Контрастные вещества для мрт классификация
Рентгеноконтрастные средства
Современные рентгеноконтрастные средства (РКС) делятся на следующие группы:
— Йодсодержащие РКС (наиболее распространенные) и бариевые (для контрастирования пищеварительного канала).
— Йодсодержащие РКС делятся на водорастворимые (наиболее часто применяются в практике, в том числе – для внутрисосудистого введения) и жирорастворимые (в настоящее время последние практически не применяются с диагностическими целями, их обычно используют при процедурах хемоэболизации).
— Йодсодержащие водорастворимые РКС могут быть высокоосмоляльными по отношению к плазме крови (диссоциируют в растворе), низко- и изоосмоляльными (не диссоциируют в растворе).
— В настоящее время наиболее распространенными препаратами для внутрисосудистого введения являются низко- и изоосмоляльные КС . Доказано, что они более безопасны и легче переносятся пациентами.
Наиболее известными высокоосмоляльными КС в нашей стране являются препараты диатризоата (торговые марки «Урографин», «Гипак», «Тразограф» и пр.)
Наиболее известными низкоосмоляльные РКС в РФ являются: йогексол (торговая марка «Омнипак»), йопромид («Ультравист»), йопамидол («Йопамиро», «Сканлюкс»), йоверсол («Оптирей»), йотролан («Ксенетикс»), йомерон «Йомепрол», а также некоторые другие.
Изоосмолярное неионное РКС: йодиксанол («Визипак»). Существует ионное низкоосмолярное РКС – йоксаглат («Гексабрикс»)
Контрастные средства для МРТ
Контрастные средства для МРТ делятся на несколько групп.
1) Внеклеточные гадолиниевые КС:
a) По концентрации:
i) с концентрацией 0,5 ммоль/л: гадопентата димеглюмин Gd-DTPA («Магневист»), гадодиамид Gd-DTPA-BMA («Омнискан»), гадотерата меглюмин Gd-DOTA («Дотарем»), гадоверсетамид Gd-DTPA-BMEA («Оптимарк»), гадотеридол («Прохэнс»), гадобената димеглюмин («Мультихэнс»).
ii) с концентрацией 1 ммоль/л: гадобутрол («Гадовист»)
b) По осмолярности КС для МРТ делят на ионные и неионные (в случае МРТ разница препаратов по осмолярности не имеют существенного клинического значения, в отличие от РКС. Это связано с меньшими объемами их введения.
c) По химической структуре КС для МРТ делят на линейные и макроциклические хелаты. К последним относятся «Гадовист», «Дотарем» и «Прохэнс». Они отличаются большей термодинамической стабильностью (см. далее рекомендации в отношении этого параметра применительно к риску развития нефрогенного системного фиброза (НСФ).
d) Орган-специфические (гепатотропные) гадолиниевые КС:
i) гадоксетовая кислота («Примовист»)этими же свой свойствами обладает гадобената димеглюмин («Мультихэнс»)
ii) Препараты других классов (на основе оксидов железа, внутрисосудистые) в России пока не зарегистрированы.
Контрастные средства для УЗИ
В качестве КС для УЗИ в РФ пока зарегистрирован один препарат — «Соновью».
Дженерики КС
В настоящее время в РФ появляются дженерики (копии) оригинальных контрастных средств других производителей. Очень важно, чтобы эти препараты производились в соответствии со стандартами GMP.
В случае производства дженериков КС по международным стандартам их контрастирующие свойства и безопасность обычно сопоставимы с таковыми оригинальных препаратов.
Основные цели применения контрастных средств в лучевой диагностике и виды их введения
Общие положения
При выборе целей использования КС, показаний к его введению и противопоказаний, его дозировки следует, в первую очередь, ориентироваться на прилагаемую к нему или опубликованную в справочных изданиях (бумажных или сетевых) «Инструкцию по применению» (см. Федеральный закон № 61-ФЗ от 12.04.2010 «Об обращении лекарственных средств» .
Обращаем внимание рентгенологов и врачей других специальностей, что инструкция по применению КС представляет собой официальное, утвержденное уполномоченным органом в сфере обращения лекарственных средств описание химических, фармацевтических, фармакологических свойств лекарственного препарата и сведений о его клиническом применении, показаний к исследованию, дозировке, предосторожностях при использовании и возможных побочных реакциях. Этим она отличается от различных рекомендаций по применению КС, излагаемых в статьях, тезисах, монографиях, учебниках и других изданиях. Инструкция, одобренная Министерством здравоохранения Российской Федерации, является официальные документом и выдается предприятию-производителю (фирме-заявителю) одновременно с регистрационным удостоверением. Инструкция не может быть изменена без согласования с Министерством.
Цели применения КС
Обычно выделяют следующие цели использования КС в лучевой диагностике:
· Контрастирование искусственной или естественной полости, полого органа (исследования органов ЖКТ, фистулография, гистеросальпингография, ретроградная урография и пр.).
· Контрастирование сосудов (ангиография, флебография и т.д.);
· Контрастирование паренхимы органа (экскреторная урография, КТ, МРТ, УЗИ);
· Изучение перфузии или функции органа.
С практической точки зрения, цели введения контрастных средств можно сформулировать следующим образом:
· Увеличение разницы в плотности/интенсивности изображений нормальных и патологических структур и тканей;
· Улучшение изображений и дифференциации различных анатомических структур;
· Выявление очагов неоваскуляризации (диагностика злокачественных опухолей, дифференциация их от доброкачественных образований);
· Контрастирование сосудов и сердца (ангиография);
· Изучение перфузии (оценка кровоснабжения органов).
Иногда патологические изменения в том или ином органе видны и без введения КС. Однако, современные стандарты лучевой диагностики в большинстве случаев диагностических исследований требуют введения КС, так как информативность исследований в этом случае существенно возрастает.
Целый ряд лучевых исследований требуют введения контрастных веществ по определению — например, инвазивная (транскатетерная) или неинвазивная (с помощью КТ и МРТ) ангиографии (в случае МРТ имеется также и вариант безконтрастной МРТ) или все методики исследований с контрастированием естественных или искусственных полостей (гастрография, колонография, урография, артрография, сиалография, гистеросальпингография, фистулография, панкреатохолангиография, миелография, бронхография и пр.).
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.
- Рентгеноконтрастные средства
- Магнитно-резонансные контрастные средства
- Ультразвуковые контрастные средства
Препараты подгрупп
исключены.
Включить
Описание
В настоящее время для лучевой диагностики различных заболеваний внутренних органов используют рентгеновские лучи, явления магнитного резонанса и ультразвук. Возможности любого из этих видов диагностики многократно увеличиваются при использовании контрастных средств, которые можно разделить на 3 группы:
1) рентгеноконтрастные средства (РКС);
2) магнитно-резонансные контрастные средства (МРКС);
3) ультразвуковые контрастные средства (УЗКС).
В то время как история разработки РКС началась практически сразу после открытия В.К. Рентгеном Х-лучей в 1895 году, МРКС и УЗКС применяются медицине лишь несколько десятилетий. Однако именно среди препаратов этих групп контрастных средств в последние годы заметен наибольший прогресс, хотя продолжают появляться и новые препараты в ряду РКС, которые остаются самыми применяемыми средствами для лучевой диагностики.
Согласно классификации П.В. Сергеева, РКС разделяются на две группы: рентгенонегативные, пропускающие рентгеновские лучи, и рентгенопозитивные, задерживающие их. К первой группе относятся диоксид углерода, азот, кислород, ксенон и другие газы, ко второй — йодзамещенные и не содержащие йод вещества.
Рентгенопозитивные препараты имеют более высокую плотность, чем мягкие ткани и кости. Плотность определяется молекулярной массой. Увеличение атомной массы элементов, входящих в состав РКС, приводит к повышению контрастирования внутренних органов. Плотность мягких тканей равна примерно плотности воды (0,92–1,06 г/см3), плотность йода — 4,94 г/см3 и бария — 3,51 г/см3.
В качестве элементов, включаемых в РКС, наиболее приемлемыми оказались йод и барий. Препараты бария (сульфат) уже в течение полувека применяются для контрастирования ЖКТ, их главное достоинство — фармакологическая инертность, однако они неприменимы для контрастирования закрытых полостей или сосудистых образований.
Для целей ангиографии, урографии, холецистографии, миелографии и других разновидностей этих методов, начиная с 50-х годов, все шире используются органические йодсодержащие РКС.
Среди них в настоящее время выделяют ионные и неионные мономерные и димерные йодсодержащие РКС. По результатам существующих доклинических и клинических исследований неионные РКС, по сравнению с ионными, обладают большей безопасностью и лучшей переносимостью.
Внедренные в медицинскую практику до 1969 года йодсодержащие органические РКС представляют собой соли, диссоциирующие в водных растворах. Ионный их характер и, следовательно, гиперосмолярность (в 5 раз выше осмотичности крови) обусловливает ряд побочных эффектов: гипотонию, нефропатию, увеличение проницаемости капилляров, болезненность сосудов, тошноту, рвоту и др. Поэтому заметным шагом на пути к улучшению переносимости РКС стало создание неионных препаратов, осмотичность которых в 2–3 раза ниже по сравнению с ионными РКС. Первым таким препаратом стал метризамид (амипак), который из-за нестабильности не получил широкого распространения. Начиная с 80-х годов прошлого столетия, были созданы и внедрены стабильные трийодированные мономерные неионные РКС (иогексол, иопромид и др.), дающие наилучшие гарантии рентгенологам с точки зрения диагностической эффективности и безопасности. Несмотря на более низкую токсичность и лучшую переносимость, неионные РКС из-за высокой стоимости в России и ряде других стран пока не вытеснили полностью ионные РКС.
Все трийодзамещенные органические РКС классифицируются следующим образом:
I. Ионные.
1. Мономерные
— производные бензойной кислоты (диатризоат, иокситаламат, йоталамат, метризоат, йодамид),
2. Димерные
— производные ариламиноацетиламинйодбензойной кислоты (йоксаглат),
— полиметиленовые димеры трийодбензойной кислоты (йодипамид, йодоксамат, йотроксат).
II. Неионные.
1. Мономерные (йопамидол, йопромид, йогексол).
2. Димерные (йотролан, йодиксанол).
РКС, применяемые для холеграфии и ангиографии, отличаются особенностями фармакокинетики и вводятся либо внутрь, либо внутривенно, либо внутриартериально.
Внутривенные холецистографические вещества проникают через клеточные мембраны, активно секретируются печенью и диффундируют в желчные протоки. Они экскретируются печенью в неизмененном виде.
Определенная часть холеграфических йодсодержащих РКС выделяется из организма с мочой, что необходимо учитывать при рентгенологическом исследовании больных с патологическими состояниями почек.
Особенностью фармакокинетики ангиоурографических средств является циркуляция в сосудистом русле вне связи с белками и высокая (отчасти поэтому) скорость их экскреции почками (при условии нормального функционирования мочевыделительной системы). Они экскретируются почками обычно в неизмененном виде.
На основании изучения механизмов транспорта РКС, их взаимодействия с белками плазмы, форменными элементами крови, мембранными структурами печени и почек сформулирована теория органотропности РКС, суть которой заключается в существовании для холецистографических РКС транспортных систем в клеточных мембранах, функционирующих по принципу молекулярного «узнавания», а для урографических РКС — специальных механизмов секреции и концентрирования в почечных канальцах.
Побочные реакции на внутрисосудистое введение ионных ангиоурографических РКС возникают примерно в 12 % случаев, причем некоторые из них требуют проведения экстренных реанимационных мероприятий. Несмотря на создание в последние десятилетия новых, менее токсичных РКС, проблема безопасности их использования остается весьма актуальной.
Все побочные явления, вызываемые РКС, разделяют на хемотоксические и атопические (анафилактоидные и аллергические).
Атопические реакции, индуцируемые РКС, обусловлены высвобождением гистамина и других медиаторов. Они встречаются чаще у пациентов, склонных к аллергическим заболеваниям, и представляют главную опасность при клиническом использовании РКС. Хемотоксические эффекты присутствуют практически всегда и объясняются осмотической активностью РКС (снижением гематокрита вследствие выхода в сосудистое русло тканевой жидкости и воды из клеток крови; осмотическим диурезом после попадания молекул РКС в просвет почечных канальцев), их липофильностью, электрическим зарядом, способностью взаимодействовать с биомакромолекулами и др. В отдельных участках ЦНС нет ГЭБ, например, в области postrema, в которой расположены триггерные зоны, определяющие возникновение тошноты и рвоты. Прямое действие контрастных средств на эти зоны (оно тем выше, чем выше осмотичность РКС) и может быть причиной этих побочных эффектов.
Для уменьшения риска развития анафилактоидных реакций следует применять премедикацию (антигистаминные препараты, глюкокортикоиды, адреномиметики и др.), а хемотоксческих реакций (особенно актуально в отношении ионных высокоосмотичных РКС) — противорвотные средства (метоклопрамид).
Ряд средств используют при магнитно-резонансных и ультразвуковых исследованиях. Например, некоторые гадолинийсодержащие соединения (Магневист) способствуют повышению контрастности изображения тканей и очагов патологии в ЦНС и других внутренних органах во время МРТ, микронизированная Д-галактоза (Левовист) увеличивает (опосредованно) интенсивность отраженного ЭХО-сигнала при ультразвуковой диагностике.