Классификация контрастных веществ в мрт
МРТ с контрастным усилением входит в диагностический арсенал врачей с 1980-х годов. Первое сообщение об открытии явления магнитного резонанса произошло в сороковые годы прошлого века. Но до того, как впервые были получены изображения, основанные на ядерно-магнитном резонансе, прошло почти тридцать лет. Только в 1974 году был выдан первый патент на устройство и методику получения МРТ изображений. Первый МРТ аппарат был создан в 1977 году, а процесс активного внедрения в клиническую практику метода магнитно-резонансной томографии занял 30 лет.
Параллельно с конца 70-х годов уже разрабатывалась концепция влияние ионов парамагнитных веществ на время релаксации протонов при МРТ тканей. 1982 году было сделано первое экспериментальное исследование о возможном использовании ионов различных металлов и неметаллов в качестве агентов для МРТ контраста. Годом позже начались клинические испытания первого контрастного препарата на основе гадолиния. С 1988 года он был введен в активную клиническую практику.
Из чего состоит контраст для МРТ?
На сегодняшний день в медицинских клиниках Санкт-Петербурга применяют следующие контрастные составы на базе гадолиния: MultiHance, Magnevist, Dotarem, ProHance, Primovist, Omniscan, Gadovist, Optimark. Среди них существует своя классификация.
Все контрастирующие вещества в МР-томографии делятся по своей структуре молекулы на линейные и макроциклические. Это имеет значение при оценке безопасности этого препарата для конкретных пациентов, входящих и не входящих в группы риска.
При введении в организм человека контрастные вещества делятся по своей локализации на внеклеточные и тканеспецифические. Тканеспецифическим препаратом, который используется при МРТ печени (гепатоспецифическим), является Primovist, MultiHance.
Контрастные средства также отличаются по концентрации гадолиния. Почти все составы содержат 0,5 моль гадолиния. Gadovist имеет концентрацию гадолиния 1 моль.
Кроме того, красящие вещества для МРТ классифицируют на неионные (Gadovist, ProHance, Ominscan, Optimak) и ионные ( Magnevist, Primovist, Dotarema, MultiHance).
Все эти параметры определяют следующее: для какого исследования, в какой дозе и как будет вводится контрастирующее вещество, а также проводится оценка потенциального вреда на почки и печень при введении контрастного усиления.
| Вид исследования | Цена |
|---|---|
| МРТ головного мозга с контрастом | от 5000 руб. |
| МРТ гипофиза с контрастом | от 5000 руб. |
| МРТ одного позвоночника с контрастом | от 5000 руб. |
| МРТ одного сустава с контрастом | от 5300 руб. |
| МРТ внутренних органов с контрастом | от 5800 руб. |
| Стоимость введения контрастного вещества | от 3000 руб. |
Современные тенденции применения контраста при МРТ
Современный подход в области проведения МРТ с контрастом можно суммировать так: чем меньше врачи вливают в человека чужеродных красящих веществ, тем лучшее для его здоровья. Поэтому производители МРТ аппаратуры активно разрабатывают новые бесконтрастные технологии, как например, диффузионно-взвешенная МРТ.
Новые способы обработки МР сигнала существенно ускоряют процесс сбора данных, что позволяет делать томографию органов с активным движением: МР-колоноскопию, МРТ сердца, МРТ коронарных сосудов. Происходит снижение дозы контрастного вещества за счет увеличения чувствительности установки.
Фармацевтические компании ведут активные разработки контрастных препаратов с более высокой редуцирующей способностью. Например, уже проходят трестирования новых препаратов на основе альтернативных парамагнетиков — суперпарамагнитных частиц оксида железа (SPIO) для визуализации активности макрофагов в лимфатических узлах в диагностике пораженных лимфатических узлов.
В области МРТ онкопоиска проходят исследования по маркировке опухолей с помощью моноклональных антител, связанных с сверхпарамагнитными наночастицами, которыми будет возможно маркировать злокачественные опухоли и в дальнейшем проводить точную навигацию для прицельной биопсии пораженных участков. Совершенствуются методики прогнозирования ответа опухолевой ткани на лечение на основе оценки особенностей перфузии раковой ткани по данным МРТ исследования.
Вреден ли контраст?
Большинство врачей сходятся во мнении, что МРТ — это безопасная и безболезненная форма сканирования, дающая эффективное заключение о состоянии здоровья человека за короткое время. Вред проведения томографии сопряжен с наличием ферромагнитного металла (осколки, стальные пластины, протезы из намагничивающихся материалов) и электронных приборов жизнеобеспечения (кардиостимуляторы, электронные водители ритма или лекарств, ушные импланты) в теле.
Применение контрастного вещества добавляет несколько дополнительных ограничений. МРТ с контрастом не проводят, если:
- больной не переносит один или несколько компонентов, входящих в состав контрастирующего средства;
- поставлен диагноз почечной недостаточности, или есть хронические проблемы с работой печени;
- пациентка беременна.
Контраст при МРТ беременным применяется в крайне редких случаях по жизненным показаниям, поскольку у ученых нет 100% данных о том, как контрастный состав влияет на развитие плода.
Введение контрастного усиления безусловно оказывает дополнительную нагрузку на печень и почки, которые должны вывести препарат из организма в течение 24-36 часов. Если пациент страдает сильной формой почечной недостаточности, контраст может спровоцировать системный нефросклероз. Причина его возникновения связана с нестабильностью молекул гадолиния, которые могут вызвать ускорение гибели тканей почек. Людям с больными почками перед томографической процедурой необходимо сдать анализы на креатинин. Если его показатели выходят за рамки нормы, то больному проведут либо бесконтрастную томографию, либо сделают МРТ с контрастом с последующем гемодиализом.
Кормление грудью не станет противопоказанием к томографии с контрастирующем веществом. Просто кормящей маме необходимо будет сцедить молоко до диагностики и возобновить кормление через 36 часов по окончании сканирования.
Побочные эффекты контрастного препарата
Риска для здоровых людей при контрастировании почти не существует. Крайне редко контрастный препарат вызывает аллергическую реакцию (0,2% пациентов) и такие побочные действия, как тошнота, онемения, анафилактические реакции. Если у пациента есть аллергия на один из компонентов контраста, а он об этом не знал, то может немного кружиться голова, на теле появятся покраснения, отёки, но они быстро проходят без дополнительного медикаментозного воздействия.
Последние статьи об МРТ
Мощное магнитное поле томографа при МРТ позвоночника обуславливает ряд противопоказаний. Особенность поля взаимодействовать с объектами, содержащими металл, сдвигая их с места, и нарушать работу электронных систем, ограничивает проведение МРТ процедуры для пациентов, в теле которых установлены любые металлические имплантаты.
Всем застрахованным россиянам доступно бесплатное прохождение МРТ по ОМС в государственных и некоторых коммерческих медицинских центрах СПб. Страховые полисы обязательного медицинского страхования обеспечивают медицинское обслуживание различных категорий граждан на бесплатной основе, поскольку финансируются из бюджета.
Есть ли вред от МРТ — этот вопрос может возникнуть у пациента, когда ему рекомендуют сделать магнитно-резонансную томографию. Если Вы получили направление на МРТ, это не означает, что у Вас есть какое-то заболевание. Возможно, Ваш врач просто хочет уточнить состояние Вашего здоровья. И здесь важно, чтобы выбранная Вами форма диагностики не ухудшила состояние Вашего самочувствия.
В основе любого метода визуализации лежит способность глаза отличать участки изображения по их яркости. Контрастность патологического очага по отношению к окружающим тканям зависит от собственных свойств ткани и способа получения изображения на томограммах. В магнитно-резонансной томографии (МРТ) изображение, получаемое на томограммах строится на основе магнитных характеристик тканей, главные из которых — протонная плотность (р) и релаксационные времена T1 и Т2.
На магнитные характеристики объекта при проведении МРТ с контрастом влияют содержание воды, крупных молекул (это в основном белки), ионов и свободных радикалов. Эти соотношения почти всегда нарушаются при патологических состояниях. Так, воспаление сопровождается увеличением количества внутриклеточной и внеклеточной воды, а опухоли — внутриклеточной воды. Вода удлиняет релаксационные времена, белковые молекулы, ионы и радикалы их сокращают.
По-особому ведет себя кровоизлияние на томограммах. Дезоксигемоглобин — диамагнетик. Метгемоглобин действует как парамагнетик, в неразрушенных эритроцитах крови он сокращает релаксационные времена. После разрушения эритроцитов проявляется суперпарамагнитный эффект, и кровь становится яркой на Т1-взвешенных томограммах. Гемосидерин обладает высокой магнитной чувствительностью, приводя к быстрой дефазировке окружающие протоны, кровь выглядит на томограмма темной.
Протонная плотность— число резонирующих протонов в единице объема — мало отличается у тканей в норме и при патологических состояниях. Исключение составляетжировая ткань, имеющая самую высокую протонную плотность и потому высокую интенсивность сигнала, особенно на Т1-взвешенных томограммах. Низкая протонная плотность компактной костной ткани делает ее темной на изображениях любого типа взвешенности.
В большинстве случаев естественной контрастности МР — томограмм достаточно для выявления и характеристики патологического очага. Вместе с тем встречаются ситуации, когда патологический очаг не визуализируется на томограмме вследствие изоинтенсивности или малых размеров. Бывает трудно определить границы патологических изменений при МРТ и оценить внутреннюю структуру. В таких ситуациях помогает диагностика с введением контрастных веществ, т.н. МРТ с контрастным усилением. Кроме того, есть и другие специальные применения контрастных веществ. Точкой приложения магнито-фармацевтики являются релаксационные времена. Контрастные вещества для МР исследований меняют их неспецифически и напрямую. В этом плане они принципиально отличаются от контрастных веществ, применяемых в рентгенологии, которые видны сами ввиду высокой рентгеновской плотности, поэтому, правильнее называть их контрастирующие вещества.
Позитивные контрастные веществаотносятся к группе парамагнетиков. Парамагнетики содержат в качестве активной части ионы с непарными электронами на внешней орбите — Gd3+, Mn2+, Fe3+, Cr3+ и т.д. Практическое значение при проведении МРТ с контрастом на сегодняшний день имеют соли гадолиния (Gd3+), так как остальныеионы более токсичны и малорастворимы.
Гадолинийотносится к редкоземельным элементам из группы лантаноидов. Гадолиний содержит семь непарных электронов, которые преимущественно сокращают время спин-решетчатой релаксации (Т1). В результате патологический очаг становится ярким при рассмотрении томограммы. Гадолиний в виде простых солей очень токсичен, поэтому он включается в состав хелатов. В таблице приведены основные соединения гадолиния, выпускаемые в качестве контрастных препаратов для МРТ диагностики.
Контрастные вещества, содержащие гадолиний(Gd3+) | |||||
Название МРКС | Химическое соединение | Сокращенное обозначение | Химическая структура | Заряд | Производитель |
Омнискан | Гадодиамид | Gd-DTPA-BMA | Линейная | Неионный | Nycomed Австрия |
Магневист | Гадопентетата димеглумин | Gd-DTPA | Линейная | Ионный | Schering Германия |
Мультиханс | Гадобената димеглумин | Gd-BOPTA | Линейная | Ионный | Braeco Италия |
Примовист | Гадоксетовой кислоты динатриевая соль | Gd-EOB-DPTA | Линейная | Ионный | Байер Шеринг АГ(Германия) |
Вазовист | Гадофосвесета тринатриевая соль | Gd-DTPA | Линейная | Ионный | Меллинкродт Медикал Ink США |
Проханс | Гадотеридол | Gd-HP -DO3A | Цикличная | Неионный | Braeco Италия |
Гадовист | Гадобутрол | Gd-BTDO3A | Цикличная | Неионный | Шеринг АГ(Германия) |
Дотарем | Гадотерата меглумин | GdDOTA | Цикличная | Ионный | Guerbet Франция |
Принцип действияконтрастных веществ в МРТ диагностике одинаковый, хотя и с некоторыми фармакологическими и фармакокинетическими различиями.
При внутривенном введении контрастные вещества попадают в межклеточное пространство тканей, не задерживаясь в сосудистом русле. Накопление в патологических тканях (кроме ЦНС) зависит от васкуляризации этих образований. Препараты гадолиния в соединении со средними полимерными цепями относительно длительно удерживаются в сосудистом русле и могут применяться для контрастной МР — ангиографии, томографии головного мозгас контрастным усилением.
Контрастирующие вещества на основе гадолиния должны с осторожностью применяться при заболеваниях почек.
В виде жировых эмульсий гадолиний потенциально применим как вещество, контрастирующее желудочно-кишечный тракт.
Негативные контрастные веществасодержат в качестве активной части Fe2+ или Fe3+. По своему действию железо выступает в качестве суперпарамагнетика. Препарат Endorem применяется для выявления очагового поражения печени (МРТ печени). Для контрастирования желудочно-кишечного тракта служат Lumirem, Gastromark, Abdoscan. В нашем отделении используются только контрастирующие вещества содержащие гадолиний.
Проведение МР исследования с контрастирующим веществом состоит из двух этапов. Вначале проводится МР сканирование соответствующего отдела со стандартными требованиями. Необходимость контрастного усиления определяется по данным именно этого исследования. При согласии пациента и отсутствии противопоказаний врач определяет дозировку контрастирующего вещества и способ его введения. Перед повторным исследованием пациент вывозится из туннеля томографа. В вену локтевого сгиба устанавливается катетер, через который вводится контрастирующее вещество. Внутривенное введение может осуществляться вручную, и с помощью электронного инжектора.
Для автоматического введения контрастирующего веществамы используемдвухголовочный инжектор Optistar LE. Онспециально создан для магнитно-резонансной томографии, и работает в условиях магнитного поля до 3.0 Тесла.
Рабочая головка и вертикальная стойка с основанием, размещенные рядом с магнитно-резонансным томографом, изготовлены из немагнитных материалов.
Инжектор позволяет осуществлять различные схемы введения контрастирующего вещества. Применяется фронтальная загрузка двух одноразовых шприцов, заполненных контрастирующим препаратом и физиологическим раствором соответственно.
ИнжекторOptiStar LE обеспечивает выполнение инъекции с изменением программируемых параметров: скорость введения, давление, объем контрастирующего препарата, задержка инъекции, режим капельного введения физиологического раствора.
Пациенту запрещается менять положение тела и двигаться во время всего исследования.
Если исследование с введением контрастирующего вещества запланировано, необходимо убедиться в доступности и проходимости поверхностных вен. Если пункция вены вызывает затруднение (был проведён курс химиотерапии, анатомические особенности и т. п.), до МР исследования необходимо позаботиться об установке венозного катетера до исследования. Данную манипуляцию можно осуществить в нашем стационаре.
Контрастное вещество — препарат, вводимый в полый орган, полость в организме или кровоток и обеспечивающий контрастное усиление при радиологических методах исследования. Используется для визуализации сосудистого русла, внутреннего рельефа органов пищеварительной и выделительной систем, характера накопления и выведения контрастного препарата паренхиматозными органами и т. д.
История[править | править код]
В зависимости от метода исследования, контрастные вещества отличаются по своему составу и способу введения. История медицинских контрастных веществ начинается в 1931 году с создания первых поглощающих рентгеновские лучи и безвредных для организма препаратов. Наиболее распространённым в классической рентгенологии рентгеноконтрастным веществом является сульфат бария. Главным недостатком этого вещества является его нерастворимость в воде, в связи с чем невозможно использовать сульфат бария там, где есть угроза попадания его за пределы полого органа (в брюшную полость, в кровоток и т. д.). В качестве естественного контрастного вещества используется атмосферный воздух, который, в отличие от сульфата бария, является рентгенонегативным (поглощает рентгеновское излучение слабее тканей тела, создавая рентгенологический эффект «просветления»). Такой способ контрастирования называется пневмографией. Для этой цели может быть использован любой газ. Так, например, для двойного контрастирования желудка больному даётся сода, и образовавшийся углекислый газ раздувает желудок, в который предварительно был введён сульфат бария — это позволяет осмотреть рельеф слизистой и состояние его стенок. В середине 80-х годов XX века были созданы контрастные препараты для МРТ и КТ.
Рентгеноконтрастные препараты[править | править код]
В целом, все рентгеноконтрастные вещества можно разделить на две большие группы — йодсодержащие (жирорастворимые и водорастворимые) и нерастворимые в воде. Соответственно растворимости, разграничивают их область применения.
Для парентерального применения (при ангиографии, болюсном контрастном усилении и т. д.) используются йодсодержащие водорастворимые контрастные препараты. Они разделяются на ионные и неионные. При внутрисосудистом введении предпочтение отдаётся неионным контрастным веществам, которые, будучи более дорогими, обеспечивают меньший риск побочных реакций (аллергических, нефротоксических и т. д.).
Жирорастворимые контрастные препараты имеют более высокую вязкость, используются при сиалографии, гистеросальпингографии, бронхографии.
Для исследования органов желудочно-кишечного тракта применяются как взвеси нерастворимых в воде веществ (сульфат бария), так и йодсодержащие вещества. Нерастворимые контрастные вещества в целом более безопасные, т.к практически не взаимодействуют с тканями организма. Однако, в некоторых случаях предпочтение отдаётся водорастворимым контрастным веществам — например, при подозрении на перфорацию полого органа или кишечную непроходимость.
Парамагнитные контрастные препараты[править | править код]
В основе парамагнитных контрастных веществ лежит редкоземельный элемент гадолиний. Контрастный препарат представляет раствор его водорастворимой соли, который вводится внутривенно и накапливается в областях с повышенным кровоснабжением (например, злокачественных опухолях). Из-за содержания редкоземельных элементов контрастное вещество относительно дорогое — цена одной дозы в 2010 году составляет 5000-10000 рублей. Ряд МРТ-исследований неинформативен без контрастного усиления. Первое парамагнитное контрастное вещество было создано фирмой Баер в 1988 году[1].
Ультразвуковые контрастные средства[править | править код]
Ультразвуковые контрастные средства (эхоконтрасты) способны изменять один из трёх видов взаимодействия тканей и ультразвука — поглощение, отражение или преломление. Наличие микрочастиц (как правило, микропузырьков) в эхоконтрастах усиливает эхосигнал кровотока и изображения тканей благодаря рассеиванию энергии ультразвука.
Ультразвуковые контрастные средства разделяются на внутрисосудистые, внесосудистые и органоспецифичные.
Внутрисосудистые эхоконтрасты представляют собой различающиеся по химическому составу и физическим свойствам вещества с микропузырьками газа. К внутрисосудистым ультразвуковым контрастным средствам относят стабильные (проходящие через капилляры — альбунекс, левовист, перфленапент) и нестабильные (не проходящие через легочные капилляры и захватываемые лёгкими — эховист).
В настоящее время разрабатываются органоспецифические эхоконтрасты. Так, этиловый эфил йоддипамида и перфторуглерод способны проходить через капилляры, после чего они фагоцитируются купферовскими клетками, повышая эхогенность здоровой ткани печени.[2]