Kontrastmedier

Arteriografi av en sunn nyre

Kontrastmedier ( CM ) forbedrer representasjonen av kroppens strukturer og funksjoner i avbildingsprosedyrer som røntgendiagnostikk , magnetisk resonansavbildning (MRT) og sonografi ( ultralyd ). Kontrastmedier må skille seg fra sporstoffer eller radiofarmaka som brukes til å representere fysiologiske prosesser i nukleærmedisin.

Juridisk klassifisering

I Tyskland er kontrastmidler medisiner i henhold til seksjon 2 (1) nr. 2 i den tyske medisinloven (AMG). De skal skilles fra medisinsk utstyr i henhold til lov om medisinsk utstyr (MPG); se også produktklassifisering # legemiddel - medisinsk produkt .

I henhold til det europeiske direktivet 93/42 / EØF om medisinske produkter , skal kontrastmidler klassifiseres som medisinske produkter.

effekt

Effekten av kontrastmedier er å modifisere signalet som er registrert i den respektive undersøkelsen. Målet med oppdraget er å få ytterligere informasjon under etterforskningen. Så du kan med røntgenstråler ved å bruke kontrastmidler som absorberer røntgenstråler mer enn normalt bløtvev. For eksempel ser du vanligvis ikke blodkar på en røntgen. Hvis en jodholdig løsning injiseres , kaster karene der løsningen kommer inn røntgenskygger og er dermed synlige ( angiografi ).

uønskede effekter

Kontrastmedier kan ha uønskede medikamenteffekter ( bivirkninger ) som kan manifestere seg i forskjellige organer, inkludert huden. Når man vurderer indikasjonen på en kontrastmiddelundersøkelse, er kravene til toleranse generelt strengere enn kravene til terapeutisk bruk av medikamenter: Hvis man forventer kur eller lindring fra et medikament, er det mer sannsynlig at man aksepterer risiko enn med rent diagnostiske applikasjoner. Denne holdningen skyldes delvis erfaring med røntgenkontrastmiddel Thorotrast , som ble brukt på 1930-tallet og forårsaket ondartede levertumorer hos mange pasienter, noen ganger med en forsinkelse på tiår . Moderne kontrastmedier er derfor gjenstand for toleransestudier som er strengere enn for terapeutiske legemidler. I tillegg foreskriver lovgiverne i de fleste land grundig risikoinformasjon for pasienten, selv om den samlede risikoen i enkeltsaker vanligvis er veldig liten.

Noen av MR-kontrastmediene fra gadolinium- gruppen kan også deponeres i hjernen ved gjentatt bruk. Andre mulige alvorlige kroniske bivirkninger er nefrogen systemisk fibrose hos pasienter med nyreskade. Dette gjelder hovedsakelig undergruppen med en lineær molekylær struktur ( gadobensyre , gadodiamid , gadopentetat dimeglumin og gadoversetamid ). På anbefaling fra Det europeiske legemiddelkontoret suspenderte EU-kommisjonen godkjenningen av lineære gadolinium-komplekser som kontrastmidler i november 2017.

Udefinerte røntgenkontrastmedier ble oppdaget i ubestemte mengder i kloakkrenseanlegg på Ruhr og i Württemberg. I 2019 ble det funnet ukjente mengder gadolinium i drikkevannsbasert cola fra hurtigmatkjeder i Tyskland. I det sveitsiske grunnvannet ble det amidotrizoic og iopamidol oppdaget hyppigst.

Indikasjoner

Ytterligere informasjon som kan oppnås ved bruk av kontrastmedier, faller i to brede kategorier: strukturell ( morfologisk ) og funksjonell ( fysiologisk ) informasjon. Et typisk eksempel på førstnevnte er dobbel kontrastavbildning av tykktarmen . Her er en viskøs bariumsulfat suspensjon tildryppes rektalt . På grunn av dens konsistens markerer den tarmveggen. Deretter pumpes luft inn i tarmen, hvorved tarmens lumen blir synlig (på den ene siden gjennom fyllingen, på den andre siden gjennom den negative kontrasten på grunn av luftens høye permeabilitet for røntgenstråler). Slik kan du gjenkjenne morfologiske endringer i tykktarmen, for eksempel polypper , buler , innsnevringer og betennelser . Funksjonell informasjon kan også oppnås med bariumsulfatmetoden: Det gjør det mulig å visualisere forstyrrelser i spiserøret.

Kontrastmedier, spesielt MR-kontrastmedier, brukes i unntakstilfeller, som andre legemidler, utenfor godkjente applikasjoner, for eksempel hos barn og for utvikling av nye diagnostiske prosedyrer ( off-label bruk ).

Stoffer som brukes

Røntgendiagnostikk

I røntgendiagnostikk (f.eks. I computertomografi ) brukes følgende kontrastmedier:

• Røntgenpositiv kontrastmiddel
  • Jodholdige kontrastmedier er vannløselige stoffer som enten injiseres intravaskulært eller injiseres direkte i vevet / det hule organet som skal visualiseres. Over 90% av dem elimineres gjennom nyrene . De brukes til å vise nyrene og urinveiene ( urografi / utskillelsesurografi ), venene ( venografi ), arteriene ( arteriografi ) eller andre organer . De forskjellige jodholdige kontrastmediene skiller seg hovedsakelig i bærermolekylene , i antall jodatomer bundet per bærermolekyl (1 til 6) og i deres fysisk-kjemiske egenskaper ( osmolalitet , viskositet , hydrofilisitet ). Røntgendensiteten og dermed den oppnåelige økningen i kontrast til et kontrastmiddel avhenger av jodkonsentrasjonen. Osmolaliteten eller osmolariteten påvirker (delvis) toleransen til kontrastmidlet, mens viskositeten styrer strømningsegenskapene (gjennom katetre eller ved injeksjon). Mulige risikoer for jodholdige kontrastmidler inkluderer hypertyreose .
    • Hyperosmolar, ionisk jodholdig kontrastmiddel, f.eks. B. for gastrointestinal diagnostikk ( amidotrizoinsyre , handelsnavn: Gastrolux , Gastrografin , Peritrast ).
    • Ikke- ionisk jodholdig kontrastmiddel ( Ultravist , Isovist , Xenetix etc.). Disse er dyrere, men tolereres bedre enn de ioniske jodholdige kontrastmediene. I Tyskland er det derfor bare disse som kan injiseres intravaskulært.
  • Bariumsulfat er gitt til pasienter som et røntgenkontrastmiddel i form av en melkeaktig suspensjon for å drikke, siden det ikke er absorbert av mage-tarmkanalen . Den brukes til å representere spiserøret , magesekken , små og store tarmen . Akvatiserte bariumioner har en skadelig effekt på organismen, men sulfatet er ekstremt vanskelig å oppløse og spaltes bare ved temperaturer over 1400 ° C, slik at det kan administreres uten å nøle. Når det brukes som et røntgenkontrastmedium, administreres bariumsulfat vanligvis i kombinasjon med karbondioksid eller metylcellulosegeler for å blåse opp mage-tarmkanalen (mage-tarmkanalen). Denne metoden er kjent som dobbeltkontrastmetoden og brukes for en bedre lindringsrepresentasjon av de indre slimhinnene, ettersom bariumsulfatet bare forblir på overflaten som et veldig tynt lag. Støtfyllingsteknikken utføres derimot med bariumsulfat alene og gjør at hele mage-tarmkanalen kan vises. Som et uoppløselig salt, må bariumsulfat ikke brukes hvis det er mistanke om tarmperforering eller kort tid etter en operasjon, og det skal heller ikke brukes til svelgeforstyrrelser eller små barn. På grunn av mangel på absorberbarhet kan disse stoffene føre til fremmedlegemereaksjoner utenfor mage-tarmkanalen og må derfor ikke brukes hvis det er risiko for aspirasjon eller hvis det er perforering i mage-tarmkanalen. En intraperitoneal feil kan være dødelig i 20 til 50% av tilfellene. I disse spesielle situasjonene brukes vannløselig jodholdig røntgenkontrastmiddel i stedet for bariumholdig kontrastmiddel. Hvis den brukes riktig, tolereres den ekstremt godt, da den praktisk talt ikke absorberes og skilles ut uendret som hvit avføring. I juli 2003 døde tolv mennesker i Brasil av bariumsulfat, som var forurenset med løselig og derfor skadelig bariumkarbonat .
  • Tunge edelgasser kan brukes som røntgenkontrastmedier for å visualisere lungeventilasjon. Den tyngste ikke-radioaktive edelgassen er xenon , som på grunn av sin narkotiske effekt bare kan brukes opp til en konsentrasjon på 35% og derfor kan suppleres med krypton .
• Røntgen negativ kontrastmedier
  • Gassformig karbondioksid (CO ₂ ) som, i motsetning til de to nevnte kontrastmidlene, reduserer røntgendensiteten (negativt kontrastmiddel) og dermed fører til økt strålepermeabilitet. CO ₂ er spesielt egnet for arteriografi som et alternativ til jodholdige kontrastmedier (ved intoleranse eller hypertyreose) og for målrettet visning av små grener. I motsetning til luft kan CO ₂ injiseres i det vaskulære systemet.
  • Luft , i dobbel kontrastundersøkelse av tyktarmen .
  • Mannitol-oppløsning for kontrast i mage-tarmkanalen

Magnetisk resonansavbildning (MR)

I magnetisk resonanstomografi brukes kontrastmedier med forskjellige effekter. Det er to grupper av stoffer:

1. Positive MR kontrastmedier (de såkalte "whiteners"). Disse inkluderer kontrastmedier som inneholder gadolinium (Gd) og mangan (Mn).
2. Negative MR-kontrastmedier (de såkalte “black makers”). Disse inkluderer kontrastmedier som inneholder jernoksid.

De ble begge utviklet i 1981/82. I juli 2017 suspenderte Det europeiske legemiddelkontoret (EMA) markedsføringstillatelsene for de intravenøse, lineære aktive ingrediensene gadodiamid og gadoversetamid og den intravenøse formuleringen av gadopentetinsyre. EMA-avgjørelsen strider mot den amerikanske Food and Drug Administration (FDA) , som kunngjorde i mai 2017 at den ikke ville innføre noen restriksjoner.

Effekten av dette kontrastmiddelet er indirekte , siden kontrastmiddelet i seg selv ikke avgir et signal, men bare påvirker signalintensiteten i omgivelsene. I tillegg er det kontrastmedier som selv er direkte synlige i bildet som signalemitterende (eller signalforebyggende) stoffer.

• Injiserbare signalendrende kontrastmedier :
  • Gadolinium - chelater , som på grunn av den paramagnetiske egenskapen til gadoliniumatomet fører til en forkortelse av avslapningstidene i nærheten av kontrastmidlet og dermed til en lettere (mer signalrik) representasjon av strukturer i T1-vektede bilder; Eksempler: gadopentetate dimeglumin (handelsnavn: Magnevist og andre), gadoteric syre ( Dotarem , Dotagita , Cyclolux ), gadodiamid ( Omniscan ), gadoteridol ( ProHance ), gadobutrol ( Gadovist ), ...
  • Jernoksyd nanopartikler ( superparamagnetisk jernoksid, SPIO fra engelsk superparamagnetisk jernoksid ) for å representere retikulo-endotel-systemet, for eksempel i leveren. I T2-vektet bildebehandling ser det sunne levervevet ut som hypointense på grunn av jernoksydet, mens svulster, metastaser eller andre strukturer (cyster, hemangiomer) skiller seg ut med et høyt signal (lys); Eksempler: Ferumoxid ( Endorem ), Ferrixan ( Resovist ). Mindre jernoksid-nanopartikler under forkortelsen USPIO (fra engelsk. Ultrasmall superparamagnetisk jernoksid ) blir utviklet som vaskulære kontrastmedier og for å differensiere lymfeknute-metastaser, f.eks. B. Ferumoxtran ( Sinerem ).
  • Manganforbindelser slik som Mangafodipir (Mn-DPDP, Teslascan ) som leverkontrastmidler (frisk parenchyma vises T1-vektede med høyt signal, dvs. lys, tumorer / metastaser med lavt signal, dvs. mørk) eller for bukspyttkjertel problemer.

• Signalmodifiserende kontrastmedier som kan administreres oralt eller enteralt for bedre kontrast i mage-tarmkanalen :
  • silikonbelagte superparamagnetiske nanopartikler av jernoksid; Jernoksidpreparatet Ferumoxsil ( Lumirem ) er klinisk godkjent ,
  • orale ikke-absorberbare gadoliniumchelater,
  • Ananas, bringebær og annen juice med høyt naturlig mangan- og / eller jerninnhold, som på grunn av deres paramagnetiske egenskaper avbryter det T2-vektede intraluminale signalet,
  • Manganforbindelser, f.eks. B. MnCl ₂ ( LumenHance )

• Signaler kontrastmedier som i seg selv er direkte MR-synlige:
  • Vann som et naturlig kontrastmiddel (luminisering) brukes noen ganger til undersøkelser i mage-tarmkanalen, ofte kombinert med geleringsmidler som guar , karboksymetylcelluloser , indiske loppefrø eller sukkererstatninger som mannitol eller polyetylenglykoler for bedre distensjon.
  • ¹⁹ stoffer som inneholder fluor (f.eks. SF ₆ eller C ₂ F ₆ gass) blir utviklet som inhalerbare kontrastmedier for lungebehandling med ¹⁹ F-MR.
  • Det er også forsøk på å anvende hyperpolariserte stoffer, slik som ³ helium , ¹²⁹ xenon eller ¹³ karbon , som kontrastmedier i ikke- ¹ H MRT (i utviklingstrinnet).

• Signalfri kontrastmedier (for ¹ H-MR) med lite eller intet protoninnhold:
  • perfluorerte bromforbindelser ( perfluoroktylbromid , PFOB, perflubron ) uten signalprotoner (tidligere godkjent i USA),
  • Bariumsulfatsuspensjoner , som reduserer protontettheten og dermed signalet.

Mens magnetisk resonansavbildning er også trygt under graviditet, administrasjon av gadolinium-inneholdende kontrastmiddel fører til en betydelig økt dødelighet hos nyfødte under eller etter fødsel med en fare ratio (HR) på 3,7 og en høyere sannsynlighet for rheumatological , inflammatoriske og dermatologiske sykdommer med et fareforhold på 1,36. Derfor bør ingen kontrastmidler brukes til magnetisk resonans under graviditet.

Sonografi

I sonografi og ekkokardiografi brukes gassfylte mikroboblekontrastmedier ( mikrobobler ) i kontrastforsterket ultralyd . De administreres vanligvis intravenøst ​​og øker deretter ekkogenisiteten i blodet . De respirerbare kontrastmediene ble opprinnelig utviklet som signalforsterkere for doppler- og fargedopplerundersøkelser. I sonografi brukes de hovedsakelig for å forbedre påvisning og karakterisering av leversvulster. Kontrastmediene fra 2. generasjon har bevist seg her, som med ekstremt lav lydenergi (bare mulig med spesiell programvare i høykvalitets nye sonografiapparater) tillater kontinuerlig, stort sett ikke-destruktiv observasjon av strømmen til mikroboblekontrastmediet. Strømnings- og strømningskinetikken (arteriell fase, portalvenøs fase, venøs fase og sen fase) brukes til å differensiere levertumorene. Levermetastaser flekker vanligvis tidlig i arteriefasen og mister også flekken tidlig i venøs fase, slik at de ikke lenger inneholder kontrastmiddel i senfasen og dermed tydelig skiller seg fra levervev , som fremdeles inneholder kontrastmiddel. I ekkokardiografi forbedrer de undersøkbarheten til veggbevegelse. Ikke-respirabelt kontrastmiddel brukes til å oppdage hull i hjerteseptumet.

Indocyanin grønn / ICG diagnostikk

Indocyanin green (også ICG , engelsk indocyanine green ) er et fluorescerende fargestoff som brukes i medisin som et indikatorstoff, for eksempel for fotometrisk leverfunksjonsdiagnostikk og fluorescensangiografi for kardiovaskulære, lever- og øyesykdommer. Den administreres intravenøst, og avhenger av leverytelsen, fra kroppen med en halveringstid på rundt 3-4 minutter. ICG er vanligvis i pulverform og kan oppløses i forskjellige løsningsmidler, men oppløses vanligvis i vanninjeksjonsem . ICG i steril form er godkjent for intravenøs bruk i Tyskland.

Handelsnavn

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

weblenker

Wiktionary: Kontrastmedier  - forklaringer på betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

Individuelle bevis

1. ↑ Böhm I et al. En praktisk guide for å diagnostisere mindre kjente øyeblikkelige og forsinkede kontrastmedia-induserte bivirkninger i Eur Radiol 2006; 16: 1570-9
2. Hopp opp ↑ Richard C. Semelka, Joana Ramalho, Ami Vakharia, Mamdoh Alobaidy, Lauren M. Burke: Gadolinium deposition disease: Første beskrivelse av en sykdom som har eksistert en stund . I: Magnetic Resonance Imaging . teip 34 , nei 10. desember 2016, ISSN  1873-5894 , s. 1383-1390 , doi : 10.1016 / j.mri.2016.07.016 , PMID 27530966 . 
3. ↑ MR kontrastmedier med bivirkninger. I: NDR.de. 20. mars 2017. Hentet 22. januar 2018 . 
4. ↑ Marvin Birka, Kristina S. Wentker, Elke Lusmöller, Brigit Arheilger, Christoph A. Wehe: Diagnose av nefrogen systemisk fibrose ved hjelp av elementær bioavbildning og spesieanalyse . I: Analytisk kjemi . teip 87 , nr. 6 , 17. mars 2015, ISSN  1520-6882 , s. 3321-3328 , doi : 10.1021 / ac504488k , PMID 25708271 . 
5. ↑ EMA vurderer å forby fire MR-kontrastmedier. I: aerzteblatt.de. 14. mars 2017, åpnet 22. januar 2018 . 
6. ↑ Dokument C (2017) 7941 final
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 vann fra springen og i vann fra vann fra hurtigmat-franchiser i seks større byer i Tyskland. I: Science of the Total Environment. 687, 2019, s. 1401, doi : 10.1016 / j.scitotenv.2019.07.075 . (Tysk artikkel: MR-kontrastmiddel oppdaget i cola: studien finner gadolinium i hurtigmatdrinker i alle undersøkte tyske byer )
10. ↑ Legemidler i grunnvann. I: bafu.admin.ch. Hentet 21. februar 2020 . 
11. ↑ Antje-Katrin Heinemann: Ikke-merket bruk av diagnostikk ved bruk av eksempel på kontrastmedier, MPR, magasin for hele loven om medisinsk produkt, 5/2007
12. ^ Radiologisk fargestoff dreper 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 av lav-xenon- og kryptontilskudd på signal / støy fra regionale CT-baserte ventilasjonsmålinger. 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: Temaer i magnetisk resonansbilder . 12, 2001, s. 221-230, doi: 10.1097 / 00002142-200108000-00002 .
15. ↑ EMAs endelige uttalelse bekrefter restriksjoner på bruk av lineære gadoliniummidler i kroppsskanninger , PM EMA 21. juli 2017, tilgjengelig 26. juli 2017
16. ↑ Nicola Siegmund-Schulze: MR-undersøkelse under graviditet: Kontrastmedier kan når som helst skade barnet Deutsches Ärzteblatt 2016, bind 113, utgave 44 av 9. november 2016, side 1987