钆塞酸二钠在磁共振泌尿系成像中的应用

王晖 天津市第一中心医院 （天津 300192）

内容提要： 钆塞酸二钠为一种新型肝细胞特异性对比剂，其排泄方式是经胆道和肾脏双重系统。由于钆塞酸二钠在体内的独特排泄过程和采用T2权重方式，在MRU检查中对泌尿疾病的诊断具有明显的优势。使用钆塞酸二钠的目的在于减少磁共振泌尿系成像时所用时间，并得到更清晰、对比度高的成像，以便更好地显示泌尿系统病变的情况，提高对泌尿疾病的诊断准确性。

目前钆塞酸二钠在磁共振泌尿系成像（Magnetic Resonance Urography，MRU）中应用停留在初步研究阶段，关于这方面的研究文献较少。查阅相关文献、研究可知钆塞酸二钠在MRU中的应用，可以对人体泌尿系统器官和组织产生对比度增强作用，更好成像，确定病变范围和界限及内部构造。本文就钆塞酸二钠在MRU中的使用，讨论如何在MRU诊断中起到增强影像的作用。

1.钆塞酸二钠

1.1 基本特性

钆塞酸二钠（Gd-EOB-DTPA，商品名为普美显）是一种肝胆特异性MRI对比剂，一般用于肝脏病变的诊断，而且基本上临床绝大部分都主要拿来做肝脏占位的鉴别诊断，其他方面的一些临床应用，目前还是处于研究阶段[1]。

钆塞酸二钠通过在钆喷酸葡甲胺盐添加脂溶性EOB基团，能够与血浆蛋白结合，在体内不经过代谢，大约50%被细胞吸收并经胆道排泄，剩下的50%经肾脏排泄[2,3]。具有的EOB基团使其具有以下特性：可减少T1时间，获得肝脏病变常规多期动态增强扫描；注射后10～20min为肝胆特异期，肝实质最大程度强化，同时胆系可显影。钆塞酸二钠可动静态期结合，提高诊断信息，有助于病灶的定性诊断和血供的评估。因钆塞酸二钠在注射20min后可增加肝胆特异期，可进行细胞分子水平评估，更加清晰显示病灶的轮廓，有助于病灶的检出，尤其是≤2cm的小病灶的检出[4]。

1.2 临床发展

钆塞酸二钠首次于2004年在瑞典获得批准上市，于2011年正式在中国上市，国内包装形式为10mL预灌装，注射剂量为0.025mmol/kg，是细胞对外剂用量的1/4[5,6]。现已在国际上广泛应用，并有了很多临床研究成果。2014年加拿大正式刊发了钆塞酸二钠的应用公共识，对临床指导给予了规范化指导；日本、韩国也已经在临床上广泛应用钆塞酸二钠，并分别于2013年和2014年发布了各自的HCC管理实践指南。但由于钆塞酸二钠进入国内临床时间并不长，部分医生对其缺乏统一的认识，因此钆塞酸二钠在国内应用并不广泛。

2.磁共振泌尿系成像（MRU）

MRU是泌尿系影像检查近年来发展起来并逐步成熟的新技术，较其他尿路造影技术而言有一定的特点和优势[7]。在正常尿路显影和泌尿系疾病的诊断中具有重要价值，尤其对无功能肾和泌尿道扩张及梗阻者更具有诊断价值。

2.1 MRU的成像原理

MRU即磁共振泌尿系水成像检查，其利用磁共振水成像原理，对尿路中的尿液成分进行成像，能清晰地显示肾脏集合系统、输尿管、膀胱[8]。MRU是利用尿液中的水作为天然对比剂达到“造影”目的，尿液中的水具有长T2驰豫时间，而尿路周围组织为短T2驰豫。MRU使用的扫描序列对流速慢或停滞的液体（如脑脊液、胆汁、尿液、肠内液等）非常灵敏，呈高信号，而使实质性器官和流动液体（如血液）呈低信号，两者结合，则在低或无信号地背景上产生高信号的液体像，从而达到水成像的效果。近几年来国内也有诸多文献关于MRU技术原理的阐述[9-11]。

2.1.1 纵向弛豫时间（T1值）

90˚射频脉冲后纵向磁化矢量由零增长到它的最大值的63%所需要的时间，又称他t1弛豫，T1弛豫时间是磁共振成像的重要成像参数之一。T1值长短反映在荧光屏上，显示为灰度明暗的差异，T1时间短呈亮的灰度，T1时间长则呈暗淡的灰度。

2.1.2 横向弛豫时间（T2值）

通常用横向弛豫时间T2来描述横向磁化强度Mxy衰减的快慢，若T2小就说明横向横向磁化强度Mxy衰减块，反之，T2长就说明横向磁化强度Mxy衰减慢。由于不同组织自旋-自旋相互作用效果不同，所以不同组织的T2不同，固体中的T2比液体中的T2短的多。

2.2 MRU的局限性

虽然MRU无需造影剂即可显示肾盂、肾盏及输尿管的结构和形态，能显示尿路梗阻的部位及梗阻程度，但因其图像分辨率较低，不用对比剂，对了解肾功能及其他泌尿系统器官和组织的价值有限。

因使用MRU检测会受到3D重建影响，MRU易掺杂一些人工伪影，具有假阴性或假阳性，如尿路结石MIP影像较难显示，需结合原图像进行观察对比。对于输尿管下段与膀胱重叠部分的病变不易观察，使得诊断具有一定的困难性。

3.钆塞酸二钠在MRU中的应用

3.1 钆塞酸二钠在MRU原理

钆塞酸二钠造影剂本身不产生信号，信号来源于质子，通过影响质子驰豫时间，间接改变泌尿系统组织的信号强度改变质子周围的磁场，明显缩短T1、T2的驰豫时间。钆塞酸二钠会造成磁场的不均匀性，质子通过这种横向磁化使得信号强弱变化。MRU诊断的基础是采用重T2权重，使得其他组织的横向磁化矢量几乎没有，信号强度很低甚至是没有信号显现，而尿路中的水仍然保持较大的横向磁化矢量，使得含水器官和组织显出图像。

钆塞酸二钠可完美结合动态期和肝特异期，可分别提高血供信息和正常干细胞功能信息成像情况。动态增强扫描，肝胆特异期扫描，不同性质的病变具有不同的表现；动态增强与肝胆特异期结合，可获得更多诊断相关信息。通过静脉注射钆塞酸二钠，使得肾与其周围脂肪囊在成像上形成鲜明的对比，肾实质与肾盂内尿液形成良好的对比。

3.2 使用方法

目前推荐的钆塞酸二钠在临床应用中采用周围自动静脉注射0.025mmol/kg，注射剂量为2mL/s流率注射，2mL/s的流率已被广泛应用于临床试验，是依据使用Gd-DTPA进行稳态梯度回波序列扫描时的标准来设定的[12]。

进行MRU检查前2h饮水500～1000mL，使得整个尿路处于充盈状态。检查是以膀胱有尿意感为宜，检查前有时需要用利尿剂，以利于肾盂、输尿管的显示。

临床上主要采用检查序列优化，检查时间仅需25～30min。在平扫成像后，通过静脉注射钆塞酸二钠，在动态期时T1加权像、梯度回波、脂肪抑制序列；约10min后进行T2加权像、快速自旋回波、继续脂肪抑制序列；约20min肝特异期成像、T1加权像、梯度回波和脂肪抑制序列。

3.3 钆塞酸二钠在静态MRU中的应用

T2加权技术是最先采用的MR尿路成像方法[13]。静态MRU将尿路当作一个装有静态液体的容器，采用T2加权技术利用液体长T2驰豫时间的特性来显像。因此，静态MRU尿路成像技术类似MRCP，屏气T2加权MRU可用于厚层单激发快速自旋回波技术或类似的薄层技术。背景组织的信号强度可通过回波时间和脂肪抑制来调节。三维呼吸门控序列应用于获得薄层数据，经后处理获得尿路的容积显示（VR）或最大密度投影（MIP）。重T2加权静态MRU类似传统的排泄性尿路造影，用于快速确定尿路梗阻。

静态MRU将尿路当作一个装有静态液体的容器，采用重T2加权技术利用液体长T2驰豫时间的特性来显像。静态MRU依赖集合系统内的尿液成像而不是肾脏的排泄功能，因此钆塞酸二钠缩短T2的效应可成功应用于静态MRU，获得对比剂的排泄期图像。它非常适合扩张、梗阻的患者。对于尿路无扩张的患者，使用水化、利尿剂，或加压等方法，可增加尿路内的尿液容量，改善MRU影像质量。因此，无论是正常还是异常的尿液充盈的结构均可用静态MRU干预。对于无扩张的患者，MRU检查前应静脉水化（使用利尿剂），这个方法优于口服水化。

3.4 钆塞酸二钠在排泄性MRU的应用

通过静脉注射钆塞酸二钠造影剂，在排泄期采集集合系统影像。由于钆塞酸二钠可以缩短T1驰豫时间，在T1加权上获得高信号的图像。对比剂常用的标准剂量为0.1mmol/kg，静脉注射后对比剂会很快聚集在尿液中，由于重T2加权的效应（对比剂在高浓度时可产生缩短T2的效应），大量聚集在肾盂里的对比剂的表现为低信号，这个效果优于使用低剂量钆塞酸二钠（如0.01mmol/kg）的效果，因为低剂量钆塞酸二钠和口服水化一起使用时，在扩张的集合系统里钆对比剂会被稀释和分散。

排泄MRU要求肾脏具有良好的可将钆塞酸二钠排泄入集合系统的功能，因此，排泄MRU不能适用于评价肾功能严重衰竭和要求充分延迟的尿路梗阻的患者。对于明显扩张的输尿管，静态MRU一般适用，但使用钆塞酸二钠有时可以帮助鉴别输尿管梗阻的部分性和完全性。

3.5 钆塞酸二钠在泌尿系成像的优缺点

3.5.1 钆塞酸二钠在MRU使用优点

进行MRU是注射钆塞酸二钠造影剂10～20min后就可得到清晰的图像，检查时间短，可操作性强。同时弛豫率高，仅0.025mmol/kg（1/4DTPA用量）就可得到对比度高、清晰图像。使用钆塞酸二钠毒性小，安全系数大，在人体内结构稳定。

钆塞酸二钠的特点是高弛豫率，因此可带来理想的图像对比效果。钆塞酸二钠在体内以非代谢形式排泄，肾脏和胆道排泄分别为43.1%～53.2%和41.6%～51.2%，注射24h后迅速由肾和胆道排出，具有高溶解度。肝或肾功能受损时，两条排泄途径可相互代偿。钆塞酸二钠的优越性体现在对病变的检出率高于现在传统的磁共振对比剂，能明显提高病灶检出率，尤其小病灶检测，为早期治疗提供了可靠的诊断信息。

3.5.2 钆塞酸二钠在MRU使用缺点

在进行MRU检查前，医生会给患者注射钆塞酸二钠造影剂，以便获得更好的器官和组织成像。但最新研究表明，这些沉积可能会出现在一些人体的组织中，包括肝脏、肾脏、肌肉、皮肤等。对于肾功能不全的患者使用含钆塞酸二钠造影剂有发生肾源性系统纤维化（Nephrogenic Systemic Fibrosis，NSF）的风险。

此外，钆塞酸二钠可能导致过敏或类过敏反应严重时可导致过敏性休克，但发生率不高。其他的副作用如会出现头痛、眩晕、味觉嗅觉失调、面部潮红等，基本可忽略不计。

4.展望

钆塞酸二钠应用在泌尿系统疾病的MRU诊断中具有肾脏及胆道双重排泄途径，能够很好地显示泌尿系统情况以便提供更多成像信息，因此在泌尿疾病的诊断应用中具有使用价值。

钆塞酸二钠在MRU中的应用，仍存在有待解决：①钆塞酸二钠在泌尿疾病诊断仍处于体外实验阶段，且有一部分是基于动物实验，离临床应用还有一定的距离；②钆塞酸二钠评估泌尿系统器官、组织功能时，由于缺乏大量临床数据对泌尿系疾病进行预测，使得检查过程并不适合于每一个患者，尤其是对于肾脏严重损伤的患者；③钆塞酸二钠制备成本昂贵。尽管如此，钆塞酸二钠在临床应用仍具有很大的研究空间，需要医学工作人员继续对钆塞酸二钠进行研究以及作出更多的努力来攻克临床应用中可能会出现的问题。