造影剂基本知识

GEHealthcareMedicalDiagnose造影剂基本知识介绍14.May.20083/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/151)什么是造影剂为什么要使用造影剂2)X-线造影剂发展简史3)碘造影剂分类与结构4)碘造影剂的理化特性5)碘造影剂的临床应用6)造影剂的临床推广7)造影剂推广的内部管理4/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15什么是造影剂为什么要使用造影剂5/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15造影剂的概念造影剂增加体内不同体素之间对电磁辐射或超声的吸收和/或反射能量的差别6/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15CT-密度MRI-信号7/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15=background=object何谓“对比”？8/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/159/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15阳性和阴性对比PositiveCM（阳性对比）•WillmaketheobjectfilledwithCMlookbrighterthanthebackgroundintheimages.•(Absorb/stopX-rays)NegativeCM（阴性对比）•WillmaketheobjectfilledwithCMlookdarkerthanthebackgroundintheimages•(Moreradiationgetsthrough)10/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15阳性造影剂阳性和阴性造影剂（双重造影）11/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15X-线造影剂能使X线发生衰减的化合物(原子序数越高,上述能力越高)体内外均有高度稳定性(不发生任何分解代谢)生物学概念为惰性物质(避免与体内生物大分子结合)12/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15T1加权T2加权增强后T1加权MRI造影剂顺磁性金属化合物，通过改变组织的局部磁环境增加正常组织间或正常组织和病变组织之间的对比13/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15T1加权T2加权增强后T1加权使用造影剂目的•增加组织之间或组织和病灶之间密度/信号的差别•普通增强扫描•X－线造影检查•动态观察脏器或病变内造影剂的分布与排泄•动态增强扫描•血管造影术•CTA/MRA检查•功能检查14/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15使用造影剂方法直接引入•口服•灌注•穿刺注入间接引入•生理排泄•生理吸收•生理聚集15/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15造影剂增强显像的概念血管性病变•由血管本身病变（局部扩展或异常扭曲等）引起的异常显像实质性病变•血管内皮系统破坏后引起造影剂外渗（血脑屏障破坏等）正常组织显像•造影剂进入毛细血管系统使组织显像16/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15影响造影剂增强显像的因素患者因素•体重•心排血量造影剂因素•血管入路•造影剂剂量•注射速度正确的检查方法是影响造影剂显像的最关键因素17/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15X线造影剂的特点•造影剂是药理学精心设计的无任何治疗作用的化学制剂•没有任何其他药物像造影剂那样在短时间内大量注入人体•24小时内，98%以上以原形经肾脏排出•造影剂的有效性和安全性是研究与开发的主导方向18/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15X-线造影剂发展简史19/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15X线造影剂简史18951896碳酸钙行离体手动脉造影和用次硝酸铋行动物造影实验1911硫酸钡试用于胃肠道造影获得成功1918气体用于胃肠道造影1920’s碘油用于脊髓造影和支气管造影。碘化钠用于尿路造影和血管造影WilhelmConradRöntgen发现X线20/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/151944第一个三碘造影剂-醋碘苯酸1950’s酰基泛影酸盐，甲基泛影酸盐，碘酞葡胺i等三碘有机化合物产品问世1970’s很多低渗的非离子型单体和离子型双体造影剂(碘海醇iohexol,碘帕醇iopamidol,碘普罗胺iopromide,碘克酸ioxaglate等)出现X-线造影剂有效性的发展分子结构从单碘/双碘无机化合物发展到三碘/六碘有机化合物碘吡酮醋酸钠(单碘),碘吡啦啥(双碘)以及其它无机化合物用于尿路造影和血管造影1920’s21/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15X-线造影剂安全性的发展分子结构由离子型向非离子型转变，由单体向双体发展由TorstenAlmén教授发明的世界上第一个非离子型低渗X线造影剂阿米派克AMIPAQUE™(甲泛葡胺metrizamide)上市19741982欧乃派克OMNIPAQUE™(碘海醇Iohexol),非离子型单体X线造影剂上市1993威视派克VISIPAQUE™(碘克沙醇Iodixanol),一种非离子型双体等渗X线造影剂注册里程碑新革命金标准22/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15碘造影剂分类与结构23/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15X线造影剂分类---传统分类方法造影剂分类阳性造影剂阴性造影剂钡剂碘剂脂溶性水溶性以化学性质分类以排泄方式分类离子型非离子型欧乃派克OMNIPAQUE经肾脏排泄经肝胆排泄(碘海醇)(IOHEXOL)气体24/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15离子型单体IIIRRCOO-CATION+碘造影剂的比率概念碘原子数和溶液粒子数的比值离子型双体IIIIIIRRRCOO-CATION+非离子型双体RIIIIIIRRR非离子型单体RIIIRR双体结构包含两倍于单体结构的碘原子(6/3)要获得同等碘浓度，非离子型只需要离子型½的粒子数即可3/2=1.56/1=63/1=36/2=325/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15碘造影剂的比率概念碘原子数和溶液粒子数的比值比率－对比剂产生良好对比作用和它产生副作用的倾向之间的比例－比值越高，溶液的渗透压越低挑战传统：以造影剂渗透压的不同为基础按造影剂的安全性进行新分类27/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15离子型单体IIIRRCOO-CATION+e.g.泛影葡胺X线造影剂的分类e.g.Hexabrix离子型双体IIIIIIRRRCOO-CATION+e.g.VISIPAQUE™非离子型双体RIIIIIIRRRe.g.OMNIPAQUE™,IMAGOPAQUE™,Ultravist非离子型单体RIIIRRHOCM高渗透性造影剂LOCM低渗透性造影剂IOCM等渗透性造影剂28/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15如何选择X线造影剂？Osmoticpress,2000Osmoticpress,700Osmoticpress,290Osmoticpress,2900400800120016002000HOCMLOCMIOCMPlasm优秀的诊断效果且没有任何不良反应离子型单体IIIRRCOO-CATION+非离子型双体RIIIIIIRRR非离子型单体RIIIRR威视派克欧乃派克29/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15碘造影剂的理化特性30/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15分子结构成分定量渗透压粘稠度亲水性稳定性•通过实验室手段测得的生物学数据•所有的物理特性互相均有反作用,改善其中的一种需以牺牲另一种特性为代价造影剂的理化特性31/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15分子结构OHIIIOHOHOHCONHCH2CHCH2OHCONHCH2CHCH2OHCH2CHCH2NCOCH3碘含量:46.6%分子量:821dalton32/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15成分定量Dataonfile1980,NycomedAmershamIngredientspermlpermlpermlpermlpermlpermlIohexolTrometamolNaCaEDTA5MHCLacid302mg1.21mg0.10mgtopH6.8-7.6Waterforinjectionq.s.1ml388mg1.21mg0.10mgq.s.1ml431mg1.21mg0.10mgq.s.1ml518mg1.21mg0.10mgq.s.1ml647mg1.21mg0.10mgq.s.1ml755mg1.21mg0.10mgq.s.1mlOMNIPAQUE®140180200240300350mgI/mlmgI/mlmgI/mlmgI/mlmgI/mlmgI/ml临床使用时以溶液的含碘量标示（mgI/ml）P12233/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15渗透作用的基本原理高渗溶液结果半透膜Physico-chemical等渗溶液34/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15不同类型造影剂的渗透压比较非离子型单体/离子型双体(低渗)离子型单体(高渗)非离子型双体(等渗)1001502002503003504002000160012008004000mOsm/kgH2OmgI/ml血液渗透压35/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15渗透作用----水份转移HypertonicCMH2O2H2OH2O1H2OH2O3血细胞Nashet.al.Am.J.Hematology;2001生理盐水LOCMVISIPAQUEHOCMVISIPAQUELOCMHOCM内皮细胞Lametschwandtneretal.Dataonfile,AmershamHealthNoContrastmediaexposure38/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15粘稠度Physico-chemical1.TronstadAetal,ActaRadiolsuppl.94;035/394p.383.Dataonfile,NycomedAmersham2.ReesCRetal,CardiovascRadiol1988;166:53-56Viscosityat37ºC(mPa·s)Concentration(mgI/ml)OMNIPAQUE™iopamidoliopromideioversolioxaglate282-320300-320370350-370Hypaque4.17.76.15.47.05.48.610.69.88.910.6离子型离子型非离子型非离子型39/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15粘稠度的影响因素•分子越大，粘稠度越高•浓度越高，粘稠度越高•温度越高，粘滞度越低粘稠度增加：有利于团注时的形态保持通过导管注射对比剂的阻力相应增加40/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15离子型造影剂－正负离子与水分子正负极相互吸引非离子型造影剂－羟基的电极与水分子的电极相互吸引水溶性41/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15亲水性Hydroxyl(-OH)groups•包裹住疏水性的碘原子•增加水溶性•增强对比剂在尿液的排泄•降低对比剂毒性造影剂的亲脂性基团很容易与机体蛋白、生物膜起作用而发生生物毒性，亲水性可提高化学分子的生物相容性。42/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15不同类型造影剂的水溶性比较OHOHIIIR2R1OHR3OHOHOHIIIR2R1OHOHR3OHOHOHIIIR2R1OHOHOHR3OH碘普罗胺Iopromide碘帕醇Iopamidol碘海醇Iohexol水溶性43/GEHCBio-ScienceMD/2020/2/15产品OH基团数iopromide4iop