釓特酸葡胺與釓噴酸葡胺在肝臟血管增強(qiáng)效能中的對(duì)比研究

王琳琳 程敬亮* 王斐斐 艾 濤

釓特酸葡胺與釓噴酸葡胺在肝臟血管增強(qiáng)效能中的對(duì)比研究

王琳琳1程敬亮1*王斐斐1艾 濤2

目的：通過(guò)對(duì)比釓特酸葡胺（Gd-DOTA）與釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）在肝臟血管中的應(yīng)用，觀察兩種對(duì)比劑的MRI增強(qiáng)效能。方法：收集我院2016年11月-2017年2月期間參與肝臟血管增強(qiáng)受試者146例，其中Gd-DOTA組81例，男性67例，女性14例，年齡26～74歲，平均年齡52．53 ±10．73 歲；Gd-DTPA組 65例，男性41例，女性24例，年齡27～86歲，平均年齡52．16±10．89歲。所有受試者均在同臺(tái)機(jī)器進(jìn)行、應(yīng)用相同序列，采用Siemens Skyra 3．0T智多星DOT技術(shù)行肝臟MRI平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，分別測(cè)量肝臟動(dòng)態(tài)增強(qiáng)過(guò)程中蒙片、動(dòng)脈期、門(mén)脈期、延遲期各期圖像的噪聲及肝動(dòng)脈、門(mén)靜脈、腹主動(dòng)脈的信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算得到信噪比、對(duì)比噪聲比。并對(duì)整體圖像質(zhì)量與增強(qiáng)效果進(jìn)行評(píng)分。結(jié)果：Gd-DOTA組腹主動(dòng)脈在肝臟動(dòng)態(tài)增強(qiáng)動(dòng)脈期、門(mén)脈期、延遲期的SNR、CNR均高于Gd-DTPA組（P值分別為0．544、0．508；0．940、0．962；0．496、0．553），兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；Gd-DOTA組門(mén)靜脈在肝臟動(dòng)態(tài)增強(qiáng)動(dòng)脈期、門(mén)脈期、延遲期的SNR、CNR值分別高于Gd-DTPA組（P值分別為0．494、0．383；0．766、0．766；0．535、0．654），兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Gd-DOTA組肝動(dòng)脈在肝臟動(dòng)態(tài)增強(qiáng)動(dòng)脈期、門(mén)脈期、延遲期的SNR、CNR 值分別高于 Gd-DTPA 組（P值分別為 0．790、0．920；0．443、0．236；0．338、0．248），但兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組在圖像質(zhì)量與增強(qiáng)效果評(píng)分上無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P值均＞0．05。結(jié)論：Gd-DOTA在肝臟血管動(dòng)態(tài)增強(qiáng)各期的信噪比、對(duì)比噪聲比均非劣于Gd-DTPA。

釓特酸葡胺；釓噴酸葡胺；肝臟；血管；磁共振成像

MRI對(duì)比劑作為醫(yī)學(xué)影像診斷的重要成像輔助手段已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于臨床，常應(yīng)用于血管造影、MRI增強(qiáng)檢查。目前，臨床上常用的MRI對(duì)比劑為含釓的螯合物，分為離子型和非離子型、大環(huán)類(lèi)和線性［1］。Gd-DTPA是最早應(yīng)用于臨床、且應(yīng)用較廣的釓離子對(duì)比劑。而Gd-DOTA是一種新型的離子型大環(huán)類(lèi)結(jié)構(gòu)的釓對(duì)比劑，本文旨在通過(guò)對(duì)比研究Gd-DOTA與Gd-DTPA兩種對(duì)比劑在肝臟血管中的增強(qiáng)效能，以評(píng)價(jià)Gd-DOTA在肝臟MRI血管增強(qiáng)中非劣于Gd-DTPA。

方 法

1．一般資料

收集2016年11月-2017年2月間參與肝臟血管增強(qiáng)受試者146例，所有受試者采用隨機(jī)、開(kāi)放、非干預(yù)性研究方法，性別不限，年齡≥2歲的兒童及成年人，其中Gd-DOTA組81例組，男性67例，女性14例，年齡26～74歲，平均年齡52．53±10．73歲；Gd-DTPA組 65例，男性41例，女性24例，年齡27～86歲，平均年齡52．16±10．89 歲。所有受試者排除有嚴(yán)重腎功能障礙、對(duì)釓劑有藥物過(guò)敏反應(yīng)者；排除患有幽閉恐懼癥、安裝心臟起搏器等MR檢查禁忌證患者；檢查前3～5d內(nèi)未使用過(guò)其他MRI對(duì)比劑或48h內(nèi)未接受過(guò)其他對(duì)比劑檢查。本研究獲得本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試者檢查前已被告知并簽署知情同意書(shū)。

2．檢查方法

所有受試者均在同一臺(tái)機(jī)型西門(mén)子Siemens Skyra 3．0T磁共振進(jìn)行掃描，應(yīng)用相同序列，并采用西門(mén)子智多星DOT技術(shù)進(jìn)行肝臟MRI平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描。平掃包括冠狀位T2WI、軸位T2WI-fsdixon、軸位T1WI正反相位、DWI及T1WI vibe軸位增強(qiáng)檢查。掃描參數(shù)平掃T1WI正反相位序列（TR 4．6，TE 2．5，F(xiàn)OV296×380， 層厚 3mm）；T2WI-fs-dixon（TR 5976．3，TE 83，F(xiàn)OV380×380，層 厚 5mm）；DWI序 列（TR 6000，TE 56，F(xiàn)OV324×399，層厚5mm）；T1WI增強(qiáng)vibe序列（TR 3．6，TE 1．4，F(xiàn)OV300×370， 層厚 3mm）。增強(qiáng)檢查采用高壓注射器經(jīng)右側(cè)肘靜脈注射釓對(duì)比劑，對(duì)比劑用量按0．2ml/kg體重計(jì)算，對(duì)比劑注射完后連續(xù)注射20ml生理鹽水，對(duì)比劑及生理鹽水的注射速率均為 2．5ml/s。

3．圖像后處理

所得圖像均在西門(mén)子syngo．via后處理工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理，每位受試者圖像分別于肝臟MRI蒙片、增強(qiáng)后動(dòng)脈期、門(mén)脈期、延遲期選取肝動(dòng)脈、門(mén)靜脈、腹主動(dòng)脈的最大層面作為興趣區(qū)，測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度及同層面背景噪聲，每個(gè)興趣區(qū)測(cè)量三次，取其平均值。計(jì)算得到信噪比、對(duì)比噪聲比。信噪比（SNR）：SNR=SIregion/SIbackground；對(duì)比噪聲比 (CNR)：CNR=（SIpost-SIpre）/SDnoise。

4．圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

由2名有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生在掃描序列與對(duì)比劑未知的前提下對(duì)所有受試者的圖像質(zhì)量與增強(qiáng)效果進(jìn)行盲法評(píng)分。參考相關(guān)文獻(xiàn)［2］采用0～4分的等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)并加以改進(jìn)：0分=偽影嚴(yán)重影響肝實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)效果無(wú)，圖像無(wú)法診斷；1分=偽影部分影響肝實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)效果低，能提供部分診斷信息；2=偽影輕度影響肝實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)效果較好，無(wú)診斷信號(hào)丟失；3=肝實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)清晰顯示，增強(qiáng)效果顯著，無(wú)偽影，診斷信息清晰明確。評(píng)分為1、2、3分的圖像可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，評(píng)分為0分的受試者從研究中剔除。

5．統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

利用SPSS17．0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以（±s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0．05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1．Gd-DOTA組與Gd-DTPA組圖像質(zhì)量與增強(qiáng)效果評(píng)分

Gd-DOTA組與Gd-DTPA組在圖像質(zhì)量與增強(qiáng)效果評(píng)分上兩組之間無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P值均＞0．05（表 1）。

2．Gd-DOTA組與Gd-DTPA組腹主動(dòng)脈、門(mén)靜脈、肝動(dòng)脈在肝臟動(dòng)態(tài)增強(qiáng)動(dòng)脈期、門(mén)脈期、延遲期的SNR、CNR 對(duì)比分析

Gd-DOTA組腹主動(dòng)脈、門(mén)靜脈、肝動(dòng)脈在肝臟動(dòng)態(tài)增強(qiáng)動(dòng)脈期、門(mén)脈期、延遲期的SNR、CNR均高于Gd-DTPA組，但兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見(jiàn)表2～4），Gd-DOTA組SNR、CNR非劣于Gd-DTPA組。

討 論

磁共振成像是一種能夠?qū)εR床多學(xué)科疾病進(jìn)行有效診斷與鑒別診斷的影像學(xué)檢查方法， MR對(duì)比劑是指在人體器官和結(jié)構(gòu)缺乏自然對(duì)比的情況下，以醫(yī)學(xué)成像為目的將某種特定物質(zhì)通過(guò)某種途徑引入人體器官內(nèi)部或其周?chē)?，以改變機(jī)體局部組織的影像對(duì)比度，能使某器官或組織的圖像與其周?chē)Y(jié)構(gòu)或組織的圖像產(chǎn)生差別的物質(zhì)，它在疾病的診斷和治療方面發(fā)揮著重要的作用，有利于病變的檢出及定性。磁共振成像技術(shù)是 20 世紀(jì) 80 年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)的醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于臨床診斷，其中 30%以上的診斷都需要用到磁共振成像對(duì)比劑［3］。

表1 Gd-DOTA組與Gd-DTPA組圖像質(zhì)量與增強(qiáng)效果評(píng)分

表2 Gd-DOTA組與Gd-DTPA組腹主動(dòng)脈SNR與CNR

表3 Gd-DOTA組與Gd-DTPA組門(mén)靜脈SNR與CNR

表4 Gd-DOTA組與Gd-DTPA組肝動(dòng)脈SNR與CNR

磁共振對(duì)比劑是通過(guò)改變體內(nèi)局部組織內(nèi)水分子的弛豫時(shí)間來(lái)間接改變MRI組織信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)比增強(qiáng)效果，其本身不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)[4]。按對(duì)比劑作用機(jī)制，通常將MRI 對(duì)比劑分為順磁性、鐵磁性和超順磁性[4]。目前，主要用于臨床的MR對(duì)比劑為順磁性和超順磁性。順磁性或超順磁性對(duì)比劑，能同質(zhì)子發(fā)生磁性的相互作用，進(jìn)入人體后會(huì)引起縱向弛豫速率（1/T1）的改變，亦稱(chēng)為陽(yáng)性對(duì)比劑。當(dāng)前臨床上最常用的T1WI增強(qiáng)對(duì)比劑是釓螯合物。釓螯合物作為陽(yáng)性對(duì)比劑，主要通過(guò)縮短病變組織T1弛豫時(shí)間而達(dá)到T1 增強(qiáng)的效果［5］。自20世紀(jì)80年代末，順磁性MR對(duì)比劑釓噴酸葡胺第一次應(yīng)用于腦部影像學(xué)檢查，并顯著提高了MRI診斷腦部疾病的敏感性和特異性，順磁性對(duì)比劑作為MR對(duì)比劑已廣泛應(yīng)用于臨床。

本研究是一項(xiàng)前瞻性、隨機(jī)、開(kāi)放性的非干預(yù)性臨床觀察研究，采用隨機(jī)對(duì)照的研究方法，定量地分析比較釓特酸葡胺與釓噴酸葡胺對(duì)肝臟血管的增強(qiáng)效果。本研究選擇國(guó)內(nèi)臨床最常用且非常安全的順磁性對(duì)比劑Gd-DTPA［6］作為對(duì)照組，其是線形分子結(jié)構(gòu)的離子型磁共振對(duì)比劑，臨床已經(jīng)證實(shí)其有效性。從我們的研究結(jié)果可以看出，兩組對(duì)比劑在圖像質(zhì)量與增強(qiáng)效果評(píng)分上無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但在定量分析上，Gd-DOTA組在相同對(duì)比劑濃度下(0．1 mmol/kg)，腹主動(dòng)脈、門(mén)靜脈及肝動(dòng)脈分別在肝臟動(dòng)態(tài)增強(qiáng)的動(dòng)脈期、門(mén)脈期、延遲期各期血管的增強(qiáng)效果均優(yōu)于釓噴酸葡胺，兩者的肝臟血管增強(qiáng)效果在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)明顯差異，說(shuō)明應(yīng)用同樣濃度的釓特酸葡胺亦可以達(dá)到同樣的增強(qiáng)效果，甚至其增強(qiáng)效果優(yōu)于Gd-DTPA。MRI對(duì)比劑的有效性體現(xiàn)為弛豫率，弛豫效能越大，一定濃度對(duì)比劑對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的增強(qiáng)作用也越明顯。釓特酸葡胺作為一種順磁性對(duì)比劑，在磁場(chǎng)中可形成磁矩。相對(duì)較大的磁矩可增強(qiáng)附近的水中質(zhì)子的弛豫率，以此增強(qiáng)組織信號(hào)強(qiáng)度。本研究結(jié)果顯示，相同濃度下的釓特酸葡胺的弛豫率在一定程度上大于Gd-DTPA，因此可獲得更佳的血管增強(qiáng)效果。

釓特酸葡胺作為一種順磁性對(duì)比劑是我國(guó)國(guó)產(chǎn)的第一個(gè)大環(huán)狀結(jié)構(gòu)、不與蛋白質(zhì)結(jié)合的釓類(lèi)復(fù)合物，具有很高的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性，是目前為止穩(wěn)定性最高的稀土配合物，因而當(dāng)需要對(duì)比劑在體內(nèi)滯留較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，它更具吸引力，受到了很大的關(guān)注，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)上市，上市前均已進(jìn)行藥物有效性與安全性研究。2006 年底美國(guó) FDA發(fā)出警告，含釓對(duì)比劑會(huì)提高嚴(yán)重腎功能不全患者腎源性系統(tǒng)纖維化的風(fēng)險(xiǎn)[7-8]，臨床研究表明大環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)比線形分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定地結(jié)合釓原子，避免釓原子游離沉積在人體組織內(nèi)，故其發(fā)生的腎源性系統(tǒng)纖維化的風(fēng)險(xiǎn)更低，因此，更適合作為MRI對(duì)比劑應(yīng)用于臨床。本研究的局限性在于缺乏自身對(duì)照研究，對(duì)患者血液進(jìn)行藥物安全性評(píng)估方面，將進(jìn)一步進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、研究。

總之，本研究結(jié)果顯示，國(guó)產(chǎn) Gd-DOTA在肝臟血管動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描中對(duì)各觀察血管的增強(qiáng)效果理想，其大環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，可在臨床中推廣應(yīng)用。

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Comparative Study of Enhancement efficiency of Gd-DOTA and Gd-DTPA in the of Hepatic Vascular System

WANG Lin-lin1, CHENG Jing-liang1, WANG Fei-fei1, AI Tao2

Purpose:To observe the MRI enhancement efficiency of Gd-DOTA and Gd-DTPA in the blood vessels of the liver.Methods:One hundred and forty-six cases underwent liver enhanced MRI exams were collected in our hospital between November 2016 to February 2017. There were 81 cases in Gd-DOTA group, 67 were males and 14 were females, their age ranged 26-74 years (average age 52.53±10.73years); There were 65 cases in Gd-DTPA group,41 were males and 24 were females, their age ranged 27-86 years (average age 52.16±10.89 years); All the patients were performed liver MRI and dynamic enhancement scan using Siemens Skyra 3.0T multi-star DOT technique.The noise of the images of mask, arterial phase, portal period, delayed period of the liver and the signal intensity of hepatic artery, portal vein, abdominal aorta was measured, the signal-to-noise ratio (SNR) and the contrast noise ratio(CNR) were calculated. And the overall image quality and enhancement effect were scored.Results:The SNR and CNR of abdominal aorta in Gd-DOTA group were significantly higher than those in Gd-DTPA group in the arterial phase, portal phase, delayed period (P values were 0.544, 0.508; 0.940, 0.962; 0.496, 0.553), there was no significant difference between these two groups. The SNR and CNR of portal vein in Gd-DOTA group were significantly higher than those in Gd-DTPA group in arterial phase, portal phase, delayed period (P values were 0.494, 0.383,0.766,0.766,0.535, 0.654), there was no significant difference between the two groups. The SNR and CNR of hepatic artery in group Gd-DOTA were significantly higher than those in Gd-DTPA group in the arterial phase, portal phase,delayed period (P values were 0.790, 0.920,0.443, 0.236,0.338, 0.248), there was no significant difference between the two groups. There were no statistical significant differences in image quality and enhancement scores between the two groups, P values were all above 0.05.Conclusion:The SNR and CNR of the images of liver dynamic MRI enhancement with Gd-DOTA are not inferior to those with Gd-DTPA.

Gd-DOTA ; Gd-DTPA ; Liver; Blood vessels; MRI

R814.42

A

1006-5741（2017）-05-0418-04

中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志，2017，23：418-421

1 鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振科

2 華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院

通信地址：河南省鄭州市建設(shè)東路1號(hào) ，鄭州市450052

程敬亮（電子郵箱： cjr.chjl@vip.163.com）

Chin Comput Med Imag，2017，23：418-421

1 MRI Department of the First Affiliated Hospital, Zhengzhou University

2 Department of Radiology, Tongji Hospital, Medical College, Huazhong University of Science and Technology

Address: 1 Jianshe East Rd, Zhengzhou 450052,P.R.C.

Address Correspondence to CHENG Jing-liang (E-mail:cjr.chjl@vip.163.com)

2017.06.20;修回時(shí)間：2017.08.03)