Особливості використання рентгенконтрастних речовин

Особливості використання рентгенконтрастних речовин

Реферат

Тема

Особливості використання рентгенконтрастних речовин

Зміст

1. Вступ. Екскурс до історії

2. Фармакокінетика контрастних засобів

3. Лікування побічних реакцій на рентгенконтрастні речовини

6. Премедикація

7. Барієві контрастні засоби

8. Органоспецифічні контрастні засоби

9. Негативні контрастні речовини

10. Контрастні засоби для магнітно-резонансної томографії

11. Механізми дії МР-контрастних засобів

12. Водорозчинні екстрацелюлярні контрастні засоби

13. Пероральні контрастні засоби для МРТ

14. Контрастні засоби для ультразвуку

Література

1. Вступ. Екскурс до історії

В сучасному відділенні променевої діагностики зображення отримують з використанням чи електромагнітного випромінювання (видиме світло, рентгенівські промені, радіохвилі при магнітно-резонансній томографії), чи ультразвуку (акустичні хвилі). Роздільна здатність багатьох методів променевої діагностики збільшують за допомогою контрастних речовин. Усі контрастні речовини для медичної візуалізації мають одне призначення: збільшувати різницю між структурами тіла в відношенні їх здатності абсорбувати енергію електромагнітного випромінювання чи ультразвуку. Різні контрастні речовини діють на електромагнітне випромінювання чи ультразвук за допомогою різних механізмів. Для досягнення своїй цілі контрастна речовина повинна достигнути різної концентрації в тих чи інших структурах. Що значніше різниця в концентрації контрастної речовини між цими структурами, то менші морфологічні деталі можна розрізнити на зображенні. Добра контрастна речовина має впливати на електромагнітне випромінювання або ультразвукову енергію всередині тіла, але, в ідеалі, не справляти жодної іншої дії на живі тканини. На жаль, це неможливо, і всі контрастні речовини мають небажані побічні ефекти. Тому лікарям важливо усвідомлювати не лише механізми, а й небезпеку контрастування. До того ж, як свідчить досвід, небезпека може не лише недооцінюватися, але й переоцінюватися лікарями. Застосовуючи контрастування, необхідно враховувати також і економічні міркування.

1895 року було відкрито рентгенівські промені. Перше застосування контрастних речовин відбулося 1896 року, буквально через декілька днів після того, як світ дізнався про відкриття В.К. Рентгена. Двоє молодих фізиків, Гасчек і Лінденталь, ввели контрастну речовину, якою була суспензія крейди у воді, до плечової артерії трупа. Ця перша артеріограма мала чудову якість, але час експозиції, витрачений на її виконання, склав 57 хв. Копію знімка фізики відправили Рентгену. Цю артеріограму було опубліковано у фізичному журналі 23 січня 1896 року, лише через тиждень після її отримання. 1923 року було опубліковано статтю групи молодих вчених із клініки Мейо, де вони описали, що сечовий міхур і ниркові миски ставали контрастними на рентгенограмах у пацієнтів, які лікувались великими дозами натрію і калію йодиду, введеними перорально та внутрішньовенно. Це спостереження показало можливість використання йодидів як контрастних речовин, але ще залишилися значні перешкоди до цього. Належну якість рентгенограм забезпечували лише такі дози йодидів, що були токсичними.

Мозес Свік (1900-1985) - молодий американський лікар із Маунт Сінаї Носпитал в 1928р. одержав стипендію для проведення дослідницької роботи за кордоном. Він обирає клініку професора Олександра фон Ліхтенберга у Берліні, яка на той час була найвизначнішою у світі хірургічною урологічною клінікою. Тут 1929 року він отримує екскреторну урограму високої якості за допомогою моно йодованого препарату. Того ж року Ліхтенберг читав цикл лекцій в університетах Америки. На жаль, між цими вченими виникла конфронтація щодо пріоритету відкриття. Ліхтенберг на той час був вже добре відомим професором, який, до речі, першим застосував коларгол - колоїдне срібло для ретроградної піелографії ще 1906 року. І медичний світ повірив у пріоритет О. Ліхтенберга. Але врешті решт було визнано пріоритет Свіка. Щоправда, це сталося через 37 років після відкриття - років критики та обвинувачень у плагіаті, остракізмі з боку колег і міжнародної медичної спільноти.

На початку 30-х років були синтезовані двойодовані сполуки, а у середині 50-х – три йодовані; токсичність останніх була в десятки разів нижчою, ніж двойодованих [18]. Бензольне кільце з трьома атомами йоду у дослідженнях із контрастними речовинами називається «мер». Наприклад, мономер містить лише одне трийодоване бензольне кільце, а димер має дві такі структури. Трийодовані контрастні речовини широко застосовувалися до 80-х років минулого сторіччя та використовуються і тепер. Але наразі все ширше застосовуються неіонні трийодовані контрастні речовини як менш токсичні та такі, що викликають значно меншу кількість побічних реакцій і ускладнень. Ідея створення більш безпечніших неіонних контрастних засобів належить Т. Альмену.

В традиційній рентгенології та комп’ютерній томографії контрастні речовини поділяються на позитивні та негативні. Негативні контрастні речовини (повітря, вуглекислий газ та інші гази) гальмують рентгенівські промені менше, ніж м’які тканини тіла, оскільки газ містіть в порівнянні з м’якими тканинами пацієнта, значно менше число послаблюючих випромінювання атомів на одиницю об’єму. Позитивні контрастні речовини та м’які тканини тіла містять близьке число атомів на одиницю об’єму. Деякі атоми в контрастній речовині (наприклад, йод чи барій) володіють значно більшим високим атомним числом, ніж атоми м’яких тканин (водень, вуглець, азот, кисень). Більш високе атомне число асоціюється, в основному, із збільшеною здатністю послабляти рентгенівські промені. При енергіях фотонів, що використовуються в діагностичній радіології, випромінювання послаблюється фотоелектричним адсорбуванням та комптонівським розсіюванням. В таблиці 1 та на рис.1 надані контрастні речовини, що найбільш часто використовуються, їх хімічні структури, коефіцієнти осмолярності, в’язкості та назви.

Таблиця 1. Різні контрастні речовини - хімічна структура, коефіцієнти осмолярності, в’язкість та назви.

Значення в’язкості (cP) та осмолярності (mOsm/kg H₂O) приведені для концентрації йоду 300 мг/мл. + Для солей натрію

++ Для меглуминових солей.

Рис.1. Трансформація іонного мономеру в неіонний.

Різні типи контрастних засобів

Іонні мономерні контрастні засоби.

1.   Іонні димерні контрастні засоби.

2.   Неіонні мономерні контрастні засоби.

3.   Неіонні димерні контрастні засоби.

Оскільки здатність атому йоду ослабляти рентгенівські промені не залежить від молекули органічної сполуки, з якою він хімічно зв’язаний, то порівняння побічних ефектів, токсичності, осмолярності, в’язкості чи вартості контрастних засобів повинно здійснюватися в еквівалентних йоду кількостях та концентраціях.

2. Фармакокінетика контрастних засобів

Усі представлені вище чотири групи контрастних засобів мають високу розчинність у воді та низьку зв’язуваність з протеїнами плазми. Вони розподіляються почти виключно у позаклітинному просторі та незначно – в внутріклітинному просторі. Розмір молекул дозволяє їм проходити крізь клубочки нирок. Вони дуже слабо реабсорбуються чи виділяються клітинами ниркових канальців та виділяються із нирок подібно інуліну.

Після швидкого внутрішньовенного болюсного введення контрастного засобу воно практично нерозчиненим досягає серця, де змішується з кров’ю, і такий болюс «кров-контрастна речовина» проходить крізь судинне русло легень та досягає лівих долей серця, а також аорти та її гілок. Відбувається швидка дифузія контрастного засобу із крові через капілярні мембрани головним чином в міжклітинний простір. На перших хвилинах після болюсної ін’єкції контрастний засіб відображає розподіл крові та кровоносних судин у тілі. Цей факт дає можливість виявити некротичні пухлини та кісти, котрі не васкуляризовані і тому містять меншу кількість суміші крови з контрастним засобом, чим навколишні нормальні тканини. Аналогічно в цей же період можна виявити гиперваскуляризовані пухлини та запальні процеси, тому що вони містять більшу кількість суміші крови з контрастним засобом, чим нормальні, менш васкулярізовані тканини.

В головному мозку інтактний гемато-енцефалічний бар’єр перешкоджає проникненню контрастного засобу з крові до мозкової паренхіми. У ділянках, де цей бар’єр пошкоджено пухлиною або запаленням, контрастний засіб потрапляє з крові до мозку. Отже, такі ділянки виявляються у ході комп’ютерної томографії з контрастним посиленням як такі, де концентрація контрастного засобу порівняно з оточуючою нормальною мозковою паренхімою більша.

Реакції на контрасті засоби представляють собою загальну реакцію організму, обумовлену як токсичною, так і алергічною дією препарату. Гострі (ранні) побічні реакції – це реакції, які проявляються протягом 1 години. Патофізіологія гострих загальних побічних реакцій на контрастні речовини поки не зовсім зрозуміла та, ймовірно, є багатофакторною. Більшість сповільнених реакцій проявляється протягом 5-15 хвилин після введення контрастних речовин. Пізні побочні реакції - це реакції, які проявляються через 1годину-7 діб після введення контрастної речовини.

Гострі реакції поділяють на легкі, середньої тяжкості та тяжкі. За інтенсивністю клінічних проявів реакції на контрастні засоби можуть бути поділені на:

- легкі (немає необхідності в лікуванні);

- середньої тяжкості (необхідне лікування, але немає потреби в реанімаційних заходах);

- тяжкі (лікування є життєво необхідним, потрібні реанімаційні заходи).

Реакція легкого ступеня. При введенні в кров йодованого контрастного засобу пацієнт відчуває жар в голові чи в усьому тілі, сухість та металевий присмак в роті. Іноді пацієнт скаржиться на болі по ходу вени, легке запаморочення, невелику нудоту, нестачу повітря, починає кашляти чи чихати. Ці симптоми швидко проходять та спеціального втручання не потребують. Посилення цих ознак, приєднання до них гіперестезії, почуття повзання мурашок в кінцівках, в котру вводять препарат, збліднення шкіри, почуття свербежу сліду розглядати як передвісник алергічної реакції. Якщо подібна картина виникає до закінчення введення контрастного засобу, необхідно припинити ін’єкцію, залишивши голку в судині, приготовити для ін’єкції адреналін та преднізолон. Якщо реакція з’явилася після видалення голки із вени, то вище місця ін’єкції слід наложити гумовий джгут, тому що в іншому випадку вени мають спастися і буде тяжко виконати необхідні вливання. Легкі реакції включають почервоніння лиця, нудоту, біль в руках, свербіж, блювоту, головний біль та легку кропивницю. Звичайно вони протікають легко, тривають недовго, проходять самостійно та не потребують специфічного лікування, за виключенням прийому антагоністів Н1-рецепторів для лікування кожного свербежу.

Реакція середньої тяжкості. У пацієнта з’являються сильна нудота, блювота, чихання та нежить, сльозоточивість, озноб, свербіж, кропивниця, ангіоневротичний набряк. Перша допомога виражається в підшкірному введені адреналіну, внутрішньовенному введені димедролу, преднізолону, дачі кисню. Реакції середнього ступеня тяжкості включають більшу вираженість цих симптомів, помірне зниження артеріального тиску та бронхоспазм, дифузну кропивницю та еритему, набряк обличчя середньої тяжкості, вагусні реакції. Пацієнтів потрібно лікувати та спостерігати для попередження подальших ускладнень, однак, клінічна ситуація не є настільки серйозною. Адекватне лікування може бути проведено в рентгенівському відділені без переміщення пацієнта в палату інтенсивної терапії.

Тяжка реакція. Анафілактичний шок. Розвивається бурхливо, як правило, в перші 5-10 хвилин після ін’єкції контрастного засобу та потребує негайного лікарського втручання. Симптоми тяжкої реакції: різке падіння артеріального тиску, блідніть шкіряних покривів, неспокій, запаморочення, нудота, втрата свідомості, затруднення дихання, судороги. У всіх випадках тяжких реакцій одночасно з початком надання першої допомоги необхідно викликати реанімаційну бригаду. Перша допомога полягає у внутрішньовенному введені адреналіну, гідрокортизону, супрастину, подачі кисню. Тяжкі реакції включають в себе виражені прояви усіх симптомів, що спостерігаються при легкому та середньому ступеню. Це тяжка артеріальна гіпотензія, тяжкий бронхоспазм, анафілактоїдная реакція, набряк легень, набряк гортані, тяжкі порушення серцевого ритму та блокада серця, серцево-судинний та легеневий колапс, конвульсії, втрата свідомості. Пацієнти потребують невідкладного інтенсивного лікування та транспортування в палату інтенсивної терапії. Серйозні або фатальні реакції на контрастні речовини є непередбачуваними, але надзвичайно рідкими. Анамнез серйозних реакцій на контрастні речовини, бронхіальна астма чи алергія на багато речовин підвищують частоту серйозних реакцій у 5 разів.

Трийодовані контрастні засоби з коефіцієнтом 1,5 визивають легкі реакції у 10% пацієнтів, тяжкі реакції - з частотою 1:900-1:3000, а доля смертельних випадків складає 1:50000. Нові низькоосмолярні контрастні засоби, особливо неіонні, володіють меншим ризиком псевдоалергічних реакцій. До цього часу невідомі точні механізми, що стоять за реакціями на контрастні засоби. На сьогодні вважається, що вони в більшості випадків не є наслідком реакції антиген-антитіло та не викликані присутністю атомів йоду в молекулах контрастного засобу.

3. Лікування побічних реакцій на рентгенконтрастні речовини

Судинні вагусні реакції (падіння артеріального тиску, брадикардія) лікуються поміщенням хворих в положення Тренделенбурга та внутрішньовенним введенням рідини (фізіологічний, чи розчин Рінгера). Якщо зниження артеріального тиску утримується, необхідно ввести внутрішньовенне 0,5-1 мг атропіну. Нижче представлена схема лікування реакцій на контрастні засоби. Симптоми цих реакцій лікуються однаково, незалежно від того, мають вони алергічну чи псевдоалергічну етіологію.

1. Гостра алергічна реакція (кропивниця чи/та набряк Квінке, іноді в поєднанні з головним болем, блювотою, болем в животі, діареєю, астмою, кон’юнктивітом, ринітом).

Лікування:

1) Адреналін 0,5мг (1мг/мл) підшкірно,

2) Кисень 2-6 л/хв,

3) Дифенгідрамін 50 мг внутрішньом’язово.

2. Анафілактична реакція (симптоми такі, як і при гострій алергічній реакції, а також тахікардія, падіння артеріального тиску, блідність).

Лікування:

1) Адреналін 0,3-0,5 мг (1мг/мл) внутрішньовенно,

2) Кисень 2-6 л/хв, установити внутрішньовенний катетер.

3. Анафілактичний шок (симптоми схожі із анафілактичною реакцією, але більш виражені: відсутність свідомості, астматичний статус, зупинка дихання, колапс, зупинка серця).

Лікування:

1) Адреналін 0,3-1,0 мг (1мг/мл) внутрішньовенно,

2) Кисень 2-6 л/хв,

3) Гідрокортизон 250 мг внутрішньовенно,

4) Інтубація + штучна вентиляція легень.

Для пацієнтів з високим ризиком гострої реакції на контрастні засоби:

1. Переглянути направлення на дослідження та обговорити можливість виконання альтернативного дослідження з лікарем.

2. Як контраст використовувати неіонний мономер. Не використовувати той контрастний засіб, на який пацієнт раніше мав реакцію середньої тяжкості чи тяжку.

3. Якщо попередня реакція була:

1) легкою – проводити дослідження без премедикації;

2) середньої тяжкості – проводити премедікацію (див. нижче);

3) тяжка – премедікація, наявність анестезіолога, чи виконання дослідження під общин наркозом.

4. Премедикація

Планові дослідження

1. Преднізолон 50 мг перорально за 12 та 2 год перед дослідженням;

2. Клемастин 1 мг/мл, 2 мл внутрішньом’язово за 1 год перед дослідженням.

Невідкладні дослідження:

1. Розчин гідрокортизону 200 мг внутрішньовенно, потім – кожні 15 хв до закінчення дослідження;

2. Клемастин 1 мг/мл, 2 мл внутрішньовенно за 1 год перед дослідженням.

В таблиці 2 сумовані лікувальні міри при гострих реакціях на внутришньосудинне введення контрастних засобів.

Таб.2. Лікувальні міри при гострих реакціях на внутришньосудинне введення контрастних засобів

Хоча більшість серйозних побічних реакцій, таких як анафілактичний шок, відносяться до негайних реакцій, відстрочені побічні реакції в наш час стали об’єктом прицільної уваги, можливо, внаслідок суттєвого зниження частоти негайних реакцій внаслідок збільшення використання неіонних контрастних речовин. Загальними проявами відстрочених реакцій є головний біль, кожна сип, свербіж, нудота, головокружіння, лихорадка, біль в руці, у вену якої вводили контрастну речовину, шлунково-кишкові розлади, розвинення грипоподібних симптомів (втомлюваності, слабкості, запальних змін верхніх дихальних шляхів, лихоманки, похолодання кінцівок, нудоти, блювоти, діареї, білю в животі). Ці симптоми майже завжди проходять самостійно чи при амбулаторному лікуванні. Існують різні визначення відстрочених (пізніх) реакцій. Більшість дослідників притримуються наступного визначення – відстрочені побічні реакції на внутришньосудинне введення йодованої контрастної речовини – це реакції, що проявляються між 1 годиною та 1 тижнем після введення контрастної речовини.

5. Барієві контрастні засоби

Препарати барію сульфату містять завись практично нерозчинених часточок речовини розміром 0,1- 0,3 мм. Як домішки завись може містити пектин, сорбітол, агар-агар, карбоксиметилцелюлозу, що частково зв’язуються з поверхнею часточок та обумовлюють їх електричний заряд, рН зависі, її стійкість та в’язкість. Усі ці чинники обумовлюють здатність зависі формувати осад, пінитися та прилипати до слизової оболонки у дослідженнях із подвійним контрастуванням. Часточки барію сульфату залишаються на стінках кишечника, з нього не абсорбуються, та, відповідно, нетоксичні. Іони барію токсичні, але надзвичайно мала їх кількість у зависі, що може бути абсорбована, не має практичного значення. Сульфат барію використовується у двох формах. Одна - це порошок, змішуваний із водою перед використанням (Barytgen, Barisperse). Друга – готова до використання завись для спеціальних діагностичних досліджень (Mixobar) – дослідження стравоходу, товстої кишки. В клінічній практиці використовуються два рівні концентрації барію – один для звичайного контрастування, другий – для подвійного. У випадку звичайного контрастування кишечник заповнюється зависсю барію з низькою щільністю (0,5- 1 г барію сульфату /мл зависі). Для досліджень із подвійним контрастуванням (коли барію сульфат вкриває слизову оболонку тонким шаром, і просвіт кишечника роздувається повітрям) використовується завись із високою щільністю (2,0 – 2,5 г барію сульфату /мл завису).

За перорального приймання барію сульфату він може випадково потрапити до бронхіального дерева, за наявності перфорації - проникати до середостіння або черевної порожнини. У середостінні та черевній порожнині барію сульфат може спричинити утворення спайок або гранульом. Проходження крізь перфорацію барію сульфату разом із їжею, кишковим і панкреатичним соками, а також фекальними масами є небезпечнішим від проходження лише барію сульфату. Це підтверджено експериментами на тваринах, де також показано, що чистий барію сульфат завдає більше шкоди, ніж барію сульфат, що містіть стабілізуючі завись домішки.

Приймання барію сульфату може визвати закріп, якій вимагатиме лікування вживанням рідини або послаблюючих засобів. Якщо пристрої, що використовуються для проведення контрастної клізми, пошкоджують стінку кишечника, барію сульфат просякає до позаочеревинного простору. Перфорація кровоносної судини під час дослідження може призвести до її емболії барію сульфатом. Може емболізуватися печінка через портальну вену. Існує також ймовірність потрапляння барію сульфату до малого кругу кровообігу. За підозри на перфорацію шлунково-кишкового тракту його дослідження має проводиться з використанням водорозчинного йодовмісного контрастного засобу. Коли крізь перфорацію водорозчинна контрастна речовина просякає до середостіння або черевної порожнини, вона реабсорбується до кровообігу та виводиться нирками, отже у такому випадку немає ризику утворення гранульом. Серед водорозчинних шлунково-кишкових контрастних засобів перевагу надають речовинам із коефіцієнтом 3 або 6, аби уникнути небажаного осмотичного зневоднення, що викликається гіпертонічним препаратом із коефіцієнтом 1,5. Надто це важливо для дітей.

6. Органоспецифічні контрастні засоби

Контрастні засоби для контрастування жовчних шляхів. Для перорального застосування для холецистографії використовують іоцетамінову кислоту, іопаноїнову кислоту, солі іподату чи тиропаноату. Контрастний засіб абсорбується в кишечнику та переноситься в печінку, де поступає в гепатоцити. Тут він з’єднується з глюкуроновой кислотою, яка підвищує його розчинність у воді та знижує розчинність в жирі. Потім кон’югована контрастна речовина виділяється в печінкові протоки, а звідки - в жовчний міхур. В жовчному міхурі воно концентрується внаслідок всмоктування води крізь стінки міхура. Високе спорідненість цих речовин до білка знижує їх екскрецію нирками та підвищує їх виділення печінкою. За оптимальних фармакокінетичних умов жовчний міхур заповнюється контрастною речовиною через 10-19 годин після її перорального приймання.

Різні механізми можуть зумовлювати занизьку концентрацію контрастної речовини у жовчному міхурі, що призводить до не результативності рентгенографічного дослідження - відсутності його зображення.

1. Діарея, викликана прийомом контрастної речовини. Внаслідок швидкого проходження препарату через кишечник абсорбція виявляється недостатньою для візуалізації жовчного міхура.

2. Порушення функції печінки зі зниженим захопленням контрастної речовини гепатоцитами та зниженням її виділення до жовчних протоків.

3. Механічне закупорювання дренажу жовчі у жовчному міхурі (жовчний камінь, пухлина).

4. Водорозчинний комплекс глюкуронова кислота - контрастна речовина може потрапляти знову до крові крізь пошкоджену стінку жовчного міхура (холецистит).

5. Зниження здатності стінки жовчного міхура концентрувати жовч (холецистит).

6. Виділення бактеріями глюкуронідази у жовчному міхурі за холециститу може зруйнувати комплекс із глюкуроновою кислотою, після чого контрастна речовина, ставши жиророзчинною, реабсорбується крізь стінку жовчного міхура.

Після проведення холецистографії можуть виникати непередбачені псевдо алергічні реакції. Серйозним ускладненням після холецистографії являється ниркова недостатність з олігонурією, механізм якою невідомий. Частота серйозних ускладнень після холецистографії – 1:20 000, летальних випадків – 1:40 000.

Для внутрішньовенної холангіографії застосовуються меглибинові солі іодіпамиду чи іодтроксичні кислоти. Внутрішньовенні контрастні речовини зв’язуються з білками крови. Така протеїнова контрастна речовина не виділяється гломерулярною фільтрацію з сечею, а конкурує з білірубіном за зв'язок з альбуміном. Внутрішньовенні холангіографічні речовини, що мають високу розчинність у воді, не зв’язуються в печінці та виділяються без змін до жовчних протоків у такій великій концентрації, що внутрипечінкові жовчні протоки та загальні жовчні протоки візуалізуються на рентгенограмах. Для холангіографічних контрастних речовин немає необхідності концентруватися в жовчному міхурі. При внутрішньовенному введені контрастних речовин жовчний тракт візуалізується через ½-2 години. Реабсорбції холангіографичних контрастних речовин в кишечнику не відбувається. Найчастіше використовується загальна доза 5- 6 г йоду на час інфузії 30 хвилин. Іноді, в випадках порушення функції печінки, час інфузії складає 5-8 годин.

1. Діарея, викликана прийомом контрастної речовини. Внаслідок швидкого проходження препарату через кишечник абсорбція виявляється недостатньою для візуалізації жовчного міхура.

2. Порушення функції печінки зі зниженим захопленням контрастної речовини гепатоцитами та зниженням її виділення до жовчних протоків.

3. Механічне закупорювання дренажу жовчі у жовчному міхурі (жовчний камінь, пухлина).

4. Водорозчинний комплекс глюкуронова кислота - контрастна речовина може потрапляти знову до крові крізь пошкоджену стінку жовчного міхура (холецистит).

5. Зниження здатності стінки жовчного міхура концентрувати жовч (холецистит).

6. Виділення бактеріями глюкуронідази у жовчному міхурі за холециститу може зруйнувати комплекс із глюкуроновою кислотою, після чого контрастна речовина, ставши жиророзчинною, реабсорбується крізь стінку жовчного міхура.

Колоїдні внутрішньовенні контрастні засоби – це речовини, котрі після внутрішньовенного введення покидають кров більш повільними темпами в порівнянні з мономерними та димерними іонними та неіонними контрастними речовинами, що застосовуються в теперішній час. Ці контрастні речовини мають те перевагу, що вони після внутрішньовенного введення остаються довше всередині артерій та вен та відображають їх морфологію значно довше, ніж засоби, що зараз застосовуються. Для досягнення цього ефекту апробовані йодовані макромолекули та йодовані зависи. Ці контрастні речовини видаляються із крові фагоцитами ретикулоендотеліальної системи. На сьогодні ведуться клінічні випробування по застосуванню цих перспективних колоїдних контрастних засобів.

7. Негативні контрастні речовини

Негативні контрастні речовини – це гази: повітря, кисень, закис азоту (NO₂), двоокис вуглецю (СО₂); вони могуть поєднуватися з водними зависями барію сульфату для подвійного контрастування шлунково-кишкового тракту та з розчиненими у воді йодованими контрастними речовинами для дослідження з подвійним контрастуванням суглобів. Нові методики, такі як комп’ютерна та магнітно-резонансна томографія, а також застосування контрастних речовин у цих методах дослідження майже цілком звели нанівець використання газу для енцефалографії та мієлографії.

Використання газу як контрастного засобу у шлунково-кишковому тракті не справляє несприятливих наслідків, крім ефектів, зумовлених його об’ємом. Газова емболія може статися за непередбачених внутрішньосудинних ін’єкцій газу.

8. Контрастні засоби для магнітно-резонансної томографії

На початку використання магнітно-резонансної томографії (МРТ) вважали, що природна різниця контрастності різних м’яких тканин виключає необхідність застосування контрастних речовин.

Пізніше було виявлено, що різницю у сигналах між різними тканинами, тобто контрастну роздільну здатність на МР зображеннях, можна суттєво поліпшити за рахунок використання різних контрастних засобів. Реалізувати такий підхід вдалося лише тоді, коли перша контрастна речовина (Gd-DTPA) стала комерційно доступною. Після цього інформативність МРТ у діагностиці низки захворювань стала навіть вищою від такої комп’ютерної томографії (КТ).

9. Механізми дії МР-контрастних засобів

Залежноі від магнітних властивостей МР-контрастні засоби поділяються на парамагнітні та супермагнітні. Атоми з одним чи декількома неспареними електронами мають парамагнітні якості. Найбільш розповсюджені МР-контрастні засоби – це парамагнітні іони металу з великим магнітним моментом.

Прикладами таких іонів являються гадоліній, хром, марганець, нікель та залізо. В теперішній час найбільш широке клінічне використання отримали сполуки гадолінію. Як контрастний засіб використовується супермагнітний оксид заліза. Його домінуючим ефектом є скорочення часу релаксації Т2 Із збільшенням дози відбувається зниження інтенсивності сигналу.

10. Водорозчинні екстрацелюлярні контрастні засоби

Першим зареєстрованим для клінічного використання контрастним засобом був гадолінію хелат, гадопентатдимеглюмін (Magnevist). Термін «хелат» означає «клешня» та відображає той факт, що іон гадолінію Gd³⁺ із трьома позитивними елементарними зарядами захоплюється негативно зарядженим хелатом, що складається із солі димеглуміну диетилентриамінопентаценової кислоти (DTPA), що містить п’ять негативно заряджених карбоксильних груп (5 «елементарних зарядів»). Іон Gd-DTPA має 2 негативних «заряди» (+3-5=-2) та супроводжується двома позитивно зарядженими іонами меглуміну для електричної нейтральності. Фармакокінетичні властивості Gd-DTPA схожі із такими розчиненого у воді внутрішньовенного йодовмісного контрастного засобу. Він характеризується високою розчинністю у воді, слабкою здатністю до зв’язування з протеїнами, низьким внутрішньоклітинним накопиченням та розподіляється майже виключно у позаклітинному просторі та виводиться нирками. За нормальної гломерулярної фільтрації період його напіввиведення з плазми крові складає 90 хв. Понад 75% введеної дози виводиться нирками через 3 години.

Gd-DTPA, так як і йодовані контрастні речовини, при внутрішньовенному введені не проникає крізь нормальний гематоенцефалічний бар’єр. Коли гематоенцефалічний бар’єр пошкоджений, що буває у випадках пухлин мозку чи при пошкодженні судин, Gd-DTPA проникає до інтерстіціальної рідини всередині пухлини чи пошкоджених судин. Що більша концентрація Gd-DTPA в тканині, то коротший час Т1 в цієї ткані. Концентрація Gd-DTPA може бути різною в нормальній мозковій паренхімі, у ділянці набряку або у пухлині, що надає можливість диференціювати ці тканини. Доза Gd-DTPA складає 0,1-0,2 ммоль/кг маси тіла. Іноді, в 1-2% випадків, може з’явитися відчуття печії та головний біль. Gd-DTPA безпечний та дає у клінічних дозах ще нижчу частоту псевдоалергічних реакцій, ніж неіонні йодовані контрастні речовини.

11. Пероральні контрастні засоби для МРТ

Як і під час КТ, пероральні контрастні засоби використовуються, головним чином, для дослідження черевної порожнини, диференціювання кишечника від нормальних або патологічних тканин, що його оточують. Надто важливо контрастувати петлі тонкого кишечника. Магнетит, Fe₃O₄ - суперпармагнітний контрастний засіб із переважною дією на Т2-релаксацію - використовується для МР досліджень шлунково-кишкового тракту. Він діє як негативний контрастний засіб, тобто знижує інтенсивність сигналу.

У таблиці знаведено класифікацію контрастних засобів для магнітно-резонансної томографії.

Таб. 3. Контрастні засоби для магнітно-резонансної томографії

12. Контрастні засоби для ультразвуку

Ультразвуковий метод залишається найбільш розповсюдженим у клінічній практиці методом, головним чином завдяки низькій вартості, безпеці та доступності. Проте є фундаментальні обмеження у відображенні тканин із патологічними зсувами, які мають ті ж акустичні властивості, що й оточуюча нормальна паренхіма. За виключенням повітря, жиру та кісток, природна різниця в акустичному опорі різних м’яких тканин тіла невелика. Різниця, що існує між різними тканинами у відображенні ультразвуку, визначається вмістом таких речовин, як колаген, жир, а також кількістю фібро еластичних волокон.

Використання ехоконтрастів в ультразвуковій діагностиці розпочалося 1968 року, коли R. Gramiak і P. Shan виявили підсилення ехосигналів після введення індоціану зеленого до порожнини лівого передсердя та помилково віднесли цей феномен на рахунок барвника. Наступні дослідження довели, що підсилення відбитого ультразвукового сигналу зумовлено появою мікропухирців повітря у момент ін’єкції.

В основі отримання контрастного зображення у ході УЗД лежить зміна акустичних властивостей досліджуваних тканин. Як відомо, основними фізичними ефектами взаємодії ультразвуку з часточками речовини (з тканинами та ехоконтрастом) є відбиття, заломлення, розсіювання та поглинання. Специфічні ультразвукові характеристики ехоконтрастів у першу чергу змінюють ступінь зворотного розсіювання і, отже, підсилюють відбиття ультразвуку у ділянці інтересу. Метою внутрішньосудинного введення контрастів є збільшення кількості відбивачів у просвіті судини. Оскільки акустичний опір газу найсуттєвіше відрізняється від опору крові, більшість ехоконтрастів засновано на введенні водної зависі мікропухирців повітря у кров.

Ідеальний ехоконтраст повинен мати такі властивості:

- нетоксичність;

- можливість внутрішньовенного введення;

- стійкість під час проходження через легені, серце та капіляри;

- збереження стабільності у ході рециркуляції.

За місцем дії ехоконтрасти підрозділяють на:

1. Доплерівські контрастні речовини для внутрішньосудинного дослідження призначено переважно для оцінки гемодинаміки магістрального та органного кровообігу та ангіоархітектоніки органів і патологічних утворень.

Ехоконтрасти також розподіляються на рідинні та газовмісні. Ефект рідинних контрастів пов’язано зі зміною в’язкості та щільності крові. Вони переважно використовуються як органо- та пухлиноспецифічні. Доцільним є використання цих контрастів для дослідження паренхіматозних органів – печінки, нирок, селезінки, підшлункової залози. Основний принцип їх дії - це підсилення різниці між ехогенністю нормальних і патологічних тканина. До цього часу рідинні ехоконтрасти не знайшли широкого використання через недостатній ефект контрастування, відносно високу токсичність, необхідність введення великих об’ємів і складності використання.

Газовмісні ехоконтрасти розроблено на підставі мікропухирців повітря, стабілізованих різними речовинами. Основною властивістю мікропухирців є високий акустичний опір газу ультразвукові, що значно відрізняється від акустичного опору крові. Це найбільша та перспективна група ехоконтрасних препаратів. Відомо близько 30 ехоконтрасних препаратів, які містять мікропухирці. Ці ехоконтрасти використовують для дослідження серцево-судинної, травної та сечостатевої систем, а також патологічних порожнин (нориць, абсцесів).

До ультразвукових контрастних засобів належать:

- водні зависі твердих часток, що після введення в кров підсилює її ехогенність, а після фагоцитозу в печінці підсилює ехогенність її паренхіми;

- крапельки сполук перфторвуглецю – маслянистий рідкий препарат, що підсилює ехогенність крови, а потім – печінки;

- мікропухирці газу в оболонці з альбуміну («Інфрсон»);

- мікропухирці газу, заключні у галактозу («Еховіст») або у галактозу та жирові кислоти («Левовіст»);

- рідина, що вводиться у кров, і вже там виділяє мікропухирці газу («ЕхоГен»).

У таблиці 4 наведено основні види ехоконтрастних засобів.

Таблиця 4. Ехоконтрастні засоби

Введення ехоконтрастного засобу дозволяє перетворити не цілком досконале дослідження, що не має діагностичного значення, на діагностичне. Отже, зникає необхідність у направленні пацієнта на більш вартісні та/або інвазійні процедури. Розробка ехоконтрастних засобів перевершила, на думку спеціалістів, інші шляхи розвитку та вдосконалення УЗД. Контрастування поліпшує якість оцінки стану великих судин порівняно зі звичайною доплерографією за рахунок підвищення чутливості та специфічності. Хоча використання ехоконтрастних речовин обмежується їх досить високою ціною, УЗД із контрастуванням, очевидно, може конкурувати зі ще більш вартісними методами ангіовізуалізації.

Література

1. Кравчук С.Ю., Лазар А.П. Основи променевої діагностики. Чернівці, 2005.

2. Линденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская рентгенология и радиология. М. „Медицина", 1993.

3. Рентгенодіагностика. За загальною редакцією, проф. В.І. Милька Вінниця: Нова книга. 2005

5.  Милько В.Й., Лазарь А.Ф., Назимок Н.Ф. Медицинская радиология: Учебник. - Киев: Вища школа. 1980.

6. .Линденбратен Л.Д., Лясс Ф.М. Медицинская радиология.- М.:Медицина.- 1986

7. Променева діагностика. За ред. проф. Коваль Г.Ю. Київ.: Орбіс, 1998. - Т. І.

8. Путеводитель по диагностическим изображениям /Ш.Ш. Шотемор, Й.Й. Пурижанский, Т.В. Шевякова й др. - М.: Советский спорт, 2001.

9. Федоров 1.1. Курс рентгенології і радіології.- К.: Вища школа, 1972.

10.   Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике. Под ред. Митькова В.В. Т.І. М.: Медицина, 1996.

11.   Общее руководство по радиологии. Под ред. Г. Петтерссона, у 2-х томах. М.: "Спас", 1996.

12.   Ультрасонографія. Під ред. Г.Петтерссона, редактор українського видання Ю.А. Іванів, Львів, "Медицина світу", 1998.

13.   Габуния Р.И., Колесникова Е.К. Компютерная томография в клинической диагностике.М., 1995.

14.   Линденбратен Л.Д., Лясс Ф.М Медицинская радиология. М.:Медицина, 1986.