性或靶向性;5)在体内有适当的存留时间而又易于从体内排出。T1弛豫是引入射频脉冲后净磁化MZ平衡的过程,这种M Z的变化是质子自旋系统和分子附近矩阵之间的能量传递的结果。所有生物系统是由各种分子和组织构成,他们有不同的弛豫行为和不同的T1弛豫时间,组织周围顺磁性离子的存在增强了组织的弛豫,缩短了T1弛豫时间,特别地,过渡金属离子和镧系金属离子具有大量不成对电子,例如Gd3+、Mn2+和Fe3+具有高效的弛豫性能,如下表1.1所示。目前广泛使用的T1型造影剂主要是钆离子的螯合物,如马根维显已被正式用于临床作为核磁成像造影剂,这也是第一次稀土化合物被正式作为注射用药物。因为钆离子有7个未成对电子,顺磁性高,而螯合的钆离子具有高稳定性,可以避免游离离子的释放而产生毒性,同时对有机配体进行化学修饰,可能实现在体内的可控分布即靶向性[2]。然而近年发现其对肾功能不全者的毒副作用非常大,会导致肾源性纤维化性皮肤病,目前发病机制尚不明,但几乎所有患者在出现临床症状前均接受过注射含钆磁共振造影剂,可能钆作为一种重金属,其自由离子可与体内磷酸、碳酸等阴离子结合并在皮肤、肌肉、骨骼、肝脏或其他脏器沉积,促使病症发生。美国FDA、欧洲泌尿放射学会相继制定了相似的指导意见,要求肾脏科医师对肾功能不全的患者慎用钆剂[3]。同时由于大量使用钆剂,在一些大城市的排水系统中发现了高含量的钆,这可能对生态造成潜在的危害。因此科学家将目光投向了另外一类过渡金属Mn,提出其可能作为钆剂替代的MRI造影剂,与钆不同的是,锰是人体必须元素之一,其外层d轨道有五个未成对电子。目前已经有部分的商业化锰剂。过去几十年发展了锰提升的核磁共振成像技术(MEMRI)用于动物脑成像,主要为氯化锰(MnCl2)溶液以及后来发展的小分子化合物Mn-DPDP,但是都因为毒性太大,不能用于人体。其他商业化的锰造影剂目前大都是小分万方数据
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