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效能中的對比研究

王琳琳1程敬亮1*王斐斐1艾 濤2

目的：通過對比釓特酸葡胺（Gd-DOTA）與釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）在肝臟血管中的應用，觀察兩種對比劑的MRI增強效能。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機器進行、應用相同序列，采用Siemens Skyra 3．0T智多星DOT技術行肝臟MRI平掃及動態(tài)增強掃描，分別測量肝臟動態(tài)增強過程中蒙片、動脈期、門脈期、延遲期各期圖像的噪聲及肝動脈、門靜脈、腹主動脈的信號強度，計算得到信噪比、對比噪聲比。并對整體圖像質量與增強效果進行評分。結果：Gd-DOTA組腹主動脈在肝臟動態(tài)增強動脈期、門脈期、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），兩者差異無統(tǒng)計學意義；Gd-DOTA組門靜脈在肝臟動態(tài)增強動脈期、門脈期、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），兩者差異無統(tǒng)計學意義。Gd-DOTA組肝動脈在肝臟動態(tài)增強動脈期、門脈期、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），但兩者差異無統(tǒng)計學意義。兩組在圖像質量與增強效果評分上無明顯統(tǒng)計學差異，P值均＞0．05。結論：Gd-DOTA在肝臟血管動態(tài)增強各期的信噪比、對比噪聲比均非劣于Gd-DTPA。

釓特酸葡胺；釓噴酸葡胺；肝臟；血管；磁共振成像

MRI對比劑作為醫(yī)學影像診斷的重要成像輔助手段已經(jīng)被廣泛的應用于臨床，常應用于血管造影、MRI增強檢查。目前，臨床上常用的MRI對比劑為含釓的螯合物，分為離子型和非離子型、大環(huán)類和線性［1］。Gd-DTPA是最早應用于臨床、且應用較廣的釓離子對比劑。而Gd-DOTA是一種新型的離子型大環(huán)類結構的釓對比劑，本文旨在通過對比研究Gd-DOTA與Gd-DTPA兩種對比劑在肝臟血管中的增強效能，以評價Gd-DOTA在肝臟MRI血管增強中非劣于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受試者146例，所有受試者采用隨機、開放、非干預性研究方法，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重腎功能障礙、對釓劑有藥物過敏反應者；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)未使用過其他MRI對比劑或48h內(nèi)未接受過其他對比劑檢查。本研究獲得本院倫理委員會批準，所有受試者檢查前已被告知并簽署知情同意書。

2．檢查方法

所有受試者均在同一臺機型西門子Siemens Skyra 3．0T磁共振進行掃描，應用相同序列，并采用西門子智多星DOT技術進行肝臟MRI平掃及動態(tài)增強掃描。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vibe序列（TR 3．6，TE 1．4，F(xiàn)OV300×370， 層厚 3mm）。增強檢查采用高壓注射器經(jīng)右側肘靜脈注射釓對比劑，對比劑用量按0．2ml/kg體重計算，對比劑注射完后連續(xù)注射20ml生理鹽水，對比劑及生理鹽水的注射速率均為 2．5ml/s。

3．圖像后處理

所得圖像均在西門子syngo．via后處理工作站進行數(shù)據(jù)后處理，每位受試者圖像分別于肝臟MRI蒙片、增強后動脈期、門脈期、延遲期選取肝動脈、門靜脈、腹主動脈的最大層面作為興趣區(qū)，測量信號強度及同層面背景噪聲，每個興趣區(qū)測量三次，取其平均值。計算得到信噪比、對比噪聲比。信噪比（SNR）：SNR=SIregion/SIbackground；對比噪聲比 (CNR)：CNR=（SIpost-SIpre）/SDnoise。

4．圖像質量評價

由2名有經(jīng)驗的放射科醫(yī)生在掃描序列與對比劑未知的前提下對所有受試者的圖像質量與增強效果進行盲法評分。參考相關文獻［2］采用0～4分的等級評價標準并加以改進：0分=偽影嚴重影響肝實質結構，增強效果無，圖像無法診斷；1分=偽影部分影響肝實質結構，增強效果低，能提供部分診斷信息；2=偽影輕度影響肝實質結構，增強效果較好，無診斷信號丟失；3=肝實質結構清晰顯示，增強效果顯著，無偽影，診斷信息清晰明確。評分為1、2、3分的圖像可進行數(shù)據(jù)處理分析，評分為0分的受試者從研究中剔除。

5．統(tǒng)計學方法

利用SPSS17．0統(tǒng)計學分析軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，P＜0．05差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

1．Gd-DOTA組與Gd-DTPA組圖像質量與增強效果評分

Gd-DOTA組與Gd-DTPA組在圖像質量與增強效果評分上兩組之間無明顯統(tǒng)計學差異，P值均＞0．05（表 1）。

2．Gd-DOTA組與Gd-DTPA組腹主動脈、門靜脈、肝動脈在肝臟動態(tài)增強動脈期、門脈期、延遲期的SNR、CNR 對比分析

Gd-DOTA組腹主動脈、門靜脈、肝動脈在肝臟動態(tài)增強動脈期、門脈期、延遲期的SNR、CNR均高于Gd-DTPA組，但兩者差異無統(tǒng)計學意義（見表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對臨床多學科疾病進行有效診斷與鑒別診斷的影像學檢查方法， MR對比劑是指在人體器官和結構缺乏自然對比的情況下，以醫(yī)學成像為目的將某種特定物質通過某種途徑引入人體器官內(nèi)部或其周圍，以改變機體局部組織的影像對比度，能使某器官或組織的圖像與其周圍結構或組織的圖像產(chǎn)生差別的物質，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。磁共振成像技術是 20 世紀 80 年代發(fā)展起來的一項先進的醫(yī)學診斷技術，已廣泛應用于臨床診斷，其中 30%以上的診斷都需要用到磁共振成像對比劑［3］。

表1 Gd-DOTA組與Gd-DTPA組圖像質量與增強效果評分

表2 Gd-DOTA組與Gd-DTPA組腹主動脈SNR與CNR

表3 Gd-DOTA組與Gd-DTPA組門靜脈SNR與CNR

表4 Gd-DOTA組與Gd-DTPA組肝動脈SNR與CNR

磁共振對比劑是通過改變體內(nèi)局部組織內(nèi)水分子的弛豫時間來間接改變MRI組織信號，以此實現(xiàn)對比增強效果，其本身不會產(chǎn)生信號[4]。按對比劑作用機制，通常將MRI 對比劑分為順磁性、鐵磁性和超順磁性[4]。目前，主要用于臨床的MR對比劑為順磁性和超順磁性。順磁性或超順磁性對比劑，能同質子發(fā)生磁性的相互作用，進入人體后會引起縱向弛豫速率（1/T1）的改變，亦稱為陽性對比劑。當前臨床上最常用的T1WI增強對比劑是釓螯合物。釓螯合物作為陽性對比劑，主要通過縮短病變組織T1弛豫時間而達到T1 增強的效果［5］。自20世紀80年代末，順磁性MR對比劑釓噴酸葡胺第一次應用于腦部影像學檢查，并顯著提高了MRI診斷腦部疾病的敏感性和特異性，順磁性對比劑作為MR對比劑已廣泛應用于臨床。

本研究是一項前瞻性、隨機、開放性的非干預性臨床觀察研究，采用隨機對照的研究方法，定量地分析比較釓特酸葡胺與釓噴酸葡胺對肝臟血管的增強效果。本研究選擇國內(nèi)臨床最常用且非常安全的順磁性對比劑Gd-DTPA［6］作為對照組，其是線形分子結構的離子型磁共振對比劑，臨床已經(jīng)證實其有效性。從我們的研究結果可以看出，兩組對比劑在圖像質量與增強效果評分上無明顯統(tǒng)計學差異，但在定量分析上，Gd-DOTA組在相同對比劑濃度下(0．1 mmol/kg)，腹主動脈、門靜脈及肝動脈分別在肝臟動態(tài)增強的動脈期、門脈期、延遲期各期血管的增強效果均優(yōu)于釓噴酸葡胺，兩者的肝臟血管增強效果在統(tǒng)計學上無明顯差異，說明應用同樣濃度的釓特酸葡胺亦可以達到同樣的增強效果，甚至其增強效果優(yōu)于Gd-DTPA。MRI對比劑的有效性體現(xiàn)為弛豫率，弛豫效能越大，一定濃度對比劑對信號強度的增強作用也越明顯。釓特酸葡胺作為一種順磁性對比劑，在磁場中可形成磁矩。相對較大的磁矩可增強附近的水中質子的弛豫率，以此增強組織信號強度。本研究結果顯示，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效果。

釓特酸葡胺作為一種順磁性對比劑是我國國產(chǎn)的第一個大環(huán)狀結構、不與蛋白質結合的釓類復合物，具有很高的動力學和熱力學穩(wěn)定性，是目前為止穩(wěn)定性最高的稀土配合物，因而當需要對比劑在體內(nèi)滯留較長時間時，它更具吸引力，受到了很大的關注，在國內(nèi)已經(jīng)上市，上市前均已進行藥物有效性與安全性研究。2006 年底美國 FDA發(fā)出警告，含釓對比劑會提高嚴重腎功能不全患者腎源性系統(tǒng)纖維化的風險[7-8]，臨床研究表明大環(huán)狀分子結構比線形分子結構更穩(wěn)定地結合釓原子，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)纖維化的風險更低，因此，更適合作為MRI對比劑應用于臨床。本研究的局限性在于缺乏自身對照研究，對患者血液進行藥物安全性評估方面，將進一步進行統(tǒng)計、研究。

總之，本研究結果顯示，國產(chǎn) Gd-DOTA在肝臟血管動態(tài)增強掃描中對各觀察血管的增強效果理想，其大環(huán)狀分子結構更加穩(wěn)定，可在臨床中推廣應用。

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[ 4 ]肖 研,吳亦潔,章文軍,等.磁共振成像對比劑的研究進展.分析化學，2011, 39: 757-764

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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

中國醫(yī)學計算機成像雜志，2017，23：418-421

1 鄭州大學第一附屬醫(yī)院磁共振科

2 華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院

通信地址：河南省鄭州市建設東路1號 ，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;修回時間：2017.08.03)