颞下颌关节磁共振成像中对比增强剂的应用
作者：王玉玮 徐小川 刘洪臣
单位：刘洪臣(中国人民解放军总医院口腔科 北京，100853)；王玉玮(中国人民解放军第二炮兵总医院口腔科，100083)；徐小川(北京积水潭医院口腔科)
关键词：
中华口腔医学杂志000323 颞下颌关节(temporomandibular joint,TMJ)磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)已成为TMJ疾病诊断与研究的重要手段。因它是唯一无创伤直接显示关节盘的TMJ成像方法，因此具有很大的发展潜力。随着高场强设备、表面线圈、对比增强剂的应用与发展，使TMJ的MR影像越来越清晰。
一、MR对比增强剂作用原理及分类
MR对比增强和X线造影在原理上是迥然不同的。X线造影剂采用高密度电子元素(如钡、碘等)，对X线的衰减作用远大于生理组织，在X线图像上显示的是造影剂本身。MR对比增强剂在图像上不显影，其作用原理是改变组织的局部磁场、弛豫时间及组织的物理化学特性达到对比增强目的。
, 百拇医药
MR对比增强剂可分为顺磁与超顺磁两类。顺磁剂又可分为含不成对电子的金属离子类(钆、锰、铜、铬)与非金属类(氧、硝基)。大部分的MR对比增强剂是顺磁物质。
临床上有价值的MR对比增强剂分类是基于它们的药物动力学特征。
1.细胞外对比剂：顺磁类金属离子钆(Gd+++,gadolinium)在原子核的外层轨道上有7个不配对电子，顺磁性很强，能有效地缩短T1。目前使用或处于临床试验的有二乙烯三胺五乙酸钆(gadopentetate dimeglumine,Gd-DTPA)、四氮杂环十二烷四乙酸钆(tetreazcyclododecane tetraacetic acid,Gd-DOTA)、Gd-DTPA双甲酰胺(Gd-DTPA bismethylamide,Gd-DTPA-BMA)等。这些对比剂成像效果相似，均能提供典型的非特异性的T1加权像上的组织强化。这类对比剂广泛地应用于脑、乳腺、盆腔和骨骼肌肉系统。
, 百拇医药
2.肝胆系统对比剂：把顺磁性金属离子与配体螯合制成经肝胆系统排泄的肝胆专用对比剂，可用于提高肝脏MRI的效果。
3.网状内皮系统类对比剂：这种特殊对比剂是通过网状内皮系统从循环系统中清除，用于肝、脾和淋巴结成像。超顺磁性氧化铁为典型的微粒对比剂。
4.口服胃肠道对比剂：超顺磁氧化铁颗粒(口服磁性颗粒)以及在T1加权像上产生高信号强度的信号对比剂。
80年代初就有学者在动物身上试用各种具有顺磁性和超顺磁性的化合物，前者如Gd-DTPA，Gd-DOTA；后者如铁磁体。1983年Gd-DTPA正式应用于临床，并取得成功。
Gd-DTPA是一种无色、透明的液体，可在常温下保存。一般给药剂量为0.1 mmol/kg体重，肘静脉给药。Gd-DTPA可由肾脏快速排除，其半量清除时间为35 min左右。其成像效果随病变性质而异，但在注射后0～60 min内完成扫描均有增强作用。由于Gd-DTPA能使其邻近组织的T1弛豫时间缩短，所以在T1加权像上表现为增高的信号强度。检查常规是注射药物前后均作T1加权扫描，对比两者的信号强度变化。静脉注射Gd-DTPA一般无副作用，无禁忌症，但对贫血、低血压及严重肾功能不良者慎用。虽然有静注Gd-DTPA后有副作用的报道[1，2]，但总体而言静脉注射Gd-DTPA是安全的。有报告1 068例中，约有19.9%的患者产生副作用，大部分是轻度和短暂的[3]。
, 百拇医药
Gd-DTPA的临床应用表明，它能有效改变组织的弛豫时间。静脉注射后迅速弥散到细胞外基质中，97%在尿与粪便里。Gd-DTPA初始的分布与血液有关。它不能穿过正常的血脑屏障，所以不积聚在正常脑组织或血脑屏障不受累的病变中，但能聚集在血脑屏障破坏或有异常血供的病变内，如肿瘤、脓肿、亚急性梗死等。
二、Gd-DTPA的主要临床应用
1.神经影像学：在中枢神经系统疾病的MRI诊断中，已广泛接受和应用对比增强剂。如前所述，Gd-DTPA正常情况下不能穿过血脑屏障而被限制在血管内室，当血脑屏障被破坏，Gd-DTPA在组织间隙内聚集，即把病变描绘出来。
2.脊柱：正常情况下，脊柱周围的血管结构和后根神经节出现增强效果。位于硬膜囊内的脊髓和神经根正常情况下无强化。增强MRI，尤其应用脂肪抑制技术诊断硬脊膜外疾病非常重要。对髓内病变，增强MRI在病变定位、区分病变与周围水肿、髓内囊性病变的特征以及检出小病变具有肯定的作用。
, 百拇医药
3.肌肉骨骼系统：由于增强MRI在显示病变范围方面优于CT，使得Gd-DTPA目前已广泛用于骨和软组织肿瘤的诊断和分期。MRI可显示关节软硬组织的正常结构与病理改变。在关节内缺乏液体的情况下，可向关节内注入盐水或Gd-DTPA后检查，称为MR关节造影。MR关节造影已被用于体内各大关节，这一方法可检查出直径为2 mm的软骨缺损、松弛体、半月板异常等，并可较准确地测量软骨厚度。但关节内穿刺较为困难，且易继发感染[4]。静脉内给予Gd-DTPA可在15 min内迅速扩散至膝关节液，由于Gd-DTPA从关节液清除速度较慢使成像时间可拖延至1 h，膝关节的运动可加快Gd-DTPA的扩散速度并使其在关节液内均匀分布[4]。在对不同程度的慢性类风湿性关节炎患者行膝关节MRI前瞻性研究中，静脉注射Gd-DTPA后，能够准确地区分滑膜炎与慢性积液。
三、Gd-DTPA在TMJ的MRI中的应用
TMJ的MRI同体内其他关节一样，由于关节盘与关节软骨、关节囊及肌肉、血管等周围软组织之间的灰度差异较小，给关节的MR影像清晰度增加了难度，加之TMJ很小，受头面部其他组织影像干扰大，因此TMJ的 MRI难度比其他大关节有所增加。
, 百拇医药
对于TMJ的MRI诊断准确性应首先取决于影像质量，而后者又是多因素决定的，其中就包括对比分辨率。TMJ的临床影像学研究可知，TMJ对比分辨率不高。因关节盘主要是由致密的胶原纤维组成，在MRI中呈灰黑色影像，而双板区主要由脂肪、神经、血管等疏松结缔组织组成，在MRI中呈灰白色影像。因此学者们便将低信号强度的关节盘后缘与中等信号强度的双板区之间的线性灰度差异区作为诊断关节盘位置的一个标准。这一分界线在正常关节中是位于髁突中点之上“12点±10°”的位置。如分界线位于“12点±10°”之前便可以诊断关节盘前移位。但有学者报告，在TMJDS患者中，可能会出现盘后带胶原纤维增多且致密化的改变，并可累及到双板区前部，图像上盘后带与双板区的分界则显示不清，不能确诊关节盘前移位。其次，由于 关节盘前缘影像与许多软组织影像相毗邻(如翼静脉丛、翼外肌等)，使其分界不明显。其次，在张口MR影像以及严重关节盘前移位影像中，由于关节盘位于关节窝前方，与其他软组织影像相重叠，使得关节盘的位置更加难以辨认。
由于以上原因，使得静脉给予Gd-DTPA以增强TMJ的MR影像成为了可能。
, 百拇医药
Larheim等[5]及Smith等[6]对TMJ类风湿性疾病患者进行MRI检查时发现静脉给予Gd-DTPA对于严重结构紊乱炎症继发增厚的滑膜有对比增强效果。
Suenaga等[7]对10例TMJ疼痛患者非手术治疗前后进行了T1加权SE序列和Gd-DTPA给药后动态SPGR序列比较研究，发现7例患者治疗后双板区的增强效果降低，这些患者临床治疗后关节疼痛缓解或减轻，提示双板区增强效果的降低可能与关节疼痛的程度有关。
Takebayashi等[8]对25例患者进行了静脉给予Gd-DTPA前后T1加权像的比较研究。发现Gd-DTPA可有效增强关节盘周围组织影像，从而使关节盘影像更突出。在TMJ盘前移位张闭口影像及正常盘位张口影像中，Gd-DTPA均显示出较好的对比增强效果，但在正常盘位闭口影像中对比增强效果较弱。静脉给予Gd-DTPA还可造成翼静脉丛及关节囊周围动静脉的对比增强效果。另外，在严重结构紊乱患者继发性增厚的滑膜上，Gd-DTPA也可显示出对比增强效果。
, 百拇医药
Suenaga等[9]对45例TMJDS患者进行SE序列T1加权，T2加权，Gd-DTPA增强扫描(含脂肪抑制)比较研究发现，增强T1加权并脂肪抑制在显示双板区病损及髁突骨髓病损的范围及程度效果最佳。
Kuseler等[10]对青少年慢性关节炎行增强MRI检查后认为，增强MRI对诊断TMJ早期炎性改变是非常有效的。
由此可见，静脉内给予Gd-DTPA以增强TMJ MRI效果是可行的。虽然它有一些副作用，但对常规MRI不能清晰显示关节盘者，仍建议使用该法。
参考文献
1，Takebayashi S,Sugiyama M,Nagase M,et al.Severe adverse reaction to gadopentetate dimeglumine.Am J Roentgenol,1993,160:659.
, 百拇医药
2，Shellock FG,Hahn HP,Mink JH,et al.Adverse reaction to intravenous gadoteridol.Radiology,1993,189:151-152.
3，Goldstein HA,Kashanian FK,Blumetti RF,et al.Safety assessment of gadopentetate dimeglumine in U.S.clinical trials.Radiology,1990,174:17-23.
4，Winalski CS,Aliabadi P,Wright RJ,et al.Enhancement of joint fluid with intravenously administered gadopentetate dimeglumine:technique,rationale,and implications.Radiology,1993,187:179-185.
, 百拇医药
5，Larheim TA,Smith HJ,Aspestrand F.Temporomandibular joint abnormalities associated with rheumatic disease:comparison between MR imaging and arthrotomography.Radiology,1992,183:221-226.
6，Smith HJ,Larheim TA,Aspestrand F.Rheumatic and nonrheumatic disease in the temporomandibular joint:gadolinium-enhanced MR imaging.Radiology,1992,185:229-234.
7，Suenaga S,Sonoda S,Oku T,et al.MRI of the temporomandibular joint disk and posterior disk attachment before and after nonsurgical treatment.J Comput Assist Tomogr,1997,21:892-896.
, http://www.100md.com
8，Takebayashi S,Takama T,Okada S,et al.MRI of the TMJ disc with intravenous administration of gadopentetate dimeglumine.J Comput Assist Tomogr,1997,21:209-215.
9，Suenaga S,Abeyama K,Noikura T.Gadolinium-enhanced MR imaging of temporomandibular disorders:improved lesion detection of the posterior disk attachment on T1-weighted images obtained with fat suppression.Am J Roentgenol,1998,171:511-517.
10，Kuseler A,Pedersen TK,Herlin T,et al.Contrast enhanced magnetic resonance imaging as a method to diagnose early inflammatory changes in the temporomandibular joint in children with juvenile chronic arthritis.J Rheumatol,1998,25:1406-1412.
(收稿日期：1999-07-28), 百拇医药
单位：刘洪臣(中国人民解放军总医院口腔科 北京，100853)；王玉玮(中国人民解放军第二炮兵总医院口腔科，100083)；徐小川(北京积水潭医院口腔科)
关键词：
中华口腔医学杂志000323 颞下颌关节(temporomandibular joint,TMJ)磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)已成为TMJ疾病诊断与研究的重要手段。因它是唯一无创伤直接显示关节盘的TMJ成像方法，因此具有很大的发展潜力。随着高场强设备、表面线圈、对比增强剂的应用与发展，使TMJ的MR影像越来越清晰。
一、MR对比增强剂作用原理及分类
MR对比增强和X线造影在原理上是迥然不同的。X线造影剂采用高密度电子元素(如钡、碘等)，对X线的衰减作用远大于生理组织，在X线图像上显示的是造影剂本身。MR对比增强剂在图像上不显影，其作用原理是改变组织的局部磁场、弛豫时间及组织的物理化学特性达到对比增强目的。
, 百拇医药
MR对比增强剂可分为顺磁与超顺磁两类。顺磁剂又可分为含不成对电子的金属离子类(钆、锰、铜、铬)与非金属类(氧、硝基)。大部分的MR对比增强剂是顺磁物质。
临床上有价值的MR对比增强剂分类是基于它们的药物动力学特征。
1.细胞外对比剂：顺磁类金属离子钆(Gd+++,gadolinium)在原子核的外层轨道上有7个不配对电子，顺磁性很强，能有效地缩短T1。目前使用或处于临床试验的有二乙烯三胺五乙酸钆(gadopentetate dimeglumine,Gd-DTPA)、四氮杂环十二烷四乙酸钆(tetreazcyclododecane tetraacetic acid,Gd-DOTA)、Gd-DTPA双甲酰胺(Gd-DTPA bismethylamide,Gd-DTPA-BMA)等。这些对比剂成像效果相似，均能提供典型的非特异性的T1加权像上的组织强化。这类对比剂广泛地应用于脑、乳腺、盆腔和骨骼肌肉系统。
, 百拇医药
2.肝胆系统对比剂：把顺磁性金属离子与配体螯合制成经肝胆系统排泄的肝胆专用对比剂，可用于提高肝脏MRI的效果。
3.网状内皮系统类对比剂：这种特殊对比剂是通过网状内皮系统从循环系统中清除，用于肝、脾和淋巴结成像。超顺磁性氧化铁为典型的微粒对比剂。
4.口服胃肠道对比剂：超顺磁氧化铁颗粒(口服磁性颗粒)以及在T1加权像上产生高信号强度的信号对比剂。
80年代初就有学者在动物身上试用各种具有顺磁性和超顺磁性的化合物，前者如Gd-DTPA，Gd-DOTA；后者如铁磁体。1983年Gd-DTPA正式应用于临床，并取得成功。
Gd-DTPA是一种无色、透明的液体，可在常温下保存。一般给药剂量为0.1 mmol/kg体重，肘静脉给药。Gd-DTPA可由肾脏快速排除，其半量清除时间为35 min左右。其成像效果随病变性质而异，但在注射后0～60 min内完成扫描均有增强作用。由于Gd-DTPA能使其邻近组织的T1弛豫时间缩短，所以在T1加权像上表现为增高的信号强度。检查常规是注射药物前后均作T1加权扫描，对比两者的信号强度变化。静脉注射Gd-DTPA一般无副作用，无禁忌症，但对贫血、低血压及严重肾功能不良者慎用。虽然有静注Gd-DTPA后有副作用的报道[1，2]，但总体而言静脉注射Gd-DTPA是安全的。有报告1 068例中，约有19.9%的患者产生副作用，大部分是轻度和短暂的[3]。
, 百拇医药
Gd-DTPA的临床应用表明，它能有效改变组织的弛豫时间。静脉注射后迅速弥散到细胞外基质中，97%在尿与粪便里。Gd-DTPA初始的分布与血液有关。它不能穿过正常的血脑屏障，所以不积聚在正常脑组织或血脑屏障不受累的病变中，但能聚集在血脑屏障破坏或有异常血供的病变内，如肿瘤、脓肿、亚急性梗死等。
二、Gd-DTPA的主要临床应用
1.神经影像学：在中枢神经系统疾病的MRI诊断中，已广泛接受和应用对比增强剂。如前所述，Gd-DTPA正常情况下不能穿过血脑屏障而被限制在血管内室，当血脑屏障被破坏，Gd-DTPA在组织间隙内聚集，即把病变描绘出来。
2.脊柱：正常情况下，脊柱周围的血管结构和后根神经节出现增强效果。位于硬膜囊内的脊髓和神经根正常情况下无强化。增强MRI，尤其应用脂肪抑制技术诊断硬脊膜外疾病非常重要。对髓内病变，增强MRI在病变定位、区分病变与周围水肿、髓内囊性病变的特征以及检出小病变具有肯定的作用。
, 百拇医药
3.肌肉骨骼系统：由于增强MRI在显示病变范围方面优于CT，使得Gd-DTPA目前已广泛用于骨和软组织肿瘤的诊断和分期。MRI可显示关节软硬组织的正常结构与病理改变。在关节内缺乏液体的情况下，可向关节内注入盐水或Gd-DTPA后检查，称为MR关节造影。MR关节造影已被用于体内各大关节，这一方法可检查出直径为2 mm的软骨缺损、松弛体、半月板异常等，并可较准确地测量软骨厚度。但关节内穿刺较为困难，且易继发感染[4]。静脉内给予Gd-DTPA可在15 min内迅速扩散至膝关节液，由于Gd-DTPA从关节液清除速度较慢使成像时间可拖延至1 h，膝关节的运动可加快Gd-DTPA的扩散速度并使其在关节液内均匀分布[4]。在对不同程度的慢性类风湿性关节炎患者行膝关节MRI前瞻性研究中，静脉注射Gd-DTPA后，能够准确地区分滑膜炎与慢性积液。
三、Gd-DTPA在TMJ的MRI中的应用
TMJ的MRI同体内其他关节一样，由于关节盘与关节软骨、关节囊及肌肉、血管等周围软组织之间的灰度差异较小，给关节的MR影像清晰度增加了难度，加之TMJ很小，受头面部其他组织影像干扰大，因此TMJ的 MRI难度比其他大关节有所增加。
, 百拇医药
对于TMJ的MRI诊断准确性应首先取决于影像质量，而后者又是多因素决定的，其中就包括对比分辨率。TMJ的临床影像学研究可知，TMJ对比分辨率不高。因关节盘主要是由致密的胶原纤维组成，在MRI中呈灰黑色影像，而双板区主要由脂肪、神经、血管等疏松结缔组织组成，在MRI中呈灰白色影像。因此学者们便将低信号强度的关节盘后缘与中等信号强度的双板区之间的线性灰度差异区作为诊断关节盘位置的一个标准。这一分界线在正常关节中是位于髁突中点之上“12点±10°”的位置。如分界线位于“12点±10°”之前便可以诊断关节盘前移位。但有学者报告，在TMJDS患者中，可能会出现盘后带胶原纤维增多且致密化的改变，并可累及到双板区前部，图像上盘后带与双板区的分界则显示不清，不能确诊关节盘前移位。其次，由于 关节盘前缘影像与许多软组织影像相毗邻(如翼静脉丛、翼外肌等)，使其分界不明显。其次，在张口MR影像以及严重关节盘前移位影像中，由于关节盘位于关节窝前方，与其他软组织影像相重叠，使得关节盘的位置更加难以辨认。
由于以上原因，使得静脉给予Gd-DTPA以增强TMJ的MR影像成为了可能。
, 百拇医药
Larheim等[5]及Smith等[6]对TMJ类风湿性疾病患者进行MRI检查时发现静脉给予Gd-DTPA对于严重结构紊乱炎症继发增厚的滑膜有对比增强效果。
Suenaga等[7]对10例TMJ疼痛患者非手术治疗前后进行了T1加权SE序列和Gd-DTPA给药后动态SPGR序列比较研究，发现7例患者治疗后双板区的增强效果降低，这些患者临床治疗后关节疼痛缓解或减轻，提示双板区增强效果的降低可能与关节疼痛的程度有关。
Takebayashi等[8]对25例患者进行了静脉给予Gd-DTPA前后T1加权像的比较研究。发现Gd-DTPA可有效增强关节盘周围组织影像，从而使关节盘影像更突出。在TMJ盘前移位张闭口影像及正常盘位张口影像中，Gd-DTPA均显示出较好的对比增强效果，但在正常盘位闭口影像中对比增强效果较弱。静脉给予Gd-DTPA还可造成翼静脉丛及关节囊周围动静脉的对比增强效果。另外，在严重结构紊乱患者继发性增厚的滑膜上，Gd-DTPA也可显示出对比增强效果。
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Suenaga等[9]对45例TMJDS患者进行SE序列T1加权，T2加权，Gd-DTPA增强扫描(含脂肪抑制)比较研究发现，增强T1加权并脂肪抑制在显示双板区病损及髁突骨髓病损的范围及程度效果最佳。
Kuseler等[10]对青少年慢性关节炎行增强MRI检查后认为，增强MRI对诊断TMJ早期炎性改变是非常有效的。
由此可见，静脉内给予Gd-DTPA以增强TMJ MRI效果是可行的。虽然它有一些副作用，但对常规MRI不能清晰显示关节盘者，仍建议使用该法。
参考文献
1，Takebayashi S,Sugiyama M,Nagase M,et al.Severe adverse reaction to gadopentetate dimeglumine.Am J Roentgenol,1993,160:659.
, 百拇医药
2，Shellock FG,Hahn HP,Mink JH,et al.Adverse reaction to intravenous gadoteridol.Radiology,1993,189:151-152.
3，Goldstein HA,Kashanian FK,Blumetti RF,et al.Safety assessment of gadopentetate dimeglumine in U.S.clinical trials.Radiology,1990,174:17-23.
4，Winalski CS,Aliabadi P,Wright RJ,et al.Enhancement of joint fluid with intravenously administered gadopentetate dimeglumine:technique,rationale,and implications.Radiology,1993,187:179-185.
, 百拇医药
5，Larheim TA,Smith HJ,Aspestrand F.Temporomandibular joint abnormalities associated with rheumatic disease:comparison between MR imaging and arthrotomography.Radiology,1992,183:221-226.
6，Smith HJ,Larheim TA,Aspestrand F.Rheumatic and nonrheumatic disease in the temporomandibular joint:gadolinium-enhanced MR imaging.Radiology,1992,185:229-234.
7，Suenaga S,Sonoda S,Oku T,et al.MRI of the temporomandibular joint disk and posterior disk attachment before and after nonsurgical treatment.J Comput Assist Tomogr,1997,21:892-896.
, http://www.100md.com
8，Takebayashi S,Takama T,Okada S,et al.MRI of the TMJ disc with intravenous administration of gadopentetate dimeglumine.J Comput Assist Tomogr,1997,21:209-215.
9，Suenaga S,Abeyama K,Noikura T.Gadolinium-enhanced MR imaging of temporomandibular disorders:improved lesion detection of the posterior disk attachment on T1-weighted images obtained with fat suppression.Am J Roentgenol,1998,171:511-517.
10，Kuseler A,Pedersen TK,Herlin T,et al.Contrast enhanced magnetic resonance imaging as a method to diagnose early inflammatory changes in the temporomandibular joint in children with juvenile chronic arthritis.J Rheumatol,1998,25:1406-1412.
(收稿日期：1999-07-28), 百拇医药