4.1: Контрастні речовини в радіології

Last updated
Save as PDF

Page ID: 68854

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Знання

Розпізнати показання до застосування контрастної речовини при дослідженні різних органів/систем органів за допомогою рентгеноскопії, КТ, ДСА, МРТ
Знайте ризики та побічні ефекти часто використовуваних контрастних речовин.
Визначте використання різних фаз часу застосування контрастних речовин та їх відповідних значень відповідно до клінічної проблеми.
Визначте нефрогенний системний фіброз (NSF), пов'язаний з контрастом МРТ, та заходи, які можна вжити для мінімізації цього ризику

Конкуренції

Визнайте, чи є КТ посиленим контрастом чи ні
Розпізнайте різні типи рентгеноскопічних досліджень, що посилюються контрастом
Повідомити про ризики та переваги застосування контрастних речовин для різних загальних рентгенологічних досліджень (включаючи рентгенографію, рентгеноскопію, DSA, КТ та МРТ) пацієнтам та їх сім'ям

Фундаментальним фактором, який призводить до клінічно корисного діагностичного зображення, є концепція того, що різні анатомічні тканини мають диференціальний вигляд на візуалізації, будь то щільність, інтенсивність або ехогенність. Наприклад, щільність печінки на комп'ютерній томографії (КТ) не відповідає щільності жовчного міхура, і тому ці структури можна диференціювати на знімках КТ.

Коли тканини дуже схожі за зовнішнім виглядом на структури навколо них, наприклад, артерії проти вен в горбині легені, іноді необхідно використовувати контрастну речовину, щоб допомогти диференціювати одну структуру від іншої. Введений контраст змінює спосіб проходження рентгенівських променів через пацієнта, щоб досягти детектора зображення або змінити реакцію тканин на ультразвук або на магнітні поля, і, отже, впливає на зовнішній вигляд отриманих зображень, роблячи його відмінним від зображення без введення контрастної речовини. Злоякісні тканини часто демонструють диференціальне посилення контрасту, ніж нормальна тканина, що робить їх більш помітними на візуалізації. Часто важливо вчасно отримати зображення на основі тривалості часу від ін'єкції контрасту до захоплення зображення, щоб підкреслити видимість артерій, вен та органів, оптимізуючи виявлення відхилень.

Існує ряд різних форм візуалізації контрасту (газ, рідина, суспензія), що дозволяють здійснювати доставку через рот, на пряму кишку, внутрішньовенно/внутрішньовенні/внутрішньоартеріальні шляхи. Кожен інший режим доставки має унікальне застосування, наприклад, суспензія сульфату барію твердих частинок - це тип перорального контрасту, який використовується для рентгеноскопії (езофаграми, верхні шлунково-кишкові ряди та подальші операції з тонким кишечником). Тверді суспензії барію можна вводити тільки в кишковий тракт. Введення або витік барію поза кишкового тракту може мати важкі, несприятливі наслідки для пацієнта.

Більшість контрасту, що використовується в рентгенівській візуалізації на основі, є водорозчинним. Це фармакологічний засіб, пов'язане з молекулами йоду і його вводять внутрішньовенно, внутрішньовенно, або внутрішньоартеріально. Наявність йоду запобігає проникненню рентгенівських променів у тканини, посиленої контрастністю, внаслідок чого ці структури з'являються більш щільними (непрозорими) при візуалізації. Наприклад, щільний контраст у венах або артеріях може бути майже таким же щільним, як кістка на КТ. Знання фізіології кровотоку і анатомічного розподілу артерій і вен має важливе значення в інтерпретації контрастних посилених зображень.

Оскільки магнітно-резонансна томографія (МР) не використовує рентгенівських променів, посилення контрасту для МР - це парамагнітна контрастна речовина на основі гадолінію (GBCA), яку можна вводити внутрішньовенно або внутрішньосуглобово. Використання парамагнітних контрастних речовин для МР функцій для зміни сигналу з тканин, в яких він концентрується, що досягається шляхом зміни реакції молекул води в тканині на магнітне поле і радіохвилі, які використовуються в МРТ.

Ультразвукове дослідження з контрастом проводиться нечасто. Ультразвуковий контраст являє собою рідку суспензію, що містить мікробульбашки, або мікросфери, для ін'єкцій. Газ, інкапсульований всередині оболонки мікросфери, призводить до підвищення ехогенності тканин, які містять контрастну речовину. При введенні в кровотік ультрасонографи можуть візуалізувати ехогенні бульбашки або сфери.

Контрастні речовини в візуалізації:

Багато форм контрасту (газ, рідина, суспензія) з багатьма формами доставки (через рот, на пряму кишку, внутрішньовенно, внутрішньовенно та внутрішньовенно)
Для КТ найчастіше використовується водорозчинний контраст; йод пов'язаний з фармакологічним засобом
MR використовує контрастні речовини на основі гадолінію (GBCA)
Ультразвук може використовувати газ, що містить мікробульбашки або мікросфери, як контрастну речовину

Використання специфічного контрасту модальності

рентгеноскопія

Рентгеноскопія - це рентгенівська модальність, яка використовується для широкого спектру процедур візуалізації. Приклади деяких процедур включають ластівки барію, барієві клізми, інтервенційні процедури (введення катетера, ангіопластика та ангіографія), мієлографія, верхній шлунково-кишковий ряд, а також спостереження тонкої кишки та артрографія. Для подвійного контрасту барієвих клізм в товсту кишку вводять як газ, так і барій, щоб придбати оптимальні зображення слизової оболонки кишечника. Таким чином, рентгеноскопія потенційно може використовувати всі три форми зображення контрасту (водорозчинний, суспензія, і газ) для широкого спектру процедур.

Рисунок 4.1 демонструє артрограму плеча, де водорозчинний контраст був введений в суглобовий простір плеча в рамках діагностичної або терапевтичної процедури. Голку маневрували в суглобовий простір за допомогою флюорокопії і контролюють розгін введеного контрасту за допомогою рентгеноскопії та/або послідовних знімків.

Малюнок 4.1A — Рентгеноскопія, Артрограма плеча Рання фаза ін'єкції

Малюнок 4.1B — Флюороскопія, плечова артрограма Середньої фази контрастної ін'єкції

Малюнок 4.1C — Рентгеноскопія, плечова артрограма пізньої фази контрастної ін'єкції

Комп'ютерна томографія

Існують найрізноманітніші показання до контрасту при КТ. КТ має відмінну контрастну роздільну здатність, і ця функція може бути використана для виявлення тонких відмінностей у зміцненні тканин і допомагає виявити метастази в печінку, центральний некроз пухлини та інші патології, які покладаються на диференціальну концентрацію введеного контрастної речовини. На щоденній основі КТ використовує найбільший обсяг водорозчинної контрастної речовини у всьому відділенні діагностичної радіології. Приклади використання контрасту для візуалізації КТ включають візуалізацію артеріальної фази, КТ-ангіографію (CTA), таку як візуалізація легеневої артерії для дослідження легеневої емболії (ПЕ) та стадії раку легенів для диференціації між лімфатичними вузлами, венами та артеріями в легеневій гілмі. Оральний, водорозчинний, контраст також може використовуватися в кишковому тракті для полегшення візуалізації шлунка, тонкої кишки або товстої кишки. Для КТ контраст кишечника повинен бути водорозчинним, оскільки барій створює дуже помітні артефакти завдяки атомному номеру барію, що поглинає велику кількість введених рентгенівських променів. Газ, в утвореному впорскується вуглекислий газ, використовується для виконання КТ колонографії.

На малюнку 4.2 зображено два набори КТ, один набір без контрасту (позначається як No C), а один набір - з внутрішньовенним контрастом (позначається як C +). Зображення - сканування живота, зі стрілками, спрямованими на черевну аорту та загальні клубові артерії. Дослідження з контрастом в артеріях дозволяє легше диференціювати артерії від навколишніх тканин, особливо нижче за течією біфуркації аорти. Зображення були придбані досить рано після внутрішньовенного введення контрастної речовини в артеріальній фазі посилення, також відзначається контраст у верхній брижової артерії, ниркових артеріях, нирках.

Терміни фази контрастних речовин для КТ

Терміни отримання зображення, відносно часу введення контрастної речовини, можуть впливати на те, які анатомічні структури мають найбільшу концентрацію введеного контрасту. Це явище найбільш важливо для КТ. П'ять фаз підвищення контрастності для томографії розглянуті нижче.

Непосилена фаза (відсутність ін'єкційного контрасту) дозволяє визначити базовий стан анатомії пацієнта. Крім того, будь-які структури, які кальцифіковані, будуть легко помітні, наприклад, конкременти, кальцифікати судин та дистрофічна кальцифікація у деяких пухлин. Ці відхилення будуть здаватися відмінними від навколишніх тканин через присутнього в них кальцію. Введення контрасту може затемнити ці кальцифіковані структури, особливо конкременти системи збору сечовидільної системи, що ускладнює виявлення.

Рання артеріальна фаза, через кілька секунд після введення контрасту, включає візуалізацію дуже швидко після введення болюсного внутрішньовенного контрасту, і може бути корисною для виявлення певних відхилень, конкретно пов'язаних з артеріальними аномаліями (наприклад, - артеріальні розсічення).

Пізня артеріальна фаза вимагає отримання зображень через 15 - 20 секунд після того, як пройшла рання артеріальна фаза, і ідеально підходить для візуалізації анатомічних структур, які сильно васкуляризовані, таких як печінка, селезінка та нирки. Вони особливо корисні для ідентифікації мас в цих органах.

Портальна венозна фаза - це пізніша фаза отримання зображення, яка використовує той факт, що контраст очистив артеріальне дерево і максимально концентрується в брижових венозних структурах, селезінковій вені та ворітній вені. Це часто є важливою фазою для оцінки перфузії печінки та циротичних хворих на портальну гіпертензію.

Затримка фаза, також відома як «фаза вимивання» або «фаза рівноваги», виникає значно пізніше після введення контрасту. Це також було названо загальною фазою помутніння тіла підвищення контрасту. Придбання серійних зображень маси надниркових залоз є прикладом використання візуалізації «вимивання», оскільки доброякісні утворення продемонструють іншу картину контрасту «вимивання», ніж злоякісні пухлини.

Терміни прийому контрастних речовин для КТ:

Непосилена фаза — базовий стан анатомії пацієнта, кальцифікація, кальцифікація
Рання артеріальна фаза — при певних артеріальних порушеннях (наприклад, розсічення артерій)
Пізня артеріальна фаза - для сильно васкуляризованих структур (наприклад, печінки, селезінки, нирок)
Портальна венозна фаза - зосереджена в брижових і портальних венозних структурах
Затримка фази - фаза змивання/фаза рівноваги. Для візуалізації уражень, які зберігають контраст (наприклад, пухлини)

Цифрова субтракційна ангіографія

Цифрова субтракційна ангіографія (DSA) має широкий спектр показань, включаючи активні шлунково-кишкові кровотечі, артеріальний стеноз для втручання, втручання при аневризмах та діагностику та лікування артеріовенозної мальформації (АВМ). Водорозчинна контрастна речовина для DSA безпосередньо вводиться в артеріальний просвіт через катетер, який був введений інтервенційним рентгенологом. Зображення, отримані для DSA, віднімаються в цифровому вигляді за допомогою комп'ютера, щоб накласти непокращене зображення над зображеннями з підвищеним контрастом, що призводить до віднімання зображень, які зображують лише артерії, оскільки фонова анатомія була віднімана.

Контраст магнітно-резонансної томографії

Контрастна покращена МР-візуалізація корисна для широкого спектру застосувань, особливо для оцінки неврологічних злоякісних новоутворень. Інші види використання включають характеристику уражень, які мають атипові прояви по всьому тілу, включаючи неврологічні відхилення, такі як демієлінізація. Це також корисно для оцінки типів пухлин печінки і різних типів артеріовенозних мальформацій.

Фактори ризику, пов'язані з контрастними речовинами

Будь-який препарат має ризик, пов'язаний з ним, як і контрастні речовини, що використовуються в медичній візуалізації. Потенційна гостра ситуація, пов'язана з водорозчинним контрастом, - це ризик виникнення «алергічної» реакції (анафілактоїдної). Ця реакція є анафілактоїдною, оскільки не відповідає визначеним критеріям справжньої алергічної реакції (тобто безсимптомний вплив антигену, розвиток опосередкованої імунною системою відповіді на антиген, анафілактична реакція на наступний вплив антигену). Анафілактоїдні реакції на водорозчинні контрастні речовини можуть виникати при першому впливі контрасту, пропускати контрастні впливи і можуть бути дуже непередбачуваними, починаючи від м'яких фізичних реакцій до серцево-судинного колапсу та смерті. Хоча важкі анафілактоїдні реакції на водорозчинний контраст дуже рідкісні, існує ряд факторів ризику, які підвищують ризик розвитку у пацієнта алергічної реакції. Найбільш значущим фактором ризику анафілактоїдної реакції або будь-якого іншого типу реакції на водорозчинну контрастну речовину є попередня реакція на контраст. Крім того, наявність відомої алергії на що-небудь інше також збільшує ризик пацієнта, але не майже в тій же мірі, що реагує на попередній контраст. Тому контраст, ймовірно, все ще може бути введений, якщо пацієнт повідомляє про непов'язану алергію.

Для пацієнтів, які вважаються високим ризиком для «алергічного типу» побічної реакції на контраст, можна розглянути можливість використання премедикаментозного лікування, щоб зменшити ймовірність несприятливого ефекту. Найбільш поширеними попередніми препаратами є пероральний кортикостероїд, доповнений пероральним, неселективним антигістамінним препаратом. Ще можливо, що у пацієнта може бути реакція алергічного або неалергічного типу, незалежно від того, чи було їм призначено премедикаментозне лікування, і це відомо як «реакція прориву». Більш конкретні вказівки щодо того, коли застосовувати премедикаментозне лікування та рекомендовану схему профілактики лікарських засобів, див. Посібник ACR з контрастних речовин.

Існують і інші відносні протипоказання до контрастних речовин, які слід враховувати, включаючи: важкі тривожні розлади; пацієнти на бета-блокатори; серповидно-клітинний ознака або хвороба; і гіпертиреоз (при використанні йодованої контрастної речовини).

Існують неалергічні побічні ефекти, які можуть впливати на сечовидільну систему, включаючи, контраст-індуковану нефротоксичність (CIN), а також нефрогенний системний фіброз (NSF).

Контрастно-індукована нефротоксичність є прямим результатом несприятливого впливу контрастної речовини на клубочкову фільтрацію. Часто спостерігається минуще зниження функції нирок у будь-якого пацієнта, який отримує йодовані, водорозчинні, контрастні речовини. Це стає більшою проблемою, якщо функція нирок пацієнта порушена до введення контрасту. Часто це вимагає клінічного рішення, щоб продовжити контраст, навіть коли функція нирок є поганою через важливість візуалізації обстеження, необхідного для ведення пацієнта. Функцію нирок пацієнта можна трохи захистити, агресивно зволожуючи пацієнта перед контрастною ін'єкцією.

Нефрогенний системний фіброз (NSF) пов'язаний із застосуванням контрастних речовин на основі гадолінію для МРТ і в першу чергу включає шкіру та підшкірні тканини, але також може вражати органи (легені, серце, скелетні м'язи). Презентація спочатку включає потовщення шкіри та/або може включати свербіж шкіри. Зверніть увагу, що NSF не проявляється гостро, і може зайняти кілька днів до місяців, щоб розвиватися, а рідше, роки. Найбільш значущими факторами ризику розвитку NSF є використання GBCA в умовах хронічної/кінцевої стадії захворювання нирок. Іншими факторами ризику розвитку NSF є пацієнти, які зазнали гострої травми нирок (ГКІ) або піддавалися впливу високих доз та/або мали багаторазове вплив GBCA.

Існують новіші групи II, GCBA, які не збільшують ризик розвитку NSF, однак агенти групи I підвищують ризик, і пацієнти, які отримують препарати групи I, повинні бути обстежені через обмежені наукові дослідження ризиків. Тому одним із способів пом'якшити ризики NSF для пацієнта із захворюванням нирок на кінцевій стадії, які потребують дослідження МР з посиленням контрасту, може бути краще використовувати йодовану контрастну речовину для КТ або GBCA II типу замість цього.

Ультразвукові контрастні речовини можуть викликати прямі токсичні або алергічні ускладнення, однак це дуже нечастий ризик. Може бути підвищений ризик серцево-легеневої реакції, якщо у пацієнта є попередній серцево-легеневий стан, однак ці реакції дуже рідкісні.

Вагітність і годування груддю

Необхідно дотримуватися обережності при візуалізації вагітних або потенційно вагітних жінок через потенційні ризики, пов'язані з впливом на плід іонізуючого випромінювання. Якщо потрібна візуалізація, незважаючи на занепокоєння щодо випромінювання, потрібно розуміти, що водорозчинні, йодовані, контрастні речовини та контрастні речовини гадолінію можуть перетнути плаценту, а також виводитися з грудним молоком. Вплив цих препаратів на плід, або немовля, недостатньо вивчено.

Хоча йодовані контрастні речовини, що вводяться внутрішньовенно, виводяться з грудним молоком, менше 1% введеної дози буде виводитися через цей шлях, а згодом менше 1% дози, яку отримує дитина, буде всмоктуватися шлунково-кишковим трактом немовляти. Для контрастних речовин гадолінію в молоко виводиться менше 0,04% введеної дози, а менше 1% потрапляння всередину контрасту всмоктується шлунково-кишковим трактом немовляти. Тому відносний вплив немовляти будь-якого з цих контрастних речовин через грудне молоко є мінімальним після прийому матері. Щоб отримати додаткові відомості з цієї теми, зверніться до Посібника ACR з контрастних матеріалів.

Ризики контрастних речовин:

Потенціал для алергічних реакцій
Більш високий ризик при попередній алергічної реакції або реакції невідомого типу на контрастні речовини
Пацієнти з високим ризиком можуть приймати попередні ліки для зменшення ризику (кортикостероїди, неселективні антигістамінні препарати)
Розгляд проти використання контрастних речовин: Сильна тривога; Пацієнти на бета-блокатори, ті, хто має серповидно-клітинний (ознака або захворювання) та гіпертиреоз
Потенціал для контраст-індукованої нефротоксичності (CIN) або нефрогенного системного фіброзу (NSF)

Вагітність і годування груддю

Необхідно дотримуватися обережності при візуалізації жінок, які вагітні або потенційно вагітні
Водорозчинні, йодовані, контрастні речовини та агенти гадолінію можуть перетинати плацентні бар'єри і виводяться з грудним молоком

Для отримання додаткової інформації:

Посібник з контрасту ACR - Веб-сайт - www.acr.org/Якість-безпека/Ресурси/Контраст-посібник

Атрибуції

Рис 4.1A Рентгеноскопія - Артрограма плеча Рання фаза ін'єкції доктора Брента Бербріджа MD, FRCPC, Консультанти з медичної візуалізації університету, Медичний коледж, Університет Саскачевану використовується під ліцензією CC-BY-NC-SA 4.0.

Рис. 4.1B Плечова артрограма рентгеноскопія середньої фази ін'єкції доктором Брентом Бербріджем MD, FRCPC, Консультантами з медичної візуалізації Університету, Медичний коледж, Університет Саскачевану використовується під ліцензією CC-BY-NC-SA 4.0.

Рис. 4.1C Плечова артрограма пізньої фази ін'єкції доктор Брент Бербридж MD, FRCPC, Консультанти з медичної візуалізації університету, Медичний коледж, Університет Саскачевану використовується під ліцензією CC-BY-NC-SA 4.0.

Рис. 4.2A КТ аорта, C- доктор Брент Бербрідж MD, FRCPC, Консультанти з медичної візуалізації університету, Медичний коледж, Університет Саскачевану використовується під ліцензією CC-BY-NC-SA 4.0.

Рис. 4.2B КТ клубових артерій, C- доктор Brent Burbridge MD, FRCPC, Консультанти з медичної візуалізації університету, Медичний коледж, Університет Саскачевану використовується під ліцензією CC-BY-NC-SA 4.0.

Рис. 4.2C КТ аорти, С+доктор Brent Burbridge MD, FRCPC, Консультанти з медичної візуалізації університету, Медичний коледж, Університет Саскачевану використовується під ліцензією CC-BY-NC-SA 4.0.

Рис. 4.2D КТ клубових артерій, С+доктор Brent Burbridge MD, FRCPC, Консультанти з медичної візуалізації університету, Медичний коледж, Університет Саскачевану використовується під ліцензією CC-BY-NC-SA 4.0.