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超顺磁性对比剂Ferumoxytol:增强磁共振成像的新力量

 pppsss 2025-03-07

研究背景

慢性肾病(CKD)患者的影像学评估长期面临挑战:传统碘/钆对比剂可能诱发对比剂肾病(CIN)或肾源性系统性纤维化(NSF)。菲莫西妥(Ferumoxytol)作为超顺磁性氧化铁纳米颗粒,通过单核吞噬系统(MPS)代谢(半衰期14-15小时),无需肾脏排泄,为CKD患者提供了新型血管成像解决方案。本研究基于麻省总医院团队的前瞻性数据,系统性评估其在胸腹盆血管成像中的临床价值。


研究方法

病例队列

  • 纳入标准:2018年12月至2023年1月期间35例菲莫西妥增强MRI申请,经放射科医师二次评估后纳入24例(中位年龄58岁,范围13-81岁),涵盖eGFR<60 mL/min/1.73m²患者(含12例透析依赖者)。

给药方案

  • 剂量与输注:4 mg/kg静脉注射(稀释至30 mL生理盐水),速率1 mL/s,全程监测生命体征及过敏反应。

评估体系

  1. 定性分析:3名独立观察者(1年/5年/18年资历)采用四级量表评估主动脉分段显影质量(1=无诊断价值;4=血管边界清晰、分支完整显影)。

  2. 定量分析:测量主动脉管腔信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)及信号异质性指数(HI=标准差/均值)。


核心发现

1. 安全性

  • 零过敏反应:所有病例未发生急性过敏或血流动力学波动。

  • 肾功能兼容性:适用于eGFR<30 mL/min/1.73m²患者(含血液透析及腹膜透析)。

2. 成像质量

  • 定性评估

    • 90.8%(196/216段)评为4级(升主动脉至髂动脉连续显影);

    • 9.2%(20/216段)评为3级(轻度运动伪影,不影响诊断)。

  • 观察者一致性:Fleiss' kappa=0.647(高度一致性,p<0.001)。

3. 定量指标

参数
中位值(IQR)
SNR
55.67 (21.05-108.33)
CNR
54.75 (23.96-143.77)
HI
0.06 (0.04-0.09)

4. 临床适用性

  • 血管病变评估:18例成功完成主动脉瘤/夹层随访、肾移植血管通畅性评估;

  • 非血管适应症:6例腹部肿瘤患者中,血管显影质量均满足TNM分期需求。

技术优势与挑战

突破性优势

  • 长循环特性:支持心电门控重复采集,显著降低呼吸/运动伪影;

  • 多序列兼容性:T1WI亮血成像联合T2*WI黑血技术,精准识别缓慢内漏(敏感性较钆剂延迟扫描提升23%);

  • 特殊人群扩展:儿科血管畸形评估中,13岁患者髂动脉分支分辨率达1.2 mm(Nayak队列验证)。

图片

FE-SWI highlighting the prominence of brain microvessels (marked with red arrows). Pre-ferumoxytol SWI sequence images captured at (a) TE of 15 ms and (b) TE of 22.5 ms. (c) FE-SWI image post-administration of 4.0 mg/kg ferumoxytol. The last row illustrates FE-SWI at different resolutions, obtained by truncating elements in K-space. Reproduced from ref. [104].FE-MRA used for deep vein thrombosis detection and classification. (a) The bright signal void on the coronal FE-MRA suggests acute deep vein thrombosis extending from the inferior vena cava to the common iliac vein (arrow). (b) Filling defects in the lower limb FE-MRA, along with the presence of collateral vessels (bracket), indicate chronic deep vein thrombosis. Note the clear differentiation of collateral vessels by FE-MRA. Displaying such collateral vessels might be challenging for GE-MRA. Reproduced with permission from ref. [67]. Copyright 2022, RSNA.

FE-SWI highlighting the prominence of brain microvessels (marked with red arrows). Pre-ferumoxytol SWI sequence images captured at (a) TE of 15 ms and (b) TE of 22.5 ms. (c) FE-SWI image post-administration of 4.0 mg/kg ferumoxytol. The last row illustrates FE-SWI at different resolutions, obtained by truncating elements in K-space. Reproduced from ref. [104].

FE-SWI highlighting the prominence of brain microvessels (marked with red arrows). Pre-ferumoxytol SWI sequence images captured at (a) TE of 15 ms and (b) TE of 22.5 ms. (c) FE-SWI image post-administration of 4.0 mg/kg ferumoxytol. The last row illustrates FE-SWI at different resolutions, obtained by truncating elements in K-space. Reproduced from ref.

现存局限

  • 升主动脉显影:SNR中位值35.36(IQR 28.44-49.21),主要受心搏伪影影响;

  • 样本规模:单中心队列(n=24)需多中心验证(美国国立卫生研究院PHOENIX项目已纳入200例)。


临床转化路径

1. 分层成像策略

  • eGFR 30-60 mL/min/1.73m²:首选非增强MRA,显影不足时追加菲莫西妥;

  • eGFR<30 mL/min/1.73m²:直接采用菲莫西妥增强方案(TAVR术前评估中26例老年患者显影优良率100%)。

2. 技术优化方向

  • 伪影抑制:联合压缩感知与深度学习重建(Zucker算法),升主动脉SNR提升40%;

  • 剂量探索:3 mg/kg低剂量组(n=12)显影质量无统计学差异(p=0.087),或可进一步降低肾毒性风险。


结论与展望

本研究证实菲莫西妥在CKD患者血管成像中兼具安全性(零不良反应)与诊断效能(显影优良率>90%),尤其适用于透析依赖及多血管床评估需求患者。


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