Semmelweis Egyetem Radiológiai és Onkoterápiás Klinika
7.1 A fejezet célja
A fejezet célja, hogy a kontrasztanyagokat összefoglalóan ismertessük a radiológus
rezidenseknek és szakorvos jelölteknek. Tisztában legyenek a kontrasztanyagok típusaival, csoportosításával, indikációikkal és kontraindikációikkal, valamint mellékhatásaival, a mellékhatások és szövődmények elhárításával.
I. Mik a kontrasztanyagok?
A kontrasztanyagok az egyes képalkotó eljárások során használt, jogi értelemben gyógyszernek minősülő készítmények, melyek a detektálandó jeleket módosítják, a diagnosztikai hatékonyságot javítják.
II. Miért alkalmazunk kontrasztanyagokat?
Olyan anyagokat használhatunk, amelyek röntgensugárzás esetén több vagy éppen kevesebb sugarat nyelnek el, a kontrasztanyagos UH-technikák során a szöveti eredetűhöz képest teljesen eltérő spektrumú UH-hullámokat vernek vissza harmonikus szignált eredményezve, az MR képalkotás során pedig a relaxációs folyamatok gyorsaságát, következéséppen idejét változtatják meg. Ennek következtében a kontrasztanyagok használatával a keletkező kép – ahogyan neve is mutatja – kontrasztosabb lesz; jobban láthatóvá vagy egyáltalán láthatóvá tehetők szervek, szöveti struktúrák, elváltozások. A kontrasztanyag halmozás megléte és mértéke mellett a különböző szöveti struktúrákra vonatkozóan további információt kapunk a kontrasztanyagok halmozási dinamikája (halmozási fázisok, telődés, kimosódás sebessége) révén.
Röntgen, CT
Mindkét modalitás a röntgensugarat használja energiaként; a vizsgálandó testen áthaladva a röntgensugár az ismert sugárgyengítési törvény alapján gyengül, vagyis a szervek/szövetek alkotó elemeinek rendszámától, sűrűségüktől és a röntgensugár spektrumától függően.
I a testből kilépő sugárzás intenzitása I0 a testbe belépő sugárzás intenzitása e a természetes logaritmus alapja µ a sugárgyengítési együttható d a test vastagsága
A kontrasztanyagokkal lényegében az egyenlet alapján befolyásoljuk, hogy a detektort/filmet több vagy kevesebb röntgensugár érje el. Amelyik csökkenti az abszorpciót, azt negatív kontrasztanyagnak, amelyik fokozza az abszorpciót, azt pozitív kontrasztanyagnak hívjuk.
Előbbire példa a levegő, a szén-dioxid, CT-technikák során a víz és a metil-cellulóz, utóbbiak
90
pedig BaSO4 szuszpenziók, illetve jódtartalmú (ionos, nem ionos) kontrasztanyagok lehetnek.
Ultrahang
Az ultrahangban használatos kontrasztanyagok egyelőre nem terjedtek el széles körben. A jelenleg forgalomban levő második generációs UH-kontrasztanyag foszfolipid burokkal körülvett kén-hexafluorid gáz tartalmú, 3-5µm nagyságú, stabilizált mikrobuborékokat tartalmazó folyadék. Intravascularisan elhelyezkedve a mikrobuborékok aszimmetrikus oszcillációjuk révén a szöveti eredetűhöz képest nagyobb intenzitású, aszimmetrikus
mintázatú (akusztikus nyomás – idő görbe) visszavert UH-hullámokat hoznak létre, melyek a kontraszt harmonikus képalkotás fázisinverziós technikája révén harmonikus jelet
eredményeznek. Ezért a kontrasztanyagos UH-felvételeken a mikrobuborékok speciális fizikai tulajdonságán alapuló digitális jelek hozzák létre a képi megjelenést. Használata csak olyan gépekkel történhet, melyben speciális szoftver van. Az újabb készülékekben ez
általában már rendelkezésre áll.
Nagyságuk alapján a modernebb UKA-ok átjutnak a tüdő kapillárisain is, így intravénásan adva kontinuus üzemmódban az ép szövetek és a kóros elváltozások mikrovaszkulatúrájának halmozási dinamikája real-time kiválóan vizsgálható (pl. fokális májléziók). Azonban
használhatók kontrasztanyagos szív UH-vizsgálatra, nagyerek vizsgálatára, továbbá a húgyhólyag feltöltésével reflux, a méhűr és a petevezetők feltöltésével a petevezetők átjárhatóságának vizsgálatára is.
Újabb kutatások szövetspecifikus kontrasztanyagok kidolgozását tűzték ki célul, melyek az adott szövetben „szétpukkasztva” akár gyógyszerek (pl. citosztatikumok) célba juttatását is lehetővé teszik (targeted microbubbles).
1. Májban látható képlet natív UH-vizsgálat esetén és iv. kontrasztanyag adása után (FNH)
MRI
Az MR képalkotás során alkalmazott kontrasztanyagok a T1 vagy a T2 relaxációs időt rövidítik le, melynek alapmechanimusa a gerjesztett protonok r1 és r2 relaxációs
folyamatának gyorsítása. A relaxáció gyorsító hatást relaxivitásnak nevezzük. A T1 súlyozott képalkotás során az r1 relaxáció (longitudinális relaxáció) gyorsulása szignálintenzitás
növekedést eredményez, míg a T2 súlyozott képalkotás során az r2 relaxáció (transzverzális relaxáció) gyorsulása szignálintenzitás csökkenéshez vezet. A kontrasztanyagos MRI
felvételeken a kontrasztanyag maga nem látható (szemben a rtg. kontrasztanyagokkal), csak a kontrasztanyagot halmozó szövetek megváltozott szignálintenzitású megjelenése.
91 A paramágneses kontrasztanyagok főként T1 rövidítő (pozitív), a szuperparamágneses
kontrasztanyagok főként T2 rövidítő (negatív) MRI kontrasztanyagok.
2. ábra
Az MRI kontrasztanyagok által eredményezett jelintenzitás változásokat T1 és T2 súlyozott szignálintenzitás görbéken ábrázolhatjuk, ahol a TR és TE idők függvényében egy adott szöveti struktúra szignálintenzitását mutatja a görbe natív és kontrasztanyagos vizsgálatok esetében.
Az MRI kontrasztanyagok lényegi része a legtöbb esetben egy paramagnetikus fém ion.
Ezeket különboző farmakokinetikai tulajdonságú molekulákba „csomagolják”, ez alapján megkülönböztetünk fém-komplexeket, polimer-komplex konjugátumokat és
superparamagnetikus vas-oxid partikulumokat.
A fém-komplex paramágneses kontrasztanyagok a leginkább használatosak, egy poli-amino-karbonsavból és a hozzá kapcsolódó gadolíniumból állnak, ahol a Gd-ion kelátkötésben van.
Ezen készítmények döntő többségükben nem szövet specifikus kontrasztanyagok, melyek a kapillárisok területén az érpályából kilépve az extracelluláris térbe kerülnek. Néhány készítmény extracelluláris és májsejt specifikus, kombinált kontrasztanyag. Továbbá a paramágneses kontrasztanyagok csoportjába tartoznak a májsejt specifikus mangán tartalmúak is.
A polimer-komplex konjugátumok az intravasalis térben maradnak sokáig, ezért perfúziós és angiográfiás vizsgálatokra fejlesztették ki őket.
A szuperparamagnetikus vas-oxid partikulumok egy vas-oxid magból és az azt körülvevő polimerből állnak. A partikulumok az ép májszövetben és a RES sejtjei által a
nyirokszövetekben fagocitálódnak T2 súlyozott képalkotás során szignálintenzitás csökkenést eredményezve. A patológiás szövetben nem halmozódnak.
A kontrasztanyagos vizsgálatok során – legyen az bármely modalitás – készíthetünk a kontrasztanyag adása után egy adott pillanatban képet, így információt nyerhetünk a vizsgálandó szerv/terület morfológiájáról. Azonban nem csak egy adott pillanatban
készíthetünk felvételeket, hanem kontinuus üzemmódban is (röntgen átvilágítás), ezzel már a morfológia mellett a funkcionalitásról is nyilatkozhatunk (pl. nyelés röntgenvizsgálat).
Szelet-képalkotók (CT, MRI) esetén pedig a kontrasztanyag adásától kezdve több
92
időpillanatban készítve képeket a szervek/képletek ún. kontraszthalmozási dinamikájáról, vagy akár perfúziós dinamikájáról szerzünk információt, amivel differenciáldiagnózisra nyílhat lehetőség.
3. ábra: Natív, majd iv. kontrasztanyag adását követő többfázisú CT-felvételek. Máj S8-ban típusos halmozási dinamikát mutató haemangioma.
7.2 A kontrasztanyagok csoportosítása
1. Röntgen-kontrasztanyagok