多排螺旋CT基础诊断与临床应用
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第3章 CT常用对比剂、对比剂应用的注意事项及不良反应

第一节 CT常用对比剂

一、对比剂概述

(一)什么是对比剂

对比剂是指在医学影像学的检查或治疗过程中,为了增加某一器官组织或腔道的对比度,更加清晰地显示器官组织或腔道的形态、轮廓及病变特征,人为引入人体的一种特殊物质。这种特殊的、能增加人体内器官组织自然对比而有利于诊断的物质叫对比剂。

(二)使用对比剂的意义 1.有利于提高病变的检出率

某些等密度(CT)病变在影像学普通平扫检查时会因为同周围正常组织缺乏对比而被遗漏,通过注射对比剂进行增强扫描可以增加病变与周围正常组织对比,有利于病变显示(图3-1-1)。

2.提高疾病的定性能力

通过注射对比剂进行增强扫描可以反映病变血供特点,根据病变的强化特点可以提供占位性病变的良、恶性信息,这些对于患者的后续检查、治疗,提高患者的生存率和生活质量非常有益。

3.显示病变周围的变化

有助于判断是否有附近脏器浸润和周围淋巴组织肿大,为临床治疗的选择提供重要影像依据,特别是对于血管和非血管性病变的鉴别诊断具有明确的意义。

(三)对比剂分类

关于对比剂的分类有几种方法,按照使用设备可以分为X线对比剂、磁共振对比剂、超声对比剂和核医学对比剂四大类。按照对比剂使造影区的密度/信号减低或增高而将对比剂分为阴性对比剂和阳性对比剂两大类。阴性对比剂主要用于体腔或消化道的造影检查,X线对比剂以气体为主(如空气和二氧化碳等),随着CT设备的不断发展,阴性对比剂现在的临床应用较小,阳性对比剂的临床应用范围非常广泛,其种类也非常多。按主要化学物质成分的不同,可分为钡剂、碘剂等;按照化学结构不同分为离子型和非离子型对比剂、单体和双体对比剂。CT对比剂安全性发展的趋势是由离子型向非离子型、由单体向双体对比剂发展,即:由高渗到低渗(次高渗),最后到等渗对比剂的发展方向(图3-1-2)。
图3-1-1 对比剂部分应用领域展示
图3-1-2 对比剂的发展
科学工作者们进行了数十年的探索,20世纪30年代研制出的1碘单环和2碘单环离子型对比剂用于心血管造影,但其不良反应太大,而致其使用受限。1954年由于碘苯甲酸衍生物的出现,不仅提高了造影质量和图像对比度,而且使对比剂使用过程中的相应并发症明显减少,但仍有相当的不良反应。1973年欧洲的奈克明公司首先合成了第一代非离子型单苯环对比剂甲泛葡胺(阿米培克),随后推出第二代非离子型单苯环对比剂碘海醇(欧乃派克),二者均为三碘苯甲酸衍生物,与离子型3碘苯甲酸衍生物不同的是通过非离子化和对分子结构的其他改进使其亲水性、水溶性、黏滞度均有了极大的改进,使其不良反应大大降低,非常适用于心脏、血管的造影检查和CT的增强检查。这种含碘的非离子型对比剂具有碘浓度高、低渗透性、低张力、在溶液中不会分解出离子、不影响血液钙离子浓度的特点,其渗透压约在600~700mOsm/(kg•H 2O)之间,为血浆渗透压的2~3倍,从而大大减少了高渗透压引起的不良反应。这类对比剂对周围血管、肺循环和心脏传导系统的影响较小,对心肌收缩力无抑制作用,为目前广泛使用的X线对比剂(图3-1-3)。
图3-1-3 红细胞及内皮细胞在生理盐水及各种不同对比剂中的形态
非离子型二聚体有机碘对比剂的开发标志着非离子型对比剂的发展又向前迈了一大步。它的分子结构为双苯环结构并显示为每个分子含有6个碘原子,每个分子含有9个以上的羟基,无羧基,此点极大地提高了它的水溶特性,双苯环的结构同时大大降低了造影剂的渗透压。代表药物有碘克沙醇(威视派克)和碘曲仑(伊索显),其中的碘克沙醇的渗透压与血浆渗透压相同。大量的临床研究表明:等渗对比剂对于心脏、肾脏功能不全的患者,其安全性要明显优于其他对比剂(图3-1-4)。

二、对比剂热点话题讨论

(一)碘对比剂预试验

关于碘对比剂预试验的意义,国际上一些研究表明:对比剂的皮肤测试不能预测严重的不良反应,并且预试验本身有对患者造成危害的可能。在我国,目前存在对比剂预试验认识上的不一致和实际操作上的不同,有的医院取消了预试验,而有的医院还在做预试验,大家主要是在取消预试验的法律依据上没有达成一致,同时在一些专业书籍上还能看到关于使用碘对比剂一定要做预试验的描述。那么,一种药品如何使用的主要依据是什么呢?答案很明显,是这种药品的产品说明书,同时要与《中华人民共和国药典》(以下简称“《药典》”)中相关规定保持一致,不能相违背。目前,已经有对比剂生产厂家在说明书中对于碘对比剂预试验做了相关说明,如碘海醇的产品说明书中就明确说明不建议使用预试验来预测过敏反应。同时我们可以看到《药典》和临床用药须知从1995年,2000年到2005年关于预试验描述的变化,1995年《药典》和用药须知都规定要做预试验,而2000年的《药典》删除了关于预试验的描述,用药须知中还保留相关描述。到了2005年,《药典》和用药须知都没有了关于预试验的描述。所以,取消碘对比剂预试验已经成为一种趋势。
图3-1-4 等渗对比剂与次高渗对比剂引起SCr变化的组间对比
1.一个彻底的病史回顾,特别是对患者过敏史、超敏反应、免疫状况的评价,以及以前对于对比剂使用的反应情况,可能对评估潜在的对比剂不良反应更有意义。
2.预防性使用抗组胺和类固醇药物可以避免和降低可能的过敏反应,但是不能预防严重的致命的不良反应,只是可以降低它的发病率和严重程度。
3.高危患者中碘对比剂使用的风险和利益必须认真评估。

(二)对比剂肾病

对比剂肾病(contrast medium-induced nephrotoxicity,CIN)是指在排除其他原因的情况下,对比剂血管内给药后3天内出现的肾功能损害,血清肌酐升高25%或44μmol/L (0. 5mg/dl)。随着医学影像学的发展及介入诊疗技术的广泛应用,对比剂的应用也日益广泛,因而造成CIN发病率明显升高,并已成为院内发生急性肾衰竭的第三位常见原因。同时CIN也成为介入领域继“再狭窄”、“血栓”后的第三大难题。CIN患者中大多数肾功能损害为轻度和一过性,但仍有较高的发病率和病死率。因此合理规范地应用对比剂,预防对比剂肾病已成为我们面临的重大问题。

1.不同人群对比剂肾病的发生率

见表3-1-1。
表3-1-1 不同人群对比剂肾病的发生率

2.对比剂肾病的后果

CIN是医院获得性肾功能不全的主要原因之一。
可导致下列任何一种后果或所有后果:
(1)出院延迟。
(2)永久性肾脏损害。
(3)透析。
(4)患者死亡率升高。

3.对比剂肾病危险人群

(1)血清肌酐水平升高,尤其是继发于糖尿病肾病。
(2)脱水。
(3)充血性心力衰竭。
(4)年龄大于70岁。
(5)合并使用肾毒性药物,如:非类固醇类抗炎药。

4.具有高危因素的患者中应当做到

确保给患者补充足够的液体:依临床情况而定,对比剂给药前4小时至给药后24小时至少每小时补液100ml[口服(如软饮料)或静脉补充(生理盐水)]以增加液体容量。在温暖的环境中,还需适当增加用量。

5.具有高危因素的患者中应当做到

(1)使用等渗(如:碘克沙醇)或次高渗对比剂。
(2)停用肾毒性药物至少24小时。
(3)考虑不需要使用含碘对比剂的其他影像学技术。

6.具有高危因素的患者中不应当

(1)使用高渗对比剂。
(2)给予大剂量对比剂。
(3)使用甘露醇和利尿剂,尤其是袢利尿剂。
(4)短时间内多次造影检查。

(三)低辐射、低碘摄入量扫描新理念

近年来,CT检查数量以超过8%的复合增长率快速增长,无数患者因此受益,但同时CT检查潜在风险也越来越引起全社会的关注,那就是高辐射剂量和高对比剂碘摄入。为降低CT辐射剂量,放射学专家尝试着降低管电压,管电压降低可以提高组织CT值,但同时导致的图像噪声增加一直阻碍着该技术的推广(图3-1-5)。
图3-1-5 管电压kVp与CT值的关系
近几年,随着CT设备技术的进步,各个厂家的迭代算法得到了快速发展,并在后64排CT设备上广泛应用,迭代算法可在保证图像质量的前提下降低噪声,为降低CT辐射剂量提供了技术支持。迭代算法的推广使低浓度等渗对比剂的临床应用成为可能,低浓度等渗对比剂碘克沙醇270mg I/ml的使用降低了患者急性不良反应发生率,增加了患者舒适度,可以更好地避免对比剂对肾脏功能的损害。随着CT设备的发展以及等渗对比剂时代的来临,全球范围内发起了旨在降低患者CT检查潜在风险的“患者关爱”项目。

1.国内进展

国内“患者关爱”项目于2012年10月在成都的中华医学会放射学年会上启动,冯晓源教授对于使用低浓度对比剂、减少对比剂用量、降低患者碘摄入量深表认同,吕滨教授以“CT检查中的患者关爱——双低倡议”为题做了重要报告,国内在“双低”方面的研究逐渐开展,截至2013年4月,已有多篇围绕碘克沙醇270开展的低剂量CT检查方面的专业论文被RNSA大会接收。

2.国际进展

2010年美国心脏病协会、美国放射学会、美国心脏CT协会等七个协会联合在《美国心脏病学学会杂志》上发表的心脏CT专家共识中提到,有研究证明可以在心脏CT检查当中将管电压从120kV甚至更高降低到100kV,此时辐射剂量可以降低46%,并且可以提高图像质量。
2011年在美国心脏CT协会发表的《心血管CT优化辐射剂量策略指南》当中就已经明确了低kV技术的扫描方案,当BMI指数大于30,并且体重大于90kg时,推荐使用120kV进行检查,当BMI指数小于等于30,体重小于等于90kg时,都可以使用100kV进行检查。在带有迭代算法技术的CT广泛使用之后,预计下一次的指南更新时,这个标准还会升高,将会有更多的患者因此受益。
2012年北美放射学协会年会的主题就是“patient first”(患者第一),足见全球对于这一议题的关注。2013年3月7—11日召开的欧洲放射学年会同样是非常注重患者关爱。2014年ECR大会主席Valentin Sinitsyn教授表明,最新的研究结果已经表明,低剂量冠状动脉CTA可以和低碘负荷结合使用。配合前门控和迭代重建算法的低辐射、低碘负荷的冠脉CTA检查同样可以提供质量上乘的图像质量。多位学者的独立研究结果表明,等渗对比剂(碘克沙醇)应用于心脏CTA检查时,在患者舒适度、心率变化、图像质量方面都较传统的次高渗对比剂有明显的优势。
2013年欧洲放射学年会期间,北京大学第一医院放射科的王霄英教授分享了北大医院在“患者关爱——双低倡议”方面的科研及临床实践经验。低辐射剂量、低浓度对比剂条件下在冠脉CTA、肾动脉CTA、CTU、全身大血管CTA等方面取得的优质图像让世界了解了中国放射学界在关爱患者方面的最新进展和努力,预计经过中国和全球放射专家、放射技师的不懈努力,“患者关爱”——低辐射剂量、低碘摄入量的检查模式也许会引领未来的CT扫描。

(杜秀娟 佟靖)