注入后130min。
在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，低場(chǎng)核磁共振可為您提供以下科研方案
1)造影劑研究：弛豫率效能評(píng)價(jià) 體內(nèi)代謝評(píng)價(jià)； 2)體表腫瘤研究：造影材料作用藥物靶向腫瘤藥效評(píng)估; 3)原位腫瘤研究：位置排查轉(zhuǎn)移判斷尺寸測(cè)試； 4)清醒動(dòng)物體成分分析：瘦肉脂肪自由水含量脂肪分布；