第三节
钆塞酸二钠与钆喷酸葡胺:动脉期与门静脉期强化的差异
MRI常规对比剂钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)是一种非特异性细胞外间隙对比剂,是目前临床上最常用的MRI对比剂,Gd-DTPA在肝脏分布无特异性。钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)是目前使用最为广泛的肝胆特异性MRI对比剂。两者均常用于肝脏的MRI检查,但两者的代谢途径不一样,在增强扫描的不同时相显示的图像也会有一定程度的差异。本节将从不同方面介绍和总结Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA在动脉期和门脉期强化的MRI差异。
一、恶性肿瘤
对于HCC而言,高剂量的Gd-EOB-DTPA注射,可以观察到病灶动脉期迅速明显均匀的强化,该明显强化可持续1.5min,强化程度与速度呈Gd-EOB-DTPA浓度依赖性(图1-3-1)。使用Gd-DTPA进行MRI增强扫描时,使用两种对比剂,动脉期和门脉期同一肿瘤的强化趋势相仿,使用Gd-DTPA时相对强化率更高(图1-3-2、图1-3-3)。对于含有包膜的HCC,在使用Gd-EOB-DTPA增强扫描的门脉期包膜强化不及Gd-DTPA明显,研究显示使用Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA增强扫描,门脉期HCC病灶出现包膜强化的百分率平均分别为24%和96%。注入Gd-TDPA延迟扫描时,肿瘤周围可有持续强化的假包膜环绕,同一患者包膜强化程度,使用Gd-EOB-DTPA的相对强化程度亦低于Gd-DTPA。

图1-3-1 HCC使用标准Gd-EOB-DTPA剂量、Gd-EOB-DTPA剂量加倍及标准Gd-DTPA行MRI增强扫描
标准剂量的Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA对比,动脉期及门脉期HCC病灶强化率Gd-EOB-DTPA低于Gd-DTPA,Gd-EOB-DTPA剂量加倍时,动脉期及门脉期Gd-EOB-DTPA的强化率高于Gd-DTPA

图1-3-2 38岁男性,HCC。Gd-DTPA扫描动脉期示肿瘤明显强化,使用Gd-EOB-DTPA增强扫描的动脉期肿瘤强化不及同时期Gd-DTPA明显

图1-3-3 HCC。Gd-DTPA扫描门脉期示肿瘤包膜强化,使用Gd-EOB-DTPA增强扫描的门脉期包膜不及Gd-DTPA明显
对于转移瘤和其他原发性恶性肿瘤而言,使用Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA进行MRI增强扫描时,转移灶外周实性成分强化程度通常较HCC低,肿瘤强化高峰平均在注入对比剂后90秒出现。使用Gd-DTPA动态增强扫描动脉期和门脉期均可显示出较Gd-EOB-DTPA更为明显的病灶实性成分的强化(图1-3-4、图1-3-5),这是相对于标准剂量的Gd-EOB-DTPA而言,而当增加对比剂Gd-EOB-DTPA浓度并与常规剂量的Gd-DTPA相比,Gd-EOB-DTPA增强的强化程度和持续时间可以与Gd-DTPA相仿,甚至强化程度及持续时间均大于标准剂量的Gd-DTPA。

图1-3-4 胰腺神经内分泌肿瘤术后肝转移
分别使用Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA进行MRI动态增强扫描。使用Gd-DTPA增强扫描动脉期转移瘤强化较Gd-EOBDTPA明显

图1-3-5 胰腺神经内分泌肿瘤术后肝转移
分别使用Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA进行MRI动态增强扫描。使用Gd-DTPA增强扫描动脉期转移瘤强化较Gd-EOBDTPA明显
二、良性病变
肝脏局灶性结节增生(focal nodular hyperplasia,FNH)增强扫描使用Gd-DTPA与Gd-EOB-DTPA增强扫描动脉期及门脉期强化趋势相仿,但强化程度Gd-DTPA高于Gd-EOB-DTPA(图1-3-6~图1-3-8)。
血管瘤(hemangiomas)使用两种对比剂增强扫描均表现为由外周向中心渐进性强化,但使用Gd-DTPA的强化程度更加显著。

图1-3-6 局灶性结节增生,动脉期Gd-EOB-DTPA、Gd-DTPA增强示病灶明显强化,然而Gd-DTPA增强较Gd-EOB-DTPA明显

图1-3-7 局灶性结节增生,门脉期Gd-EOB-DTPA增强示病灶呈稍高信号,但较同时期Gd-DTPA增强扫描信号低

图1-3-8 局灶性结节增生,Gd-DTPA门脉期晚期示病灶中央瘢痕明显强化,呈高信号,同一病灶门脉晚期Gd-EOB-DTPA增强示病灶中央瘢痕呈低信号
三、肝脏血管及肝实质
目前对Gd-EOB- DTPA的研究大都着力于肝胆特异期对肿瘤的定性、检出,这主要由于定性、检出是肿瘤评估的主要目的,临床上很少因为单纯评估肝实质及血管而做MRI,但是评估血管的变异、门静脉高压以及肿瘤是否侵犯血管在临床诊疗过程中也是非常重要的。Tamada等通过对健康人使用Gd-EOBDTPA与Gd-DTPA增强MRI的和肝实质、肝动脉、门静脉的强化率(percentage enhancement,PE)进行分析对比,结果提示动脉期使用Gd-DTPA增强的肝实质、肝动脉、门静脉强化程度显著高于Gd-EOB-DTP,两者的肝实质强化程度均逐渐升高,直至门脉晚期,情况转变为使用Gd-EOB-DTPA增强的肝实质强化程度高于Gd-DTPA,且使用Gd-EOB-DTPA增强的肝实质强化程度相较于使用Gd-DTPA越来越显著(图1-3-9~图1-3-12)。张澍杰等通过对肝硬化患者研究发现Gd-EOB-DTPA增强MRI主动脉、门静脉的强化程度均低于Gd-DTPA。提示肝硬化患者血管强化效果结果与Tamada等的研究的正常人结果相似。

图1-3-9 同一患者注射标准剂量的Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA后肝实质的强化率
图示动脉期使用Gd-DTPA增强的肝实质强化程度高于Gd-EOB-DTP,两者的肝实质强化程度均逐渐升高,直至门脉晚期,情况转变为使用Gd-EOB-DTPA增强的肝实质强化程度高于Gd-DTPA,且使用Gd-EOB-DTPA增强的肝实质强化程度相较于使用Gd-DTPA越来越显著

图1-3-10 同一FNH患者使用Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA增强扫描
A、B.Gd-EOB-DTPA增强前、动脉期所示的肝实质;C、D.Gd-DTPA增强前、动脉期示肝实质。可见动脉期肝实质相对强化程度Gd-DTPA较Gd-EOB-DTPA高

图1-3-11 同一FNH患者使用Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA增强扫描
A、B.Gd-EOB-DTPA增强前、动脉晚期所示的门静脉;C、D.Gd-DTPA增强前、动脉晚期示门静脉。可见动脉晚期门静脉相对强化程度Gd-DTPA较Gd-EOB-DTPA高
动脉期Gd-EOB-DTPA增强MRI肝实质、肝动脉、门静脉强化程度较Gd-DTPA低,主要原因Gd-EOB-DTPA的标准剂量是Gd-DTPA剂量的1/4(0.025mmol/kg vs 0.1mmol/kg),而两者在37℃时的弛豫率比值仅是的58.9%,再者,由于Gd-EOB-DTPA剂量少,动脉期时间窗比较短,使得动脉晚期图像的采集更为困难。Zench等进行动物实验研究发现3D T 1 WI(VIBE)动脉扫Gd-EOB-DTPA增强MRI主动脉强化最高值与Gd-DTPA无明显差异,主要由于梯度回波VIBE序列在对比剂浓度很高时产生饱和效应所致(钆的溶液浓度高于5.0mmol/L),但是人体研究中未出现相应结果,这是由于在人体内血管内钆不能达到足够的浓度而出现饱和现象,因此人体内信号强度随着钆浓度升高近似线性升高。目前提高Gd-EOBDTPA增强的强化率主要有以下方法:①优化动脉期的延迟时间,由于Gd-EOB-DTPA剂量少,动脉期时间窗比较短,因此需要采用自动监测触发扫描的方法以达到最佳的强化效果;②降低对比剂的注射流率,Zench等动物实验研究发现Gd-EOB-DTPA增强时注射流率1ml/s的动脉强化效果较2ml/s好,但是目前国内尚无专用高压注射器,采用手动推注,注射流率约1~2ml/s;③对比剂的剂量的调整。标准剂量的Gd-EOB-DTPA增强肝脏血管、肝脏实质强化效果均低于Gd-DTPA,Ringe等提出不管患者的体重多少,将瓶装10ml Gd-EOB-DTPA总剂量全部注射,有助于提高强化效果。

图1-3-12 同一FNH患者先后Gd-EOB-DTPA和Gd-DTPA增强扫描
A、B.Gd-EOB-DTPA增强前、门脉晚期所示的肝实质;C、D.Gd-DTPA增强前、门脉晚期示肝实质。可见门脉晚期肝实质相对强化程度Gd-EOB-DTPA较Gd-DTPA高
四、呼吸伪影对比
肝胆特异性MRI对比剂Gd-EOB-DTPA与常规对比剂Gd-DTPA相比,虽然其肝胆特异期提供了额外的诊断信息,但对于病变的定性诊断,动脉期、门脉期及延迟期等动态增强扫描的影像学表现依然是必不可少的重要诊断依据。特别对于肝硬化患者,基于影像学表现的诊断标准,如肝细胞癌病灶,动脉期病灶强化方式对病变诊断有着重要作用,是诊断癌细胞癌必不可少的条件之一。多项研究提示,在最大程度保证两种对比剂扫描方案及屏气时间等扫描参数一致的情况下,Gd-EOB-DTOA动态MRI增强扫描呼吸伪影(respiratory motion artifact)发生的概率显著高于Gd-DTPA,使用Gd-EOB-DTPA增强扫描动脉期发生呼吸伪影概率达17%~49%,其中中-重度呼吸伪影概率为9%~33%,特别是在动脉晚期,该差异最为显著,使用Gd-DTPA MRI增强扫描时,呼吸伪影及重度呼吸伪影发生率分别为6.7%和3.1%。而在门脉期,Gd-EOB-DTPA动态MRI增强扫描呼吸移动伪影发生的概率则有所下降,与同期相Gd-DTPA扫描呼吸伪影发生率无差异。
Gd-EOB-DTPA动态MRI增强扫描发生呼吸伪影这一现象也称为瞬变严重移动(transient severe motion,TSM),这是一种暂时的自限性运动伪影,持续时间为10~20秒,可伴随受检查者的主观感觉(如呼吸困难感)而发生,尽管这一现象只是短暂发生,但是却会严重影响动脉期MRI图像,重度呼吸伪影导致图像治疗严重下降甚至无法作出相应诊断。使用Gd-EOB-DTPA增强扫描动脉期较Gd-DTPA增强扫描呼吸伪影高发生率较高的确切机制目前尚未清楚,有些患者相关的危险因素如过敏体质、慢性阻塞性肺疾病或是有扫描伪影发生史的患者被认为更易产生呼吸运动伪影。居于此,有学者提出解决方案,包括:①采用单次扫描,屏气时间减半至10秒左右;②采用动脉检测技术准确捕捉第1期为动脉晚期,将有可能显著减少动脉晚期的呼吸伪影。③对于使用Gd-EOB-DTPA动态增强扫描让患者回来使用其他磁共振对比剂进行增强MRI扫描用以捕获动脉期。④在采集多个动脉期图像时,通过使用K空间欠采集和降低空间分辨率的方法,缩短信号采集时间。⑤对有Gd-EOB-DTPA增强扫描呼吸困难史或动态增强扫描图像运动伪影严重的患者,使用其他对比剂进行扫描。
(罗宴吉)