碘对比剂的分类及理化性质

学术   2024-09-26 20:01   上海  


——《论语》工欲善其事,必先利其器。


临床医生的第三只眼睛——医学影像科,获得精准的诊断需先了解和选用理想的碘对比剂。目前临床使用的碘对比剂是怎么样分类的,各种碘对比剂又具有什么样的理化特性呢?


今天让我们一起来聊一聊。


三碘苯环的衍生物

目前临床常用的碘对比剂分子超过5种,其实都具有相似的核心分子结构——三碘苯环的衍生物。


如图所示,它们在2、4及6号碳原子上共有3个碘原子;在1、3及5取代位,可加入其他取代基。正是这些取代基的不同形成了不同的碘对比剂分子,同时这在很大程度上会影响对比剂的特性。


含碘X-射线对比剂的组成核心结构

具有相似性


图1:来源于碘对比剂使用指南(第2版)


根据三碘苯环结构上1,3,5号位上连接的基团不同,碘对比剂可以分为离子型和非离子型单体和二聚体。由于离子型碘对比剂注射到体内,会解离成阴阳离子,造成摩尔渗透压的升高;同时形成电场效应,从而会影响体内的其它电过程,具有较高的不良反应,逐渐退出历史舞台。


二聚体粘度远远高于单体,注射时需要更大的注射压力,且指南确认为迟发不良反应的高风险因素,另一方面复杂工艺带来的高定价目前在临床应用接纳度不高。相比较而言非离子型单体碘对比剂如优维显®具有更好的耐受性。




碘对比剂的结构



对比剂类型:非离子型碘对比剂分为单体和双聚体,双聚体是通过侧链聚合了两个单体形成的大分子。




碘对比剂的理化特性



不同的碘对比剂具有不同的理化性质,浓度、粘度、渗透压、亲水性和电荷。影响对比剂显彰质量、安全性的理化性质主要是前四个,接下来我们具体探讨一下这四个的理化特性。

1、碘对比剂的浓度


碘对比剂浓度是含碘质量-体积百分浓度,指每毫升的碘对比剂中含有的碘质量毫克数。比方说优维显®370就是指每毫升优维显®中含有370毫克碘。对比剂浓度是CT增强检查中图像质量的重要影响因素。

2、碘对比剂的粘度


液体之间并不相同:有些“稀薄”如水,有些则“粘稠”如糖浆。流动阻力较大的液体通常更为粘稠,即具有更强的粘度。粘度指的是液体内产生流动阻力的内在摩擦力,测量单位为“毫帕x秒”(mPa·s)。


碘对比剂的粘度取决于不同的因素:

分子本身特性,如分子量大小(分子量大侧链较大分子较容易出现“缠结”问题粘度较大;等渗对比剂由于是二聚体粘度大)、形状(线状构型的分子在粘度上高于“滚动”更容易的球形构型分子);

温度(加热对比剂的温度到37℃,可降低粘度);

浓度(同种对比剂分子,浓度越高粘度越高)。


粘度是对比剂非常重要的一个物理特性,可影响对比剂的可注射性。高粘度对比剂要求在注射时使用大口径针头、导管或者使用更高注射压力。换而言之,粘度越高,注射难度就越大。

3、碘对比剂的渗透压


碘对比剂的渗透压是对比剂耐受性的一个重要的因素。碘对比剂渗透压是重量摩尔渗透压。


重量摩尔渗透压描述的是某一溶液中有多少个粒子的情况,高渗透压的对比剂溶液中粒子数相应就多。


大量高渗对比剂注入人体,导致不良反应的发生:血管疼痛、内皮的损害以及心血管的反应。按照碘对比剂渗透压的不同,碘对比剂分为高渗、等渗、低渗三种类型。优维显®就属于目前临床应用广泛的低渗对比剂。


根据渗透压不同,

碘对比剂被划分为三种类型:

高渗、等渗、低渗对比剂


• 重量摩尔渗透压达到1000mOsm/kg以上的对比剂在注射时可能会产生明显的疼痛。



4、碘对比剂的亲水性与亲脂性


碘对比剂的亲水性与亲脂性相对应。一杯水或者一杯植物油,您会更好的耐受哪一种呢?


不用猜,应该是水,因为这会给您带来较少的副作用。


对此现象有多种可能的解释。例如,细胞膜由蛋白及脂双层组成,类似于三明治的结构。由于脂类为细胞膜的组成部分,亲脂性物质会粘附在细胞膜上、进入甚至穿透细胞膜都毫不奇怪。一旦此类亲脂性物质进入细胞壁或进入到细胞内,就可能会引起许多紊乱和问题。提高对比剂分子亲水性,能够提升对比剂的耐受性。


根据经验法则目前临床上使用的非离子型单体对比剂带有4个以上的羟基来满足亲水性的要求,如优维显®




目前市售的碘对比剂的理化性质如何呢?


目前市售碘对比剂类型及理化参数



参考文献:

1. 碘对比剂使用指南(第2版)中华医学杂志,2014年第94卷第43期:3363-3369

2. Hans H.Schild. CM to see ornot to see: everything about contrast media (…well almost)
3. Krause W, et al. Investigative radiology,1994
4. 何国祥,王毅翔.造影剂药理学及临床应用[J].2002:11-3.
5. Hans H.Schild. To see or NotTo See.
6. K. Imai et al.European Journal ofRadiology Open 5 (2018)183-188.




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优维显®370 Ultravist®370

简明处方


在使用前应该对对比剂进行目视检查,不得使用变色、存在颗粒物质(包括结晶)或容器存在破损的对比剂。

【药品名称】

通用名称: 碘普罗胺注射液

商品名称: 优维显® Ultravist®

英文名称: Iopromide Injection

【成份】本品活性成份为碘普罗胺

【适应症】用于诊断用药。碘普罗胺注射液300/370 用于计算机X线体层扫描(CT)增强,动脉造影和静脉造影,动脉法/静脉法数字减影血管造影(DSA),静脉尿路造影,内窥镜逆行胰胆管造影(ERCP),关节腔造影和其他体腔检查。碘普罗胺注射液370 特别适用于心血管造影。

【用法用量】碘普罗胺注射液300/370 用于血管内和体腔内,不能在鞘内使用。剂量应依据年龄,体重,临床情况和检查技术来进行调整。详见说明书。

【不良反应】最常见头痛、恶心和血管扩张。使用本品的患者中发生的最严重的药物不良反应(在临床试验或上市后监测过程中已有威胁生命和/或致死性病例报告的)包括:类过敏性休克、呼吸停止、支气管痉挛、喉水肿、咽部水肿、哮喘、昏迷、大脑梗死、卒中、脑水肿、惊厥、心律失常、心脏停搏、心肌缺血、心肌梗死、心力衰竭、心动过缓、发绀、低血压、休克、呼吸困难、肺水肿、呼吸功能不全和误吸。除了上面列出的不良反应以外,鞘内使用时曾报告:化学性脑膜炎和假性脑膜炎(频率不明);用于ERCP检查时报告:胰酶水平升高和胰腺炎(频率不明);脊髓或体腔造影后发生的不良反应大部分出现在给药后数小时内。详见说明书。

【禁忌】对含碘对比剂过敏及明显的甲状腺功能亢进的患者禁用。妊娠及急性盆腔炎患者禁行子宫输卵管造影。急性胰腺炎时, 禁行ERCP (内窥镜逆行性胰胆管造影)。

禁用于鞘内注射。鞘内给药也许会导致死亡、惊厥、脑出血、昏迷、瘫痪、蛛网膜炎、急性肾功能衰竭、心脏骤停、抽搐、横纹肌溶解症、高热和脑水肿、化学性脑膜炎、假性脑膜炎。

【注意事项】对于所有的适应症,血管内使用时危险性较高。

对于已知对碘普罗胺注射液或其辅料过敏或先前对任何其他含碘对比剂过敏的患者,甲状腺功能不全的患者,老年人和身体状况很差的患者需进行特别谨慎的风险/收益评估。在先前对对比剂有过敏反应,有支气管哮喘史或其他过敏史的患者中危险性更高。建议给药后对病人进行观察,紧急措施的建立对所有患者都是必要的。

使用对比剂后可能发生肾功能的暂时性损伤,在一些病例中可能发生急性肾功能衰竭。危险因素包括,先前存在的肾功能不全,脱水,糖尿病,多发性骨髓瘤/病变蛋白血症,反复和/或大剂量使用本品。血管内使用对比剂前后必须确保所有患者处于充分的水化状态【大多数患者可以根据需要通过口服补液来达到充分的水化状态。关于哪些患者需要预防性静脉水化的决定应基于最新的循证临床指南的建议以及个体获益-风险比。这应包括考虑使用的剂量(例如高剂量)、给药途径(“首过”暴露)和肾功能(严重肾功能衰竭的存在)】。推迟新的对比剂检查,直至肾功能恢复到检查前的水平。

对于患有严重的心脏疾病和重度的冠状动脉疾病的患者,临床相关的血液动力学改变和心律失常的危险性增加。

血管内使用:有中枢神经系统(CNS)异常的患者发生并发症的风险可能增加。嗜铬细胞瘤患者有发生高血压危象的风险。其他如在自身免疫疾病的患者、重症肌无力、酒精中毒患者中使用风险性增加。

体腔内的使用: 进行子宫输卵管造影前,必须除外妊娠的可能性。胆管或输卵管炎症可以增加检查后发生不良反应的危险性。

暴露于碘对比剂后可能会出现甲状腺功能减退或短暂的甲状腺抑制。所有3岁以下的儿童患者在暴露于碘对比剂后3周内都应评估甲状腺功能,尤其是早产儿和新生儿。如果检测到甲状腺功能减退,即使给予替代治疗,也应酌情监测甲状腺功能。

详见说明书。

【药物分类】处方药

【药品上市许可持有人】Bayer Vital GmbH

【生产企业】

企业名称:Bayer AG

生产地址:Müllerstrasse 178, 13353 Berlin, Germany

【分包装企业】

企业名称:拜耳医药保健有限公司广州分公司

【说明书版本】

核准日期:2006年10月13日

修改日期:2023年06月22日

关于本产品完整的处方信息请参阅产品说明书。


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