大剂量MR造影剂的临床应用
作者：王霄英 蒋学祥 肖江喜 高玉洁
单位：北京大学第一医院医学影像科，北京 100034
关键词：
中国医学影像技术000942 [中图分类号]R445.2 [文献标识码] A
[文章编号] 1003-3289(2000)09-0798-02
磁共振造影剂Gd络合物最早应用于临床是在80年代初。Gd-DTPA的常规应用剂量是0.1mmol/kg。1987年，开始有报道大剂量(0.3mmol/kg)Gd-DTPA临床应用的安全性和效果分析[1]，认为大剂量Gd-DTPA的增强程度更明显，对脑转移瘤等病变的显示效果更好。随着各种新型离子型Gd络合物MR造影剂的出现，剂量对比研究方面的文献越来越多了。Gd造影剂的大剂量应用已经开始成为国外造影剂研究方面的热点问题之一，国内这方面的研究也开始见诸报道[2，3]。
, 百拇医药
1 造影剂的类型和使用剂量
目前主要有四种Gd络合物作为MR造影剂使用：gadopentetate dimeglumine (gadolinium diethylenetriaminopenta-acetic acid-Gd-DTPA),gadoteridol(Gd-HP-DO3A),gadoterate meglumine (gadolinium tetra-azacy-clododecanetetre-acetic acid-Gd-DOTA)和gadodiamide (Gd-DTPA-bismethylamide)。目前我国只有Gd-DTPA在临床普遍应用。Gd-DOTA的应用主要见于欧洲和南美的文献报道。Gd-DTPA和gadodiamide的大剂量应用较多见于美国的文献报道。Gd-HP-DO3A是新近应用于临床的非离子型造影剂，是唯一获得美国FDA批准可以大剂量(0.3mmol/kg)应用于临床的Gd造影剂。但是其它Gd造影剂也可在医生指导下应用于临床。关于Gd-DTPA大剂量使用的文献报道很多，均认为Gd-DTPA大剂量使用是安全的。据报道其副作用的发生率是3%，且副作用多很轻微[4]。常规量(0.1mmol/kg)使用和大剂量(0.3mmol/kg)使用时副作用的发生率没有统计学差异[5]。gadoteridol的临床实验也证明它是安全的，同样常规量(0.1mmol/kg)和大剂量(0.3mmol/kg)使用时的副作用发生率也没有显著性差异[4]。相同的剂量下，Gd-DTPA和gadoteridol的增强效果也相似[6]。
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2 效果
大剂量增强扫描可应用在各种颅内病变，报道最多的是脑肿瘤，特别是脑转移瘤。其它还有脑梗塞、多发硬化等。中枢神经系统外的应用主要有MRA增强和心脏、软组织病变等。
2.1 脑转移瘤 Runge等研究了脑转移瘤患者的大剂量增强扫描，发现病灶的检出数增加了13%[7]，病灶强化程度更强。0.3mmol/kg和0.1mmol/kg比较，强化程度增加了107%，而且病灶显示更大，边界更清晰。Yuh等的研究发现，0.3mmol/kg时19例出现了共46个常规量未发现的病灶[8]。这些病灶绝大多数直径小于5mm。总之，对于脑实质内转移瘤，报道表明大剂量增强(0.2mmol/kg或0.3mmol/kg)比常规量增强(0.1mmol/kg)在探查脑转移瘤方面有明显优势，可以提高病灶的检出率。对于没有周围水肿的小病灶来说意义更大。可以发现常规量增强扫描不能发现的病灶，提供更多的诊断信息，指导患者的治疗，有时甚至使治疗方案发生根本性改变，从而节省治疗费用。
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临床研究的一个方法上的问题是怎样证实新发现的病灶是否确实是转移瘤病灶。动物实验是一个金标准。Runge等对颅内手术种植转移的家兔进行检查。肿瘤种植后6～7天，0.1mmol/kg检查出了5个病灶中的3个，而0.3mmol/kg则发现了全部的转移病灶。11～12天时0.1mmol/kg发现了4个病灶中的3个，而0.3mmol/kg则发现了全部的病灶。病理组织切片则证实了全部发现的病灶都是转移瘤病灶[9]。
大剂量增强扫描对脑膜转移病灶的检出和显示也较常规量增强要好[6]。
2.2 原发脑肿瘤 Yuh等人进行了大剂量增强检查评价胶质瘤的研究[6，10]。在gadoteridol的Ⅱ期和Ⅲ期临床实验中显示胶质瘤的增强和造影剂的注射浓度成正比[6]。后来又进行了28例胶质瘤患者自0.05mmol/kg至0.3mmol/kg剂量的增强扫描[10]。所有的胶质瘤在T2WI均显示很清楚，随着剂量的增加，肿瘤强化更明显。与T2WI信号异常的区域比较，造影剂剂量0.05mmol/kg时增强范围不大于T2WI，造影剂剂量0.1mmol/kg时有20%大于T2WI，造影剂剂量0.2mmol/kg时有80%大于T2WI，造影剂剂量大于0.3mmol/kg时100%大于T2WI。作者认为大剂量增强显示的大于T2WI范围的部分代表着肿瘤浸润。很多研究结果表明肿瘤实际范围大于T2WI所显示的范围的情况确实存在。T2WI显示的病灶范围和大剂量增强显示的病灶范围不同，说明大剂量增强对血脑屏障的破坏可能更敏感。对于血脑屏障破坏较轻的肿瘤周边部位，只有大剂量增强才能显示出来。
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对于其它原发脑肿瘤，大剂量增强扫描可以普遍性地提高病灶的强化程度[6]，一般认为病灶的强化程度和注射造影剂的剂量在一定范围内呈线性关系[1]。大剂量增强使病灶的相对信噪比提高，病灶显示更清楚，诊断可信度增高[1，6，7]。
2.3 早期脑梗塞 对于脑梗塞的研究，早期动物实验显示大剂量增强可比常规量增强更好地显示脑梗塞亚急性期的血脑屏障破坏。大剂量增强比常规增强显示的病变更多，面积更大，强化程度更高[11]。随后的临床应用也证明病灶信号强度改变和造影剂量呈正相关，得出大剂量增强诊断早期脑梗塞效果更好的结论[12]。在超急性期梗塞和亚急性期MR平扫和常规量增强没有明显异常表现的情况下，三倍量增强MR有很好的辅助诊断作用。
2.4 早期脑炎症和多发性硬化 有研究表明大剂量增强可以更好地显示脑膜和脑实质的炎症。大剂量增强可以肯定地显示实验性脑实质感染[13]。Runge等人进行的实验性细菌性脑膜炎的研究同样也表明大剂量增强显示得更好[14]。所以对于感染早期、不典型感染或免疫缺陷患者，血脑或血脑膜屏障改变不甚明显时，大剂量增强就可以发现常规量增强不能发现的病变。
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对于多发性硬化的大剂量增强扫描的研究是近年来开始的。大剂量增强扫描可比常规量增强显示更多的MS病灶，尤其是幕下病灶和小病灶。另外，大剂量增强扫描使MS病灶边界更清楚，面积更大，信号更强。
2.5 脑外疾病的应用 随着MR扫描硬件和软件技术的发展，出现了很多快速扫描序列。用这些快速序列可以完成许多以前不能进行的扫描，快速MRA扫描，尤其是体部血管MRA就是其中之一。研究结果表明头部造影剂增强MRA比常规MRA显示血管情况更好。体部血管造影剂增强较非增强扫描效果更佳，但体部血管一般血流量大、血流很快，所以都采用两倍量(0.2mmol/kg)或三倍量(0.3mmol/kg)的剂量，用高压注射器“团注”法注射。
脊髓、心脏、肝脏、乳腺、软组织MRI检查也都有大剂量增强的文献报道。尤其是动态增强扫描方面的报道较多。对于髓内肿瘤、急性心梗、肝癌、乳腺癌和软组织病变的诊断有一定帮助。
3 检查效率
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大剂量增强扫描的检查费用比常规量增加，但因其提高了诊断正确率和可信度，所以对有些患者可以降低治疗费用。对于原发脑肿瘤、脑梗塞、多发性硬化等患者，大剂量增强MRI可提供更多的诊断信息，有利于患者的诊断、治疗、随访。但大剂量增强扫描的一个最主要、应用价值最高的方面还是对临床怀疑有脑转移瘤患者的检查。
总之，大剂量MR造影增强扫描在颅内病变的诊断方面效果是非常好的，尤其是对脑转移瘤的诊断，对治疗方案的制定起重要作用。这方面的研究会随着MR造影剂的推陈出新和MR技术的进步而继续深入。
[作者简介]王霄英(1970—)，女，河北石家庄人，医学博士，主治医师。
[参考文献]
[1] Niendorf HP,Laniado M,Semmier W.et al.Dose administration of gadolinium-DTPA in MR imaging of intracranial tumors[J].AJNR,1987,8:803-815.
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[2] 王霄英，蒋学祥，肖江喜，等.国产Gd-DTPA大剂量(0.3mmol/kg)静脉注射的初步研究[J].中国医学影像技术，1999，15(4)：257-260.
[3] 王霄英，将学祥，肖江喜，等.三倍量国产Gd-DTPA增强MRI探查脑转移瘤的研究[J].中华放射学杂志，1999，33(12)：58-61.
[4] Runge VM,Kirsch JE,Wells JW,et al.Magnetic resonance contrast agents in neuroimaging[J].Neuroimag Clin N Am,1994,4:175-183.
[5] Haustein J,Laniado M,Niendorf HP,et al.Triple-dose versus standard dose gadopentetate dimeglumine:a randomized study in 199 patients[J].Radiology,1993,186:855-860.
, http://www.100md.com
[6] Yuh WT,Fisher DJ,Englken JD,et al.MR evaluation of CNS tumors:dose comparison study with gadopentetate dimeglumine and gadoteridol[J].Radiology,1991,180:485-491.
[7] Runge VM,Kirsch JE,Burke VJ,et al.High-dose gadoteridol in MR imaging of intracranial neoplasms[J].JMRI,1992,2:9-18.
[8] Yuh WT,Engelken JD,Muhonen MG,et al.Experience with high-dose gadolinium MR imaging in the evaluation of brain metastases[J].AJNR,1992,13:335-345.
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[9] Runge VM,Wells VM,Williams NM.Magnetic resonance imaging of an experimental model of intracranial metastatic disease:a study of lesion detectability[J].Invest Radiol,1994,29:1050-1056.
[10] Yuh WT,Nguyen Hd,Tali ET.Delineation of gliomas with various doses of MR contrast material[J].AJNR,1994,15:983-989.
[11] Runge VM,Kirsch JE,Wells JW,et al.Assessment of cerebral perfusion by first pass,dynamic contrast enhancement,steady state free precession MR imaging:an animal study[J].AJR,1993,160:593-600.
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[12] Edelman RR,Mattle HP,Atkison DJ,et al.Cerebral blood flow:assessment with dynamic contrast enhanced T2* weighted MR imaging at 1.5T[J].Radiology,1990,176:211-220.
[13] Runge VM,Wells JW,Kirsch JE.Magnetization transfer and contrast in early brain infection on magnetic resonance[J].Invest Radiol,1995,30:135-145.
[14] Runge VM,Wells JW,Williams NM,et al.Detectability of early brain meningitis with magnetic resonance imaging[J].Invest Radiol,1995,30:464-495.
收稿日期：2000-07-03, http://www.100md.com
单位：北京大学第一医院医学影像科，北京 100034
关键词：
中国医学影像技术000942 [中图分类号]R445.2 [文献标识码] A
[文章编号] 1003-3289(2000)09-0798-02
磁共振造影剂Gd络合物最早应用于临床是在80年代初。Gd-DTPA的常规应用剂量是0.1mmol/kg。1987年，开始有报道大剂量(0.3mmol/kg)Gd-DTPA临床应用的安全性和效果分析[1]，认为大剂量Gd-DTPA的增强程度更明显，对脑转移瘤等病变的显示效果更好。随着各种新型离子型Gd络合物MR造影剂的出现，剂量对比研究方面的文献越来越多了。Gd造影剂的大剂量应用已经开始成为国外造影剂研究方面的热点问题之一，国内这方面的研究也开始见诸报道[2，3]。
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1 造影剂的类型和使用剂量
目前主要有四种Gd络合物作为MR造影剂使用：gadopentetate dimeglumine (gadolinium diethylenetriaminopenta-acetic acid-Gd-DTPA),gadoteridol(Gd-HP-DO3A),gadoterate meglumine (gadolinium tetra-azacy-clododecanetetre-acetic acid-Gd-DOTA)和gadodiamide (Gd-DTPA-bismethylamide)。目前我国只有Gd-DTPA在临床普遍应用。Gd-DOTA的应用主要见于欧洲和南美的文献报道。Gd-DTPA和gadodiamide的大剂量应用较多见于美国的文献报道。Gd-HP-DO3A是新近应用于临床的非离子型造影剂，是唯一获得美国FDA批准可以大剂量(0.3mmol/kg)应用于临床的Gd造影剂。但是其它Gd造影剂也可在医生指导下应用于临床。关于Gd-DTPA大剂量使用的文献报道很多，均认为Gd-DTPA大剂量使用是安全的。据报道其副作用的发生率是3%，且副作用多很轻微[4]。常规量(0.1mmol/kg)使用和大剂量(0.3mmol/kg)使用时副作用的发生率没有统计学差异[5]。gadoteridol的临床实验也证明它是安全的，同样常规量(0.1mmol/kg)和大剂量(0.3mmol/kg)使用时的副作用发生率也没有显著性差异[4]。相同的剂量下，Gd-DTPA和gadoteridol的增强效果也相似[6]。
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2 效果
大剂量增强扫描可应用在各种颅内病变，报道最多的是脑肿瘤，特别是脑转移瘤。其它还有脑梗塞、多发硬化等。中枢神经系统外的应用主要有MRA增强和心脏、软组织病变等。
2.1 脑转移瘤 Runge等研究了脑转移瘤患者的大剂量增强扫描，发现病灶的检出数增加了13%[7]，病灶强化程度更强。0.3mmol/kg和0.1mmol/kg比较，强化程度增加了107%，而且病灶显示更大，边界更清晰。Yuh等的研究发现，0.3mmol/kg时19例出现了共46个常规量未发现的病灶[8]。这些病灶绝大多数直径小于5mm。总之，对于脑实质内转移瘤，报道表明大剂量增强(0.2mmol/kg或0.3mmol/kg)比常规量增强(0.1mmol/kg)在探查脑转移瘤方面有明显优势，可以提高病灶的检出率。对于没有周围水肿的小病灶来说意义更大。可以发现常规量增强扫描不能发现的病灶，提供更多的诊断信息，指导患者的治疗，有时甚至使治疗方案发生根本性改变，从而节省治疗费用。
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临床研究的一个方法上的问题是怎样证实新发现的病灶是否确实是转移瘤病灶。动物实验是一个金标准。Runge等对颅内手术种植转移的家兔进行检查。肿瘤种植后6～7天，0.1mmol/kg检查出了5个病灶中的3个，而0.3mmol/kg则发现了全部的转移病灶。11～12天时0.1mmol/kg发现了4个病灶中的3个，而0.3mmol/kg则发现了全部的病灶。病理组织切片则证实了全部发现的病灶都是转移瘤病灶[9]。
大剂量增强扫描对脑膜转移病灶的检出和显示也较常规量增强要好[6]。
2.2 原发脑肿瘤 Yuh等人进行了大剂量增强检查评价胶质瘤的研究[6，10]。在gadoteridol的Ⅱ期和Ⅲ期临床实验中显示胶质瘤的增强和造影剂的注射浓度成正比[6]。后来又进行了28例胶质瘤患者自0.05mmol/kg至0.3mmol/kg剂量的增强扫描[10]。所有的胶质瘤在T2WI均显示很清楚，随着剂量的增加，肿瘤强化更明显。与T2WI信号异常的区域比较，造影剂剂量0.05mmol/kg时增强范围不大于T2WI，造影剂剂量0.1mmol/kg时有20%大于T2WI，造影剂剂量0.2mmol/kg时有80%大于T2WI，造影剂剂量大于0.3mmol/kg时100%大于T2WI。作者认为大剂量增强显示的大于T2WI范围的部分代表着肿瘤浸润。很多研究结果表明肿瘤实际范围大于T2WI所显示的范围的情况确实存在。T2WI显示的病灶范围和大剂量增强显示的病灶范围不同，说明大剂量增强对血脑屏障的破坏可能更敏感。对于血脑屏障破坏较轻的肿瘤周边部位，只有大剂量增强才能显示出来。
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对于其它原发脑肿瘤，大剂量增强扫描可以普遍性地提高病灶的强化程度[6]，一般认为病灶的强化程度和注射造影剂的剂量在一定范围内呈线性关系[1]。大剂量增强使病灶的相对信噪比提高，病灶显示更清楚，诊断可信度增高[1，6，7]。
2.3 早期脑梗塞 对于脑梗塞的研究，早期动物实验显示大剂量增强可比常规量增强更好地显示脑梗塞亚急性期的血脑屏障破坏。大剂量增强比常规增强显示的病变更多，面积更大，强化程度更高[11]。随后的临床应用也证明病灶信号强度改变和造影剂量呈正相关，得出大剂量增强诊断早期脑梗塞效果更好的结论[12]。在超急性期梗塞和亚急性期MR平扫和常规量增强没有明显异常表现的情况下，三倍量增强MR有很好的辅助诊断作用。
2.4 早期脑炎症和多发性硬化 有研究表明大剂量增强可以更好地显示脑膜和脑实质的炎症。大剂量增强可以肯定地显示实验性脑实质感染[13]。Runge等人进行的实验性细菌性脑膜炎的研究同样也表明大剂量增强显示得更好[14]。所以对于感染早期、不典型感染或免疫缺陷患者，血脑或血脑膜屏障改变不甚明显时，大剂量增强就可以发现常规量增强不能发现的病变。
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对于多发性硬化的大剂量增强扫描的研究是近年来开始的。大剂量增强扫描可比常规量增强显示更多的MS病灶，尤其是幕下病灶和小病灶。另外，大剂量增强扫描使MS病灶边界更清楚，面积更大，信号更强。
2.5 脑外疾病的应用 随着MR扫描硬件和软件技术的发展，出现了很多快速扫描序列。用这些快速序列可以完成许多以前不能进行的扫描，快速MRA扫描，尤其是体部血管MRA就是其中之一。研究结果表明头部造影剂增强MRA比常规MRA显示血管情况更好。体部血管造影剂增强较非增强扫描效果更佳，但体部血管一般血流量大、血流很快，所以都采用两倍量(0.2mmol/kg)或三倍量(0.3mmol/kg)的剂量，用高压注射器“团注”法注射。
脊髓、心脏、肝脏、乳腺、软组织MRI检查也都有大剂量增强的文献报道。尤其是动态增强扫描方面的报道较多。对于髓内肿瘤、急性心梗、肝癌、乳腺癌和软组织病变的诊断有一定帮助。
3 检查效率
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大剂量增强扫描的检查费用比常规量增加，但因其提高了诊断正确率和可信度，所以对有些患者可以降低治疗费用。对于原发脑肿瘤、脑梗塞、多发性硬化等患者，大剂量增强MRI可提供更多的诊断信息，有利于患者的诊断、治疗、随访。但大剂量增强扫描的一个最主要、应用价值最高的方面还是对临床怀疑有脑转移瘤患者的检查。
总之，大剂量MR造影增强扫描在颅内病变的诊断方面效果是非常好的，尤其是对脑转移瘤的诊断，对治疗方案的制定起重要作用。这方面的研究会随着MR造影剂的推陈出新和MR技术的进步而继续深入。
[作者简介]王霄英(1970—)，女，河北石家庄人，医学博士，主治医师。
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[7] Runge VM,Kirsch JE,Burke VJ,et al.High-dose gadoteridol in MR imaging of intracranial neoplasms[J].JMRI,1992,2:9-18.
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[13] Runge VM,Wells JW,Kirsch JE.Magnetization transfer and contrast in early brain infection on magnetic resonance[J].Invest Radiol,1995,30:135-145.
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收稿日期：2000-07-03, http://www.100md.com