造影劑基本知識課件

造影劑基本知識課件當(dāng)前第1頁\共有65頁\編于星期四\13點GEHCMedical-Diagnoses

業(yè)務(wù)范圍X-ray歐乃派克/威視派克NuclearMedi美他特龍/FDGMRI歐乃影UltrasoundOptisonMD開發(fā)，生產(chǎn)并為疾病診斷及治療提供創(chuàng)新醫(yī)藥產(chǎn)品的世界領(lǐng)先者。MD開發(fā)，生產(chǎn)并為疾病診斷及治療提供創(chuàng)新醫(yī)藥產(chǎn)品的世界領(lǐng)先者。MD－四個影像領(lǐng)域的造影劑產(chǎn)品當(dāng)前第2頁\共有65頁\編于星期四\13點1)什么是造影劑為什么要使用造影劑2)X-線造影劑發(fā)展簡史3)碘造影劑分類與結(jié)構(gòu)4)碘造影劑的理化特性5)碘造影劑的臨床應(yīng)用造影劑的臨床推廣

造影劑推廣的內(nèi)部管理當(dāng)前第3頁\共有65頁\編于星期四\13點1什么是造影劑為什么要使用造影劑當(dāng)前第4頁\共有65頁\編于星期四\13點造影劑的概念造影劑增加體內(nèi)不同體素之間對電磁輻射或超聲的吸收和/或反射能量的差別當(dāng)前第5頁\共有65頁\編于星期四\13點CT-密度MRI-信號當(dāng)前第6頁\共有65頁\編于星期四\13點

=background=object何謂“對比”？當(dāng)前第7頁\共有65頁\編于星期四\13點當(dāng)前第8頁\共有65頁\編于星期四\13點陽性和陰性對比PositiveCM（陽性對比）WillmaketheobjectfilledwithCMlookbrighterthanthebackgroundintheimages.(Absorb/stopX-rays)NegativeCM（陰性對比）WillmaketheobjectfilledwithCMlookdarkerthanthebackgroundintheimages(Moreradiationgetsthrough)當(dāng)前第9頁\共有65頁\編于星期四\13點陽性造影劑陽性和陰性造影劑（雙重造影）當(dāng)前第10頁\共有65頁\編于星期四\13點X-線造影劑能使X線發(fā)生衰減的化合物(原子序數(shù)越高,上述能力越高)體內(nèi)外均有高度穩(wěn)定性(不發(fā)生任何分解代謝)生物學(xué)概念為惰性物質(zhì)(避免與體內(nèi)生物大分子結(jié)合)當(dāng)前第11頁\共有65頁\編于星期四\13點T1加權(quán)T2加權(quán)增強后T1加權(quán)MRI造影劑順磁性金屬化合物，通過改變組織的局部磁環(huán)境增加正常組織間或正常組織和病變組織之間的對比當(dāng)前第12頁\共有65頁\編于星期四\13點T1加權(quán)T2加權(quán)增強后T1加權(quán)使用造影劑目的增加組織之間或組織和病灶之間密度/信號的差別普通增強掃描X－線造影檢查動態(tài)觀察臟器或病變內(nèi)造影劑的分布與排泄動態(tài)增強掃描血管造影術(shù)CTA/MRA檢查功能檢查當(dāng)前第13頁\共有65頁\編于星期四\13點使用造影劑方法直接引入口服灌注穿刺注入間接引入生理排泄生理吸收生理聚集當(dāng)前第14頁\共有65頁\編于星期四\13點造影劑增強顯像的概念血管性病變由血管本身病變（局部擴展或異常扭曲等）引起的異常顯像實質(zhì)性病變血管內(nèi)皮系統(tǒng)破壞后引起造影劑外滲（血腦屏障破壞等）正常組織顯像造影劑進入毛細血管系統(tǒng)使組織顯像當(dāng)前第15頁\共有65頁\編于星期四\13點影響造影劑增強顯像的因素患者因素體重心排血量造影劑因素血管入路造影劑劑量注射速度正確的檢查方法是影響造影劑顯像的最關(guān)鍵因素當(dāng)前第16頁\共有65頁\編于星期四\13點X線造影劑的特點造影劑是藥理學(xué)精心設(shè)計的無任何治療作用的化學(xué)制劑沒有任何其他藥物像造影劑那樣在短時間內(nèi)大量注入人體24小時內(nèi)，98%以上以原形經(jīng)腎臟排出造影劑的有效性和安全性是研究與開發(fā)的主導(dǎo)方向當(dāng)前第17頁\共有65頁\編于星期四\13點2X-線造影劑發(fā)展簡史當(dāng)前第18頁\共有65頁\編于星期四\13點X線造影劑簡史

18951896碳酸鈣行離體手動脈造影和用次硝酸鉍行動物造影實驗1911硫酸鋇試用于胃腸道造影獲得成功1918氣體用于胃腸道造影1920’s碘油用于脊髓造影和支氣管造影。碘化鈉用于尿路造影和血管造影WilhelmConradR?ntgen

發(fā)現(xiàn)X線當(dāng)前第19頁\共有65頁\編于星期四\13點1944第一個三碘造影劑-醋碘苯酸1950’s酰基泛影酸鹽，甲基泛影酸鹽，碘酞葡胺i等三碘有機化合物產(chǎn)品問世1970’s很多低滲的非離子型單體和離子型雙體造影劑(碘海醇iohexol,碘帕醇iopamidol,碘普羅胺iopromide,碘克酸ioxaglate等)出現(xiàn)X-線造影劑有效性的發(fā)展

分子結(jié)構(gòu)從單碘/雙碘無機化合物發(fā)展到三碘/六碘有機化合物碘吡酮醋酸鈉(單碘),碘吡啦啥(雙碘)以及其它無機化合物用于尿路造影和血管造影1920’s當(dāng)前第20頁\共有65頁\編于星期四\13點X-線造影劑安全性的發(fā)展

分子結(jié)構(gòu)由離子型向非離子型轉(zhuǎn)變，由單體向雙體發(fā)展由TorstenAlmén教授發(fā)明的世界上第一個非離子型低滲X線造影劑阿米派克AMIPAQUE?(甲泛葡胺metrizamide)上市19741982歐乃派克OMNIPAQUE?(碘海醇Iohexol),非離子型單體X線造影劑上市1993威視派克VISIPAQUE?

(碘克沙醇Iodixanol),一種非離子型雙體等滲X線造影劑注冊里程碑新革命金標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前第21頁\共有65頁\編于星期四\13點3碘造影劑分類與結(jié)構(gòu)當(dāng)前第22頁\共有65頁\編于星期四\13點X線造影劑分類---傳統(tǒng)分類方法造影劑分類陽性造影劑陰性造影劑鋇劑碘劑脂溶性水溶性以化學(xué)性質(zhì)分類以排泄方式分類離子型非離子型歐乃派克OMNIPAQUE經(jīng)腎臟排泄經(jīng)肝膽排泄(碘海醇)(IOHEXOL)氣體當(dāng)前第23頁\共有65頁\編于星期四\13點離子型單體IIIRRCOO-CATION+碘造影劑的比率概念

碘原子數(shù)和溶液粒子數(shù)的比值離子型雙體IIIIIIRRRCOO-CATION+非離子型雙體RIIIIIIRRR非離子型單體RIIIRR雙體結(jié)構(gòu)包含兩倍于單體結(jié)構(gòu)的碘原子(6/3)要獲得同等碘濃度，非離子型只需要離子型?的粒子數(shù)即可3/2=1.56/1=63/1=36/2=3當(dāng)前第24頁\共有65頁\編于星期四\13點碘造影劑的比率概念

碘原子數(shù)和溶液粒子數(shù)的比值比率－對比劑產(chǎn)生良好對比作用和它產(chǎn)生副作用的傾向之間的比例－比值越高，溶液的滲透壓越低當(dāng)前第25頁\共有65頁\編于星期四\13點挑戰(zhàn)傳統(tǒng)：

以造影劑滲透壓的不同為基礎(chǔ)

按造影劑的安全性進行新分類

當(dāng)前第26頁\共有65頁\編于星期四\13點離子型單體IIIRRCOO-CATION+e.g.泛影葡胺X線造影劑的分類e.g.Hexabrix離子型雙體IIIIIIRRRCOO-CATION+e.g.VISIPAQUE?非離子型雙體RIIIIIIRRRe.g.OMNIPAQUE?,IMAGOPAQUE?,Ultravist非離子型單體RIIIRRHOCM高滲透性造影劑LOCM低滲透性造影劑IOCM等滲透性造影劑當(dāng)前第27頁\共有65頁\編于星期四\13點如何選擇X線造影劑？優(yōu)秀的診斷效果且沒有任何不良反應(yīng)離子型單體IIIRRCOO-CATION+非離子型雙體RIIIIIIRRR非離子型單體RIIIRR威視派克歐乃派克當(dāng)前第28頁\共有65頁\編于星期四\13點4碘造影劑的理化特性當(dāng)前第29頁\共有65頁\編于星期四\13點分子結(jié)構(gòu)成分定量滲透壓粘稠度親水性穩(wěn)定性通過實驗室手段測得的生物學(xué)數(shù)據(jù)所有的物理特性互相均有反作用,改善其中的一種需以犧牲另一種特性為代價造影劑的理化特性當(dāng)前第30頁\共有65頁\編于星期四\13點分子結(jié)構(gòu)OHIIIOHOHOHCONHCH2CHCH2OHCONHCH2CHCH2OHCH2CHCH2N

CO

CH3碘含量:46.6%分子量:821dalton當(dāng)前第31頁\共有65頁\編于星期四\13點成分定量Dataonfile1980,NycomedAmershamIngredients

perml

perml

perml

perml

perml

permlIohexolTrometamolNaCaEDTA5MHCLacid302mg1.21mg0.10mgtopH6.8-7.6Waterforinjectionq.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臨床使用時以溶液的含碘量標(biāo)示（mgI/ml）P122當(dāng)前第32頁\共有65頁\編于星期四\13點滲透作用的基本原理高滲溶液結(jié)果半透膜Physico-chemical等滲溶液當(dāng)前第33頁\共有65頁\編于星期四\13點不同類型造影劑的滲透壓比較非離子型單體/離子型雙體(低滲)離子型單體(高滲)非離子型雙體(等滲)1001502002503003504002000160012008004000mOsm/kgH2OmgI/ml血液滲透壓當(dāng)前第34頁\共有65頁\編于星期四\13點滲透作用----水份轉(zhuǎn)移HypertonicCMH2O2H2OH2O1H2OH2O3當(dāng)前第35頁\共有65頁\編于星期四\13點血細胞Nashet.al.Am.J.Hematology;2001生理鹽水LOCMVISIPAQUEHOCM當(dāng)前第36頁\共有65頁\編于星期四\13點VISIPAQUELOCMHOCM內(nèi)皮細胞Lametschwandtneretal.Dataonfile,AmershamHealthNoContrastmediaexposure當(dāng)前第37頁\共有65頁\編于星期四\13點粘稠度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離子型離子型非離子型非離子型當(dāng)前第38頁\共有65頁\編于星期四\13點粘稠度的影響因素分子越大，粘稠度越高濃度越高，粘稠度越高溫度越高，粘滯度越低粘稠度增加：有利于團注時的形態(tài)保持通過導(dǎo)管注射對比劑的阻力相應(yīng)增加當(dāng)前第39頁\共有65頁\編于星期四\13點離子型造影劑

－正負離子與水分子正負極相互吸引

非離子型造影劑

－羥基的電極與水分子的電極相互吸引

水溶性當(dāng)前第40頁\共有65頁\編于星期四\13點親水性Hydroxyl(-OH)groups

包裹住疏水性的碘原子增加水溶性增強對比劑在尿液的排泄降低對比劑毒性造影劑的親脂性基團很容易與機體蛋白、生物膜起作用而發(fā)生生物毒性，親水性可提高化學(xué)分子的生物相容性。當(dāng)前第41頁\共有65頁\編于星期四\13點不同類型造影劑的水溶性比較OHOHIIIR2R1OHR3OHOHOHIIIR2R1OHOHR3OHOHOHIIIR2R1OHOHOHR3OH碘普羅胺Iopromide碘帕醇Iopamidol碘海醇Iohexol水溶性當(dāng)前第42頁\共有65頁\編于星期四\13點產(chǎn)品

OH基團數(shù)iopromide 4 iopentol 5iopamidol 5ioversol 6OMNIPAQUE?

6iodixanol 9Physico-chemicalDataonfile,NycomedAmersham水溶性O(shè)MNIPAQUE?

在水中高度可溶每100ml中120giohexol的溶液非常容易制備(相當(dāng)于560mgI/ml)當(dāng)前第43頁\共有65頁\編于星期四\13點歐乃派克碘帕醇碘普羅胺被暴露的碘被暴露的側(cè)鏈被暴露的碘溶水性強可降低不良反應(yīng)的發(fā)生被暴露的碘會引起不良反應(yīng)的發(fā)生被暴露的側(cè)鏈會增強親脂性，導(dǎo)致與蛋白質(zhì)、酶的結(jié)合，會引起不良反應(yīng)的發(fā)生當(dāng)前第44頁\共有65頁\編于星期四\13點穩(wěn)定性分布半衰期:21.8min(與劑量無關(guān))排泄半衰期:121.2min(與劑量無關(guān))在體外、體內(nèi)不容易形成結(jié)晶體內(nèi)無代謝物生成注射后24小時內(nèi)排泄99%的造影劑AakhusTetal,ActaRadiol1980;Suppl362:131-134當(dāng)前第45頁\共有65頁\編于星期四\13點臨床前實驗數(shù)據(jù)當(dāng)前第46頁\共有65頁\編于星期四\13點臨床數(shù)據(jù)當(dāng)前第47頁\共有65頁\編于星期四\13點生物化學(xué)-藥理學(xué)特性組織胺釋放肺水腫蛋白質(zhì)結(jié)合血清補體激活酶抑制細胞毒性Preclinical當(dāng)前第48頁\共有65頁\編于星期四\13點組胺釋放

PreclinicalMützelWetal,ActaRadiol1980;suppl.362:111-115Concentration(mgI/ml)OMNIPAQUE?metrizamideioxaglate020406080100100125150%histaminerelease當(dāng)前第49頁\共有65頁\編于星期四\13點肺水腫

(大鼠)PreclinicalM?reKetal,InvestRadiol1985;020/02:210-216Lungweight-%bodyweight1.31.21.11.00.90.8空白對照生理鹽水碘克酸鹽碘帕醇歐乃派克?0.70.60.5泛影葡胺當(dāng)前第50頁\共有65頁\編于星期四\13點蛋白質(zhì)結(jié)合PreclinicalMützelWetal,ActaRadiol1980;suppl.362:111-115%proteinbinding02468OMNIPAQUE?metrizamideioxaglate當(dāng)前第51頁\共有65頁\編于星期四\13點補體激活PreclinicalMützelWetal,ActaRadiol1980;suppl.362:111-115Concentration(mgI/ml)50050100Remainingactivity(%)metrizamideOMNIPAQUE?ioxaglate10020200500當(dāng)前第52頁\共有65頁\編于星期四\13點酶抑制PreclinicalSpeckUetal,EurRadiol1995;5,suppl2:8-13非離子雙體歐乃派克?

碘噴托碘普羅胺碘佛醇碘帕醇碘克酸鹽尿激酶抑制

(%)020406080100AllCM'sat240mgI/ml當(dāng)前第53頁\共有65頁\編于星期四\13點Preclinical生物化學(xué)-藥理學(xué)特性

結(jié)論肥大細胞的組織胺釋放率很低血清蛋白結(jié)合率很低(<2%)對人體補體系統(tǒng)的激活較小即使與其它非離子單體造影劑相比，歐乃派克對酶活性的抑制仍較小與其它低滲造影劑相比，較少引起肺水腫對紅細胞形態(tài)學(xué)變化影響較小當(dāng)前第54頁\共有65頁\編于星期四\13點對比劑滲透壓的重要性對比劑滲透壓和正常人體體液滲透壓差別越大，不良反應(yīng)的危險也就越大:心、腎功能靜脈痙攣和疼痛異常體液的滯留當(dāng)前第55頁\共有65頁\編于星期四\13點5碘造影劑的臨床應(yīng)用當(dāng)前第56頁\共有65頁\編于星期四\13點使用方法血管內(nèi)應(yīng)用體腔內(nèi)應(yīng)用椎管內(nèi)應(yīng)用X-線造影劑的使用方法當(dāng)前第57頁\共有65頁\編于星期四\13點末梢動脈造影下肢靜脈造影CT

增強心血管造影尿路造影腦血管造影數(shù)字減影造影兒科放射學(xué)椎管造影體腔造影應(yīng)用廣泛的X-線造影劑當(dāng)前第58頁\共有65頁\編于星期四\13點6造影劑的臨床推廣當(dāng)前第59頁\共有65頁\編于星期四\13點誰是X-線造影劑使用者？放射科醫(yī)生行普通造影檢查、CT增強檢查、介入放射學(xué)診斷與治療心臟介入醫(yī)生行冠狀動脈造影、冠狀動脈擴張術(shù)、冠狀動脈支架放置術(shù)以及心臟介入檢查神經(jīng)介入醫(yī)生或血管外科醫(yī)生行血管造影術(shù)和血管內(nèi)治療手術(shù)……如何驅(qū)動X-線造影劑市場？受檢病例數(shù)；檢查類型；增強檢查比例；不同造影劑使用轉(zhuǎn)換比例當(dāng)前第60頁\共有65頁\編于星期四\13點X-線造影劑的應(yīng)用－醫(yī)