MRI 造影剤にはどのような種類がありますか?

磁気共鳴という言葉をよく耳にします。人々がよく話す磁気共鳴の正式名称は磁気共鳴画像法で、医療で広く使用されている画像装置です。実際、磁気共鳴には、強磁性共鳴、サイクロトロン共鳴、常磁性共鳴など、多くの分類があります。それに比べて、磁気共鳴造影剤はほとんどの人にとってあまり馴染みがありません。以下では、磁気共鳴造影剤の分類を紹介します。

MRI造影剤にはどのような種類がありますか?

磁気共鳴造影剤は、内部および外部の緩和効果と磁化率効果を通じて、組織の信号強度を間接的に変化させます。

1. 造影剤の種類によって、陽性造影剤と陰性造影剤の 2 つのカテゴリに分類されます。

2. 造影剤の生物学的分布に応じて、細胞外空間に非特異的に分布する造影剤、細胞内に侵入するか細胞膜に結合する造影剤、および血液プールに分布する造影剤に分けられます。

現在最も広く使用されている造影剤はGd-DTPAで、中国語名はガドリニウムジエチレントリアミン五酢酸塩またはガドペンテト酸メグルミン塩、商品名はマグネビストです。

Gd-DTPAの作用機序

Gd-DTPA は常磁性物質です。Gd3+ には 7 つの不対電子があります。その不対電子は陽子と同様に双極子であり、磁気モーメントを持ちます。電子は非常に軽いですが、その磁気モーメントは陽子の約657倍です。常磁性物質が存在しない場合、組織の T1 および T2 緩和は、陽子間の双極子間相互作用によって引き起こされ、局所的な磁場変動を形成します。不対電子を持つ常磁性物質が存在すると、電子の磁化率は陽子の約 657 倍であるため、巨大な局所磁場変動が発生します。このとき、ほとんどの電子の移動周波数はラーモア周波数に近くなり、隣接する陽子のT1緩和時間とT2緩和時間が短縮されます。つまり、陽子双極子と電子双極子の間にいわゆる双極子-双極子相互作用が形成され、いわゆる陽子磁気増強が引き起こされ、T1緩和時間とT2緩和時間が短縮されます。

Gd-DTPA の濃度が低い場合、体組織の T1 緩和時間が長くなるため、造影剤は体組織の T1 緩和時間に大きな影響を与えます。しかし、Gd-DTPA の濃度が増加するにつれて、T2 短縮効果はますます顕著になります。Gd-DTPA の濃度が臨床用量よりもはるかに高い場合、T2 が大幅に短縮されるため、T2 増強によって T1 増強が隠されます。このとき、T2 または T2* 強調画像を使用すると、造影剤を含む組織の部分は低信号として表示されます。この状況をネガティブ コントラストと呼びます。したがって、高用量の Gd-DTPA は陰性造影剤としても使用できます。このことから、

MRI 造影剤が組織信号強度に及ぼす影響は、組織内の造影剤の濃度と密接に関係しています。

Gd-DTPAの臨床応用

Gd-DTPA は、組織特異的ではありませんが、全身の MR 強化スキャンに使用できるイオン性細胞外液造影剤です。 Gd-DTPA の従来の臨床投与量は体重 1 キログラムあたり 0.1 mmol であり、FDA によって許可されている最大投与量は体重 1 キログラムあたり 0.3 mmol です。