Kontrastmedier

Arteriografi af en sund nyre

Kontrastmedier ( CM ) forbedrer repræsentationen af ​​kroppens strukturer og funktioner i billeddannelsesprocedurer såsom røntgendiagnostik , magnetisk resonansbilleddannelse (MRT) og sonografi ( ultralyd ). Kontrastmedier skal skelnes fra sporstoffer eller radiofarmaka , der bruges til at repræsentere fysiologiske processer i nuklearmedicin.

Juridisk klassificering

I Tyskland er kontrastmedier farmaceutiske produkter i henhold til afsnit 2, afsnit 1, nr. 2 i den tyske lægemiddellov (AMG). De skal skelnes fra det medicinske udstyr i henhold til Medical Devices Act (MPG); se også produktklassificering # lægemiddel - medicinsk produkt .

I henhold til det europæiske direktiv 93/42 / EØF om medicinsk udstyr skal kontrastmedier klassificeres som medicinsk udstyr.

effekt

Virkningen af ​​kontrastmedier er at ændre det signal, der er registreret i den respektive undersøgelse. Målet med missionen er at få yderligere oplysninger under efterforskningen. For eksempel, når du tager røntgenstråler , kan du bruge kontrastmedier, der absorberer røntgenstråler mere end normalt blødt væv. For eksempel ser du normalt ikke blodkar på en røntgen. Når en iodholdig opløsning injiceres , kaster karene, hvori opløsningen kommer ind, røntgenskygger og bliver således synlige ( angiografi ).

uønskede effekter

Kontrastmedier kan have uønskede lægemiddeleffekter ( bivirkninger ), der kan manifestere sig i forskellige organer, herunder huden. Når man overvejer indikationen af en kontrastmiddelundersøgelse, er kravene til tolerabilitet generelt strengere end kravene til terapeutisk brug af medicin: Hvis man forventer en kur eller lindring fra en medicin, er det mere sandsynligt, at man accepterer risici end med rent diagnostiske anvendelser. Denne holdning stammer delvis fra erfaring med røntgenkontrastmidlet Thorotrast , som blev brugt i 1930'erne og forårsagede ondartede levertumorer hos mange patienter, undertiden med en forsinkelse på årtier . Moderne kontrastmedier er derfor underlagt toleranceundersøgelser, der er strengere end dem for terapeutiske lægemidler. Derudover ordinerer lovgiverne i de fleste lande grundige risikooplysninger til patienten, selv om den samlede risiko i individuelle tilfælde normalt er meget lille.

Nogle af gadolinium- gruppens MR-kontrastmidler kan også deponeres i hjernen ved gentagen brug. Andre mulige alvorlige kroniske bivirkninger er nefrogen systemisk fibrose hos patienter med nyreskade. Dette gælder hovedsageligt for undergruppen med en lineær molekylær struktur ( gadobensyre , gadodiamid , gadopentetat dimeglumin og gadoversetamid ). Efter henstilling fra Det Europæiske Lægemiddelagentur suspenderede Europa-Kommissionen godkendelsen af ​​lineære gadolinium-komplekser som kontrastmidler i november 2017.

Udefinerede røntgenkontrastmedier blev påvist i udefinerede mængder i rensningsanlæg på Ruhr og i Württemberg. I 2019 blev der fundet ukendte mængder gadolinium i drikkevandbaseret cola fra fastfoodkæder i Tyskland. I det schweiziske grundvand blev amidotrizoikum og iopamidol detekteret hyppigst.

Indikationer

Yderligere information, der kan opnås ved brug af kontrastmedier, falder i to brede kategorier: strukturel ( morfologisk ) og funktionel ( fysiologisk ) information. Et typisk eksempel på førstnævnte er dobbelt kontrastbilleddannelse af tyktarmen . Her er en viskos bariumsulfat suspension inddryppet rektalt . På grund af dets konsistens markerer det tarmvæggen. Derefter pumpes luft ind i tarmen, hvorved tarmens lumen bliver synlig (på den ene side gennem fyldningen, på den anden side gennem den negative kontrast på grund af den høje permeabilitet af luft til røntgenstråler). Sådan genkender du morfologiske ændringer i tyktarmen, såsom polypper , buler , indsnævring og betændelse . Funktionel information kan også opnås med bariumsulfatmetoden: Det gør det muligt at visualisere forstyrrelser i spiserøret.

Kontrastmedier, især MR-kontrastmedier, anvendes i undtagelsestilfælde som andre lægemidler uden for de godkendte applikationer, for eksempel til børn og til udvikling af nye diagnostiske procedurer ( off-label brug ).

Brugte stoffer

Røntgendiagnostik

I røntgendiagnostik (f.eks. I computertomografi ) anvendes følgende kontrastmedier:

• Røntgen positiv kontrastmedie
  • Jodholdige kontrastmedier er vandopløselige stoffer, der enten injiceres intravaskulært eller injiceres direkte i vævet / det hule organ, der skal visualiseres. Over 90% af dem elimineres gennem nyrerne . De bruges til at vise nyrerne og urinvejene ( urografi / udskillelsesurografi ), venerne ( venografi ), arterierne ( arteriografi ) eller andre organer . De forskellige iodholdige kontrastmedier adskiller sig primært i bærermolekylerne , i antallet af bundet iodatomer pr. Bærermolekyle (1 til 6) og i deres fysisk-kemiske egenskaber ( osmolalitet , viskositet , hydrofilicitet ). Røntgendensiteten og således den opnåelige stigning i kontrast for et kontrastmiddel afhænger af iodkoncentrationen. Osmolaliteten eller osmolariteten (delvis) påvirker kontrastmidlets tolerance, mens viskositeten styrer strømningsegenskaberne (gennem katetre eller ved injektion). Mulige risici for jodholdigt kontrastmiddel inkluderer hyperthyreoidisme .
    • Hyperosmolar, ionisk iodholdigt kontrastmiddel, f.eks. B. til gastrointestinal diagnostik ( amidotrizoinsyre , handelsnavne: Gastrolux , Gastrografin , Peritrast ).
    • Ikke- ionisk iodholdigt kontrastmiddel ( Ultravist , Isovist , Xenetix osv.). Disse er dyrere, men tolereres bedre end det ioniske iodholdige kontrastmiddel. I Tyskland er det derfor kun disse, der må injiceres intravaskulært.
  • Bariumsulfat gives til patienter som et røntgenkontrastmedium i form af en mælkeagtig suspension at drikke, da det ikke absorberes af mave-tarmkanalen . Det bruges til at repræsentere de spiserør , mave , små og tyktarmen . Vandede bariumioner har en skadelig virkning på organismen, men sulfatet er ekstremt vanskeligt at opløse og nedbrydes kun ved temperaturer over 1400 ° C, så det kan administreres uden tøven. Når det anvendes som et røntgenkontrastmedium, administreres bariumsulfat normalt i kombination med carbondioxid eller methylcellulosegeler for at pumpe mave-tarmkanalen (mave-tarmkanalen). Denne metode er kendt som dobbeltkontrastmetoden og bruges til en bedre lindringsrepræsentation af de indre slimhinder, da bariumsulfatet kun forbliver på overfladen som et meget tyndt lag. Stødpåfyldningsteknikken udføres på den anden side med bariumsulfat alene og gør det muligt at vise hele mave-tarmkanalen. Som uopløseligt salt må bariumsulfat ikke anvendes, hvis der er mistanke om perforering i tarmen eller kort efter en operation, men heller ikke i tilfælde af synkeforstyrrelser eller små børn. På grund af den manglende absorberbarhed kan disse stoffer føre til fremmedlegemereaktioner uden for mave-tarmkanalen og må derfor ikke anvendes, hvis der er risiko for aspiration, eller hvis der er perforering i mave-tarmkanalen. En intraperitoneal fejl kan være dødelig i 20 til 50% af tilfældene. I disse specielle situationer anvendes vandopløseligt jodholdigt røntgenkontrastmedium i stedet for bariumholdigt kontrastmiddel. Hvis det bruges korrekt, tolereres det ekstremt godt, da det praktisk talt ikke absorberes og udskilles uændret som hvid afføring. I juli 2003 døde tolv mennesker i Brasilien af ​​bariumsulfat, som var forurenet med opløseligt og derfor skadeligt bariumcarbonat .
  • Tunge ædelgasser kan bruges som røntgenkontrastmedier til visualisering af lungeventilation. Den tungeste ikke-radioaktive ædelgas er xenon , som på grund af sin narkotiske virkning kun kan bruges op til en koncentration på 35% og derfor kan suppleres med krypton .
• Røntgen negativ kontrastmedie
  • Gasformigt carbondioxid (CO ₂ ), som i modsætning til de to førnævnte kontrastmidler, reducerer røntgenstråledensitet (negativ kontrastmiddel) og dermed fører til øget stråling permeabilitet. CO ₂ er især velegnet til arteriografi som et alternativ til iodholdige kontrastmedier (i tilfælde af intolerance eller hyperthyroidisme) og til målrettet visning af små grene. I modsætning til luft kan CO ₂ injiceres i det vaskulære system.
  • Luft , i dobbelt kontrast undersøgelse af tyktarmen .
  • Mannitol-opløsning til kontrast af mave-tarmkanalen

Magnetisk resonansbilleddannelse (MR)

I magnetisk resonanstomografi anvendes kontrastmedier med forskellige effekter. Der er to grupper af stoffer:

1. Positive MR-kontrastmedier (de såkaldte "hvidere"). Disse inkluderer kontrastmedier indeholdende gadolinium (Gd) og mangan (Mn).
2. Negative MR kontrastmedier (de såkaldte “sorte beslutningstagere”). Disse inkluderer kontrastmedier indeholdende jernoxid.

De blev begge udviklet i 1981/82. I juli 2017 suspenderede Det Europæiske Lægemiddelagentur (EMA) markedsføringstilladelserne for de intravenøse, lineære aktive ingredienser gadodiamid og gadoversetamid og den intravenøse formulering af gadopentetinsyre. EMA-beslutningen er i modstrid med den amerikanske fødevare- og lægemiddeladministration (FDA) , som i maj 2017 meddelte, at den ikke ville pålægge nogen begrænsninger.

Effekten af ​​dette kontrastmiddel er indirekte , da kontrastmidlet i sig selv ikke udsender et signal, men kun påvirker signalintensiteten i dets miljø. Derudover er der kontrastmedier, der i sig selv er direkte synlige i billedet som signalemitterende (eller signalforebyggende) stoffer.

• Injicerbart signalændrende kontrastmedie :
  • Gadolinium - chelater, der på grund af gadoliniumatomets paramagnetiske egenskab fører til en forkortelse af afslapningstiderne i nærheden af ​​kontrastmidlet og dermed til en lysere (mere signalrig) repræsentation af strukturer i T1-vægtede billeder; Eksempler: gadopentetat dimeglumin (handelsnavn: Magnevist et al.), Gadoterinsyre ( Dotarem , Dotagita , Cyclolux ), gadodiamid ( Omniscan ), gadoteridol ( ProHance ), gadobutrol ( Gadovist ), ...
  • Jernoxid nanopartikler ( superparamagnetisk jernoxid, SPIO fra engelsk superparamagnetisk jernoxid ) til at repræsentere reticulo-endotel-systemet, for eksempel i leveren. I T2-vægtet billeddannelse fremstår det sunde levervæv som hypointense på grund af jernoxidet, mens tumorer, metastaser eller andre strukturer (cyster, hæmangiomer) skiller sig ud med et højt signal (lys); Eksempler: Ferumoxid ( Endorem ), Ferrixan ( Resovist ). Mindre jernoxid-nanopartikler under forkortelsen USPIO (fra engelsk. Ultrasmall superparamagnetisk jernoxid ) udvikles som vaskulære kontrastmedier og til differentiering af lymfeknudemetastaser, f.eks. B. Ferumoxtran ( Sinerem ).
  • Manganforbindelser , såsom Mangafodipir (Mn-DPDP, Teslascan ) som lever kontrastmidler (sund parenkym vises T1-vægtet med højt signal, det vil sige lys, tumorer / metastaser med lavt signal, dvs. mørke) eller til pancreas spørgsmål.

• Signalmodificerende kontrastmedier, der kan administreres oralt eller enteralt for bedre kontrastering af mave-tarmkanalen :
  • superparamagnetiske nanopartikler af jernoxid; Jernoxidpræparatet Ferumoxsil ( Lumirem ) er klinisk godkendt ,
  • orale ikke-absorberbare gadoliniumchelater,
  • Ananas, hindbær og anden juice med et højt indhold af naturligt mangan og / eller jern, som på grund af deres paramagnetiske egenskaber ophæver det T2-vægtede intraluminale signal,
  • Manganforbindelser, f.eks. B. MnCl ₂ ( LumenHance )

• Signalering af kontrastmedier , der selv er direkte MR-synlige:
  • Vand som et naturligt kontrastmiddel (luminisering) bruges undertiden til undersøgelser af mave-tarmkanalen, ofte kombineret med geldannere som guar , carboxymethylcelluloser , indiske loppefrø eller sukkererstatninger såsom mannitol eller polyethylenglycoler for bedre distension.
  • ¹⁹ stoffer, der indeholder fluor (fx SF ₆ eller C ₂ F ₆ gas) bliver udviklet som inhalerbare kontrastmidler for lunge- billeddannelse med ¹⁹ F-MRI.
  • Der er også forsøg på at anvende hyperpolariserede stoffer, såsom ³ helium , ¹²⁹ xenon eller ¹³ carbon , som kontrastmidler i ikke- ¹ H MRT (i udviklingsfasen).

• Signalfrit kontrastmedie (til ¹ H-MRI) med lille eller intet protonindhold:
  • perfluorerede bromforbindelser ( perfluoroctylbromid , PFOB, perflubron ) uden signalprotoner (tidligere godkendt i USA)
  • Bariumsulfatsuspensioner , som reducerer protontætheden og dermed signalet.

Mens magnetisk resonansbilleddannelse også er sikker under graviditet, fører indgivelse af gadoliniumholdige kontrastmedier til en signifikant øget dødsrate hos nyfødte under eller efter fødslen med et fareforhold (HR) på 3,7 og en højere sandsynlighed for reumatologisk , inflammatorisk og dermatologiske sygdomme med et fareforhold på 1,36. Derfor bør der ikke anvendes kontrastmiddel til magnetisk resonansbilleddannelse under graviditet.

Sonografi

I sonografi og ekkokardiografi anvendes gasfyldte mikroboblekontrastmedier ( mikrobobler ) i kontrastforstærket ultralyd . De administreres normalt intravenøst ​​og øger derefter ekkogeniciteten i blodet . De respirable kontrastmedier blev oprindeligt udviklet som signalforstærkere til Doppler- og farvedopplerundersøgelser. I sonografi bruges de hovedsageligt til at forbedre påvisning og karakterisering af levertumorer. 2. generationens kontrastmedier har bevist sig her, som med ekstrem lav lydenergi (kun muligt med speciel software i højkvalitets nye sonografiapparater) muliggør kontinuerlig, stort set ikke-destruktiv observation af strømmen af ​​mikroboblekontrastmediet. Strømnings- og strømningskinetikken (arteriel fase, portalvenøs fase, venøs fase og sen fase) bruges til at differentiere levertumorer. Levermetastaser pletter normalt tidligt i den arterielle fase og mister også pletten tidligt i den venøse fase, så de ikke længere indeholder kontrastmiddel i den sene fase og kan således tydeligt skelnes fra levervæv , som stadig indeholder kontrastmiddel. I ekkokardiografi forbedrer de undersøgbarheden af ​​vægbevægelse. Ikke-respirabelt kontrastmiddel bruges til at detektere huller i hjerteseptumet.

Indocyaningrøn / ICG-diagnostik

Indocyaningrønt (også ICG , engelsk indocyaningrønt ) er et fluorescerende farvestof, der anvendes i medicin som et indikatorstof, for eksempel til fotometrisk leverfunktionsdiagnostik og fluorescensangiografi til hjerte-kar-, lever- og øjensygdomme. Det administreres intravenøst ​​og elimineres afhængigt af leverens ydeevne fra kroppen med en halveringstid på omkring 3-4 minutter. ICG er normalt i pulverform og kan opløses i forskellige opløsningsmidler, men opløses normalt i vandinjektionsem . ICG i steril form er godkendt til intravenøs anvendelse i Tyskland.

Handelsnavne

Eksempler på kommercielt tilgængelige røntgenkontrastmedier: Baricol (A), Barilux (D), CAT-Barium (CH), Microbar (CH), Micropaque (D, A, CH), Microtrast (D), Polibar (CH), Prontobario (A) , Scannotrast (A)

Weblinks

Wiktionary: Kontrastmedier  - forklaringer på betydninger, ordets oprindelse, synonymer, oversættelser

Individuelle beviser

1. ↑ Böhm I et al. En praktisk guide til diagnosticering af mindre kendte øjeblikkelige og forsinkede kontrastmedie-inducerede bivirkninger i Eur Radiol 2006; 16: 1570-9
2. Spring op ↑ Richard C. Semelka, Joana Ramalho, Ami Vakharia, Mamdoh Alobaidy, Lauren M. Burke: Gadolinium deposition sygdom: Indledende beskrivelse af en sygdom, der har eksisteret i et stykke tid . I: Magnetisk resonansbilleddannelse . bånd 34 , nr. 10. december 2016, ISSN  1873-5894 , s. 1383-1390 , doi : 10.1016 / j.mri.2016.07.016 , PMID 27530966 . 
3. RI MR-kontrastmedier med bivirkninger. I: NDR.de. 20. marts 2017. Hentet 22. januar 2018 . 
4. ↑ Marvin Birka, Kristina S. Wentker, Elke Lusmöller, Brigit Arheilger, Christoph A. Wehe: Diagnose af nefrogen systemisk fibrose ved hjælp af elementær bioimaging og specieanalyse . I: Analytisk kemi . bånd 87 , nr. 6 , 17. marts 2015, ISSN  1520-6882 , s. 3321-3328 , doi : 10.1021 / ac504488k , PMID 25708271 . 
5. ↑ EMA overvejer at forbyde fire MR-kontrastmedier. I: aerzteblatt.de. 14. marts 2017, adgang til 22. januar 2018 . 
6. ↑ Dokument C (2017) 7941 endelig
7. ↑ Hjemmeside. Hentet 2. august 2017 . 
8. ↑ Om MindER. Hentet 22. august 2017 . 
9. ↑ Katja Schmidt, Michael Bau, Gila Merschel, Nathalie Tepe: Antropogent gadolinium i ledningsvand og i drikkevandsbaserede drikkevarer fra fastfood-franchise i seks større byer i Tyskland. I: Videnskab om det samlede miljø. 687, 2019, s. 1401, doi : 10.1016 / j.scitotenv.2019.07.075 . (Tysk artikel: MR-kontrastmiddel påvist i cola: undersøgelse finder gadolinium i fastfooddrikke i alle undersøgte tyske byer )
10. ↑ Medicin i grundvand. I: bafu.admin.ch. Hentet 21. februar 2020 . 
11. Je Antje-Katrin Heinemann: Off-label brug af diagnostik ved hjælp af eksemplet med MR kontrastmedier, MPR, magasin for hele loven om medicinsk produkt, 5/2007
12. ^ Radiologisk farvestof dræber seks. I: theage.com.au. 23. juli 2003. Hentet 26. november 2016 . 
13. ↑ Deokiee Chon, Kenneth C. Beck, Brett A. Simon, Hidenori Shikata, Osama I. Saba, Eric A. Hoffman: Effekt af supplerende lav-xenon og krypton på signal / støj fra regionale CT-baserede ventilationsmålinger. I: J. Appl. Physiol. 2007, 102, s. 1535-1544, doi: 10.1152 / japplphysiol.01235.2005 .
14. ↑ Christoph de Haën: Conception of the First Magnetic Resonance Imaging Contrast Agents: A Brief History. I: Emner i magnetisk resonansbilleddannelse . 12, 2001, s. 221-230, doi: 10.1097 / 00002142-200108000-00002 .
15. ↑ EMAs endelige udtalelse bekræfter begrænsninger i brugen af ​​lineære gadoliniummidler i kropsscanninger , PM EMA af 21. juli 2017, adgang til den 26. juli 2017
16. Ola Nicola Siegmund-Schulze: MR-undersøgelse under graviditet: Kontrastmedier kan til enhver tid beskadige barnet Deutsches Ärzteblatt 2016, bind 113, nummer 44 af 9. november 2016, side 1987