Особливості використання рентгенконтрастних речовин (стр. 1 из 5)
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 йнебезпеку 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.
| Структура | Коефіцієнт | В’язкість | Осмолярність | Міжнародна назва | Торгова назва | |
| 20o С | 37oС | |||||
| Іонний мономер | 3:2=1.5 | 5+ 9++ | 3+ 5++ | 1500-1600 | iothalamate metrizoate amidotrizoate ioxithalamate | Конрей ВазорейИзопак УрографінАнгіографінГастрографінТлебрікс |
| Іонний димер | 6:2=3 | 12 | 6 | 600 | ioxaglate | Гексабрікс |
| Неіонний мономер | 3:1=3 | 11 | 6 | 500-700 | iohexol iopamidol iopromide ioversol | Омніпак ЙопаміроУльтравіст Оптирей |
| Неіонний димер | 6:1=6 | 25 | 10 | 300 | iodixanol iotrolan | ВізапакІзовіст |
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.
У воді іонні контрастні речовини розпадаються на електричне заряджені частини-іони. Позитивно заряджений іон може бути іоном натрію або меглубіну. Негативно заряджений іоном являється бензол, зв’язаний з трьома атомами йоду та негативно зарядженою карбоксильною групою. Іонні контрастні речовини розчиняються в воді тому що позитивні та негативні іони притягуються полюсами молекул води. Подібно до молекул води неіонні контрастні речовини електричне нейтральні. Неіонні контрастні речовини розчиняються у воді, оскільки вони містять полярні групи (ОН-групи, гідроксильні групи), котрі мають нерівномірне розподіл електричних зарядів з залишковими електронами навколо атомів кисню (що утворюють негативні полюси) та недостача електронів навкруги атомів водню (що формує позитивні полюси). Електричні полюси ОН-груп контрастної речовини притягуються к електричним полюсам молекул води. Таким чином досягається розчинність у воді. Єдиним бажаним впливом контрастних речовин являється ослаблення рентгенівського випромінювання. Весь іншій вплив контрастних речовин на організм, незалежно від того, визивають вони клінічні чи лабораторні симптоми чи ні, являються небажаними. Якщо такий вплив визивають зміни, що спостерігаються в лабораторних аналізах, чи клінічні симптоми, то їх називають побічними реакціями. Для досягнення високої розчинності в воді були отримані різні хімічні структури. В результаті цього з’явились контрастні речовини з різною токсичністю.
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.