如何选择磁共振对比剂

文摘 2024-11-29 23:08 青海

钆是一种金属元素，是具有磁性的三价稀土金属，钆本身是具有毒性的。钆的顺磁性螯合物可以用作磁共振造影剂，螯合的过程也就是去除毒性的过程，螯合是指具有环状结构的配合物，由具有两个或多个配体与同一金属离子形成螯合环的化学反应——螯合作用而得到。在前面文章里面已经和大家交流为什么磁共振的造影剂是以钆元素为基础？今天与各位老师交流的是在实际临床应用中如何选择钆造影剂，从1987年，美国食品及药物管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准了首个用于MR增强检查的钆对比剂——钆喷酸葡胺（gadolinium-DTPA，Gd-DTPA，马根维显）上市。迄今为止，全球范围内已经有9种钆对比剂上市。目前普遍认为钆对比剂是安全的，但仍有极少数患者会出现严重不良反应。肾源性系统性纤维化于1997年首次在美国发现，2000年首次在杂志上报道，2006年发现肾源性系统性纤维化与线性钆对比剂注射存在相关性。2015年7月，FDA称一项调查研究发现，如果反复使用钆造影剂进行MRI检查，会出现钆脑沉积风险。FDA的新闻稿指出，有证据表明，一些接受过4次或更多次造影剂MRI扫描的患者，在最后一次检查完毕之后很长一段时间，其大脑中仍存有钆造影剂沉积。在2014年《Radiology》杂志上发表的一项研究中，来自梅奥诊所的研究人员发现，那些存活时接受过多次对比增强MRI检测的已故患者的脑内有钆沉积。这些分析显示，钆造影剂使用与神经组织钆沉积存在剂量效应关系。这项研究是基于之前的一项日本研究指出，在连续接受钆造影剂注射后，脑内某些部位出现连续增强的信号。为了减少钆累积的可能，FDA建议，医疗保健专业人士应考虑限制临床中钆造影剂的使用，必要时提供额外有关造影剂的信息，且在已确定的治疗方案中对钆造影剂重复检测的必要性进行再评估。

钆造影剂的分类

根据化学结构分类

①线性造影剂

②大环类造影剂

线性造影剂是蛇形缠绕钆离子

大环类造影剂是贝壳状包裹钆离子，贝壳底部是氮原子，顶部是氧原子

线性造影剂中的配体是"开环的"，大环类造影剂中，钆离子被"固定"在配体周围，大环类中钆离子Gd3+更不容易被其他金属离子置换出来

钆离子状态的不同

①离子型造影剂

②非离子型造影剂

钆螯合物自身的稳定性本质上来说来自Gd3+与其配体之间的电荷作用，而其电荷作用的强弱与其配体的离子化程度（碱性）相关，相对于非离子配体，离子配体有更多的负电荷与Gd3+发生更强的电荷作用力。

钆造影剂的稳定性

钆对比剂有两个稳定性指标：

①动力学稳定性

②热力学稳定性

动力学稳定性是表征钆螯合物解离的速度，即钆游离的速度。在体内复杂的生化条件下，存在多种金属离子（Ca2+等）和配体化合物（蛋白质等）的环境中，Gd3+会与其他金属离子发生置换反应，配体也会与其他蛋白质、磷酸等交换转移，从而导致螯合物的解离，大环状螯合物由于其构型更加刚性，包覆紧密，不容易与其他金属离子和配体化合物交换，因此大环状螯合物比线性螯合物的动力学稳定性高。

【大环类钆造影剂未发现钆游离】

【离子型造影剂有很高的热力学稳定性】

热力学稳定性是表征体内游离钆及钆螯合物的数量，与清除率相关。热力学稳定性主要与线性钆对比剂相关，通常用热力学稳定常数进行衡量。离子型线性钆对比剂的热力学稳定常数高于非离子型线性钆对比剂，说明非离子型钆对比剂更容易在体内滞留。

结论：大环状螯合物比线性螯合物的动力学稳定性高，离子型线性钆对比剂比非离子型线性钆对比剂的热力学稳定常数高。因此，在安全方面考虑选择钆造影剂的顺序为：

大环类对比剂>离子线性对比剂>非离子线性对比剂

【全球目前临床使用的9种钆对比剂及其相关药代动力学特征】

钆造影剂的相关问题

透析患者可以使用对比剂吗？

血液或腹膜透析可清除所有碘和钆对比剂，但是无证据表明血液透析可以保护肾功能受损患者不出现对比剂后急性肾损伤或肾源性系统性纤维化。对所有患者，均应避免渗透压和液体负荷过多。

能否在同日安全使用碘对比剂和钆对比剂进行常规检查？

为提高诊断效率，可能会在同日注射碘对比剂和钆对比剂进行增强CT和MR。为降低潜在肾毒性，推荐遵循以下原则：

1.肾功能正常或中度降低的患者（GFR＞30 mL/min/1.73 m2）给药后4小时，钆对比剂和碘对比剂的排泄率均达到75%。碘对比剂和钆对比剂注射的间隔应达到4小时。

2.肾功能重度降低的患者（GFR＜30 mL/min/1.73 m2或接受透析）碘对比剂和钆对比剂注射的间隔应达到7天。

两次注射钆对比剂进行常规检查的时间间隔？

1.肾功能正常或中度降低的患者（GFR＞30 mL/min/1.73 m2）

给药4小时后，细胞外钆对比剂的排泄率达到75%。两次钆对比剂注射的间隔应达到4小时。

2.肾功能重度降低（GFR＜30 mL/min/1.73 m2）或接受透析的患者两次钆对比剂注射的间隔应达到7天。

2014年Kanda等研究发现，经历过至少4次钆对比剂增强MR检查的患者，与那些未使用过钆喷酸葡胺或钆双胺检查的患者相比，前者脑内核团的信号改变明显要高于后者。自此钆对比剂脑沉积的问题引起了广泛的关注，自2014年至今，很多学者都从动物实验和临床病例的研究中观察到了这种改变。2017年底至2018年初，欧盟药品局（European Medicines Agency，EMA）、美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）、中国国家食品药品监督管理总局均对钆对比剂的脑沉积问题表明了态度。其中欧盟EMA最为严格，要求禁售线性对比剂（钆双胺【欧乃影】，钆喷酸葡胺【马根维显】），肝胆细胞特异性对比剂仅能用于肝脏检查；美国FDA和中国国家食品药品监督管理总局未禁售线性对比剂，但要求生产厂家修改说明书，告知风险。

我国不同肾功能的患者钆对比剂的使用推荐

参考资料：本内容主要参照各位专家老师的授课以及《钆对比剂临床安全性应用中国专家建议》和《欧洲泌尿生殖放射学会（ESUR）对比剂指南》第10.0版。

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