造影剂的应用

第一节造影剂的应用造影剂用于诊断，一般没有治疗作用，因此对其毒副作用的要求极高。理想的造影剂应具有良好的显影效果，呈惰性的化学性质。即没有或基本不对人体组织、器官产生药理作用；在较高浓度和较大剂量下，没有毒副作用；进入体内后，能迅速和完全地排出体外；给药方法十分简便。造影剂引入人体的方法可分为直接引入法和间接引入法两类。直接引入法有：①口服法,如食管及胃肠钡餐造影等；②灌注法，如钡剂灌肠、支气管造影和子宫输卵管造影等。间接引入法一种将造影剂引入特定的器官或组织，然后经过吸收并聚集于拟显影的器官使之显影的方法。有：①生理排泄法，如静脉尿路造影和口服胆囊造影等；②生理吸收法，如间接淋巴管造影等；③生理聚集法，目前只有用于磁共振成象的氧化铁胶体肝、脾显影。X线检查和CT需用造影剂者甚多，这两种检查所用之造影剂的种类虽多，但大同小异，故一并叙述。过去认为MRI不需使用造影剂，而现在发现使用MRI造影剂后不但可以扩大检查范围，并且还能大大提高诊断质量。MRI造影剂与X线检查和CT所用者相比，其显影增强从原理到实践均不相同，且还在发展，将另节叙述。尽管要求造影剂没有毒副作用，但实际上用后发生副作用者却常有发现，个别患者症状还十分严重，甚至有导致死亡者。线检查、CT和MRI造影剂的毒副作用相似，故一并叙述。X线和造影剂从线诊断的观点出发，常根据密度的高低，将人体组织和体内所含物质分为三类，即骨骼、软组织（包括液体，下同）和气体。骨骼密度甚高。软组织次之，气体最低，红透视或摄片可以利用它们之间的天然对比加以区分。人体器官和结构大部分为软组织所构成，其中除脂肪外，在线下往往不能分辨。为了分别显示它们，必须采用特定的方法将高密度或低密度物质引入这些没有天然对比的器官或结构，使它们之间出现人工对比而显影。这种使用人工对比而显影的检查方法，就是线造影检查。CT的密度分辨率远高于一般X线检查（应用天然对比的X线检查），但仍不能分别显示或区分所有软组织结构、器官和病灶。所以，行CT检查时，大多数情况下均应使用造影剂，以显示不用造影剂时不能显示或不能清楚显示的正常和异常结构。不用造影剂作检查时，称为平扫；应用造影剂作检查时，称为增强扫描或增强成象。低密度物质用作造影剂者，称为阴性造影剂；高密度物质用作造影剂者，称为阳性造影。阻性和阳性造影剂联合应用时，称为双对比造影或双重造影，如钡气双对比胃造影等。阴性造影剂都为气体，常的有空气、氧气、氧化亚氮（笑气）和二氧化碳等。空气和氧气溶解度较小，吸收缓慢，在器官和组织内停留时间较长，允许有足够时间进行反复检查，但副作用持续时间也较长，不过气体造影剂总体来说吸收快，检查操作必须迅速完成。气体造影剂常被用于直接注入各种体腔，如关节腔、胸膜腔、心胞膜腔以及纵隔等潜在腔隙进行造影检查。阳性造影剂可分四类：难溶性固体造影剂、油脂类造影剂、排泄性胆道造影剂和主要经肾脏排泄的造影剂。后三大类主要为含碘化合物，其显影效果与其碘含量多少有关。1、难容性固体造影剂目前应用最多最广的为硫酸钡混悬剂，它是良好的胃肠道造影剂。目前主要用于线造影，但有个别制剂用于CT胃肠显影。其他如粉状钽，有人研究采用喷雾法用于婴儿支气管造影。硫酸钡混悬剂可分为细而均匀型与粗细不匀型两种。细而均匀型钡剂多为合成钡，颗粒细而均匀，多为圆型，密度较低，沉降慢且一致，适用于食管、胃、十二脂肠、小肠、结肠的单对比造影检查浓度0.2~0.6g/ml，小肠双对比检查浓度为0.3~0.8g/ml,也可用于上消化道双对比检查其浓度为1.8g/ml。由于细而均匀型主剂最最佳期显影浓度低，对胃小区等粘膜相微细结构显示不如粗细不均型者好。粗细不均型钡剂多为天然钡，颗粒粗细不等，形态不规则，密度较重，因此可配制成高浓度（浓度2.5~2.7g/ml）、低粘度（150~300mPs）的钡剂，均匀涂布于胃粘膜，且粗颗粒易先沉降于胃小沟，与后沉降于胃小区的细颗粒形成良好的密度对比，从而将胃小区清晰勾画。由于粗细不均型钡剂在浓度甚低时，业颗粒易沉降结块，故不可用于其他低浓度的单对比检查和小肠、结肠双对比检查。本品口服或灌入胃肠道后不被吸收，以原形从粪便排出。进入支气管后大部分咳出，小量进入肺泡，沉积于肺泡壁，或被吞噬细胞吞噬运送到肺间质和淋巴系统，故不宜于作支气管造影。2、油脂类造影剂现国内常用的有碘化油和碘苯酯。主要用于与体外相通的腔道直接注入法线造影，如支气管、子宫输卵管和瘘管造影等。注入体内后如不能及时排出，可引起组织反应。这类造影剂一般不用于。3、排泄性胆道造影剂只用于胆道造影，分口服和静注用两类。目前常用的口服胆道造影剂是碘番酸，主要用于胆囊造影。静注胆道造影剂常用的为胆影葡胺，静注后经肝脏迅速排泄至胆管系统，可不经浓缩过程而直接使胆管显影。CT增强时一般都用静脉胆道造影剂。一般用30ml50%胆影葡胺缓慢注射（大于5min）或100ml稀释至15%左右的胆影葡胺静脉滴注给药。快速团注可引起严重副作用。胆影葡胺由肝细胞吸取收后经主动转动机制分泌入胆道，给药后30~60min胆系达最佳强化，造影后的值改变为10~25Hu。4、主要经肾脏排泄的造影剂应用最广泛。20世纪20年代后期，开始用血管内注谢后主要经肾脏排泄的有机碘，好吡啶酮和双碘化合物。以后为苯环的三碘化合物以代。这些碘化合物中，以泛影酸和异泛影酸的钠盐和葡胺盐的毒性最低，至今仍在应用。由于造影剂的不良反应主要与其渗透压有关，故人们致力于降低造影剂渗透压的研究。因为渗透与溶剂溶于水后的粒子数直接相关，故降低渗透压的方法是：将造影剂分子变为二聚体，或制造非离子型造影剂。经过这样改良，含同样碘量造影剂的渗压可大大降低。目前这类造影剂被分为离子和非离子型两大类，后者有逐步取代前者之势（表1-1-1、2）。表1-1-1造影剂中碘原子数和粒子数比值造影剂种类碘原子数粒子数比值离子型造影剂单酸单体双酸二聚体36231.53非离子型造影剂单体二聚体361136由于此类造影剂呈惰性的化学性质，他们的药物动力学参数无显著性差别，均表现为口服不吸收。血管内给药后，基本不与细胞膜及体内蛋白结合，不通过正常的血脑屏障，分布于除神经组织的细胞外间隙，分布容积与细胞外液相近，而后以原形从肾小球滤过排出，极小量从粪便排出。24h的排出率近100%。表1-1-2常用X线和CT造影剂及其理化性质分类原子数与粒子数比值（R）品名（厂名）主要成分规格ml碘含量mgI/ml渗透性mol/kg水（37℃）粘度NS/m2(37℃)离子型单体1.5泛影葡胺60%(信谊)Anglografin65%(ScheringAG)Urografin60%Urografin76%(ScheringAG)Coray-60(Mallinckrodt)葡甲胺、泛影酸盐葡甲胺、泛影酸盐52%葡甲胺、8%钠、泛影酸盐66%葡甲胺、10%钠、泛影酸盐葡甲胺、Lothalamate100100100100202823062903702821500153214540.500.38离子形双聚体3碘卡明60%（信谊）Hexabrix(Mallinckrodt)葡甲胺、IocarmateIoxaglate52783205800.75非离子型单体3Amipaque(阿米培克)（Nycomed）Utravist(优维显)（ScheringAG）Omnipaque(欧乃派MetrizomideIopromide(碘普罗胺)3.75g粉剂10050,100300300370(已不用)6107700.460.81克)（Nycomed）Iopamiro(碘必乐)（Bracco）Optiray(Mallinckrodt)（Iohexol）碘海醇Iopamldol（碘帕醇）Ioresol（碘维索）15201001001010,10050,10050,10050,100,20020,30,50100,150,2001802403003502003003701602403203605106407804136167963555027020.200.330.611.060.200.470.940.190.300.58非离型双聚体6Isovist(伊索星)（ScheringAG）Visipaque(Nycomed)Iotrolan(碘曲仑)Iodixanol(碘克沙醇)101050,20020,50,10020,50,100240300150270320278320等渗等渗等渗0.390.81和Iohexol致和Iohexol一致和Iohexol一致CT增强扫描时,造影剂的碘浓度一造影剂的增强效果有关。根据造影剂的浓度不同，造影剂可分为四类。碘含量在400mgI/ml以上者为特高浓衣造影剂，偶用于心肘大血管造影和经静脉注射的动脉造影。碘含量在350~400mgI/ml及280~320mgI/ml者分别属高浓度造影剂和中等浓度造影剂。低浓度造影剂碘含量一般在80~240mgI/ml之间。头颅增强使用造影剂的碘浓度约300~370mgI/ml，为中高碘浓度造影剂，脑室哉CT脊髓增强为140~240mgI/ml，为低碘浓度。高碘浓度的造影剂尤其适用于快速静脉注射后的CT动态扫描。造影剂溶液的粘度与造影剂的分子大小、浓度及温度有关，分子大、浓度高、温度低者，粘度高。造影剂粘度过高对注射尤其是大剂量快速注射带来困难，且易形在微小血管的阻塞而引起局部缺血缺氧。CT增强扫描的血官内给药的方法可分为以下三种。①静脉团注射法：亦称快速注射法，将某一剂量的高碘浓度造影剂加压快速注入静脉，在造影剂经血循环大量进入靶器官的供血动永时开始扫描，这种方法可提供CT诊断所需的高质量增强情况，现已成为常规增强方式。为保证靶器官的最佳强化，需准确掌握造影剂从注射部位到靶器官的循环时间，可按Sehad提供的计算方法进行计算（表1-1-3）。一般情况下，造影剂剂量为1.5~2ml/kg体重，注射速率为1~8ml/s，注射时间约等于扫描程序时间，即扫描时间加扫描隔时间。作CT血管造影时，所需造影剂量常较大，如2~4ml/kg；其注射速度也要求更高，如6~10ml/s。②静滴法：以20~30ml/min的速度注入含碘约为300mgI/ml100ml后，再进行增强后扫描的方法。CT增强后扫描开始时于造影剂分布平衡用，各组织已被造影剂充分浸润，可显示病灶的范围、血供程度，有利于了解病灶的性质；但不利于显示微细结构及微小病灶，对血管的显示也较差，且难与动态扫描配用。③动脉注射给药法：此法主要用于肝脏等实质脏器肿瘤诊断，用于肝脏时，造影剂选择性注入肠系膜上动脉或脾动脉，经门静脉回流，致正常肝组织均匀、良好地造影强化。一般将动脉造影导管置于肠系膜上动脉或脾动脉内，以0.7~1ml/s的恒定速率注射造影剂，总剂量70~100ml。表1-1-3Sehad循环时间计算法N臂静脉-右心室臂静脉-左心室臂静脉-胸主动脉臂静脉-腹主动脉臂静脉-脑臂静脉-骼动脉41112131315T=n60/f(s)f=心率CT增强扫描，造影剂静脉给药后血药浓度随时间而变化，图1-1-1表示了造影剂注后髂外动脉内血液中造影剂浓度的动态变化，血药浓度在注药后16s达峰值，而在20s时很快下降至峰值的1/7，由于再循环的结果，此后血药浓度有几个小回升。从注射开始到血药浓度达峰值的时间称峰值时间，造影剂量和注射速率决定所需注射时间，但对峰值时间影响小。造影剂进入血液循环后，含药和未含药的血液相互混合，同时造影剂向血管外渗透，血管内造影剂浓度逐渐下降，血液强化减弱。造影剂不同的给药速度可改变其药代动力特性，图1-1-2表示了注射速率的差异引起主动脉的不同增强方式。造影剂团注的药代动力学特性决定了实质脏器的增强特点：①在脏器的供血动脉血药浓度近峰值时,脏器的供血动脉及其分支增强显影,称动脉期；②接着脏器实质均匀强化，实质内结构可辨，此期称实质期；③随着新的血液流入，脏器强化减弱，只剩下静脉保持轻度强化，称静脉期。有效的增强检查最好在实质或静脉期之前部分完成，否则效果很差。CT增强除血管内给药外，还有蛛