c成像造影劑的發(fā)展與應(yīng)用

c成像造影劑的發(fā)展與應(yīng)用

隨著醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，先進(jìn)的醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)，如x線、ct和磁共振成像，可以幫助醫(yī)生更快、更準(zhǔn)確地揭示人體的正常結(jié)構(gòu)和異常病變。在成像的幫助下，人體組織、器官和血管的成像可以清楚地顯示。與手術(shù)和藥物等治療措施不同,造影劑的使用雖不會(huì)直接改變預(yù)后,但其對(duì)提高診斷水平有著至關(guān)重要的作用。本文就CT成像造影劑的發(fā)展簡(jiǎn)史、應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展作一概要介紹。1非離子型造影劑的發(fā)展CT成像造影劑的發(fā)展共經(jīng)歷了3次質(zhì)的飛躍。20世紀(jì)50年代,三碘苯即著名的泛影酸(amidotrezoicacid)被發(fā)現(xiàn),這是現(xiàn)代造影劑發(fā)展史上的第一次飛躍,目前仍在使用的含碘離子型造影劑幾乎全由其衍生而來。20世紀(jì)60年代末,瑞典放射學(xué)家Almen提出了非離子型造影劑的概念,并于1971年報(bào)道發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)非離子型單體造影劑甲泛葡胺(metrizamide),標(biāo)志著現(xiàn)代造影劑發(fā)展獲得了第二次飛躍。第一代的造影劑很快被第二代非離子型單體造影劑所取代,代表性的造影劑有碘帕醇、碘海醇、碘普胺、碘美普爾和碘佛醇等,具有滲透壓較低(500~700mOsm/kg)和耐受性好等特點(diǎn),性能穩(wěn)定、可高溫消毒,在臨床上得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)70年代末,人們開始研制非離子型二聚體造影劑,以進(jìn)一步降低滲透壓。非離子型二聚體造影劑的上市被視為現(xiàn)代造影劑發(fā)展史上的第三次飛躍,代表性的造影劑為碘曲侖,后者被證實(shí)具有無限水溶性,300mgI/ml時(shí)與體液等滲且耐受性很好,缺點(diǎn)是相對(duì)分子量太大、黏稠度較高。2滲單體造影劑自1971年高滲造影劑甲泛葡胺用于臨床后,含碘造影劑的發(fā)展較快,現(xiàn)已普遍被第二代非離子型次高滲單體造影劑如碘帕醇、碘海醇、碘普羅胺和碘佛醇等取代,這些造影劑具有滲透壓低、耐受性好、性能穩(wěn)定等特點(diǎn),現(xiàn)已成為臨床上常用的造影劑。隨著新一代等滲造影劑如碘克沙醇的上市,相信CT成像造影劑的毒性會(huì)進(jìn)一步降低、舒適性會(huì)進(jìn)一步提高。下面簡(jiǎn)要介紹一些現(xiàn)臨床上常用的CT成像造影劑及其特點(diǎn)。2.1碘量對(duì)血管的作用碘帕醇是上市最早的一種第二代非離子型單體造影劑,含碘量高、具有很好的顯影作用,同時(shí)對(duì)血管壁及神經(jīng)組織的毒性低、性質(zhì)穩(wěn)定,適用于各種血管造影、CT增強(qiáng)掃描、泌尿道造影以及蛛網(wǎng)膜下腔應(yīng)用的脊髓造影和腦池造影等。2.2t成像造影劑碘海醇是一種非離子型X線不透性造影劑,屬于第二代非離子型單體造影劑。碘海醇為單環(huán)非離子型水溶性的CT成像造影劑,滲透壓較低、對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的毒性較低,是一種安全的門診鞘內(nèi)注射用造影劑,廣泛用于血管造影、蛛網(wǎng)膜下腔造影、冠狀動(dòng)脈造影、脊髓造影、股關(guān)節(jié)造影、泌尿系統(tǒng)造影和CT增強(qiáng)掃描,具有造影密度低、耐受性好等優(yōu)點(diǎn),是目前最常用的造影劑之一,且已成為臨床上評(píng)價(jià)各種X線造影劑的金標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照藥物。2.3常規(guī)x射線衍射技術(shù)碘普羅胺是新型非離子型次高滲造影劑,目前國(guó)內(nèi)使用較為廣泛,常用于腦血管造影、CT增強(qiáng)掃描、數(shù)字減影血管造影、尿路造影及各種體腔造影。2.4碘佛醇的化合物碘佛醇是非離子型造影劑,具有兩個(gè)明顯優(yōu)于其他非離子型造影劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),即其6個(gè)親水的羥基圍繞苯環(huán)上的碘原子均勻分布和分子結(jié)構(gòu)中沒有疏水的甲基存在。碘佛醇的這兩個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使之分子中的碘原子及脂溶性的苯環(huán)被更有效地屏蔽而避免了與人體組織的接觸,大大降低了其化學(xué)毒性和副反應(yīng)的發(fā)生,在臨床上受到歡迎。碘佛醇以在成人或兒童的血管或體腔內(nèi)注射方案使用,在臨床上可用于心及血管造影(腦血管造影、冠狀動(dòng)脈造影、主動(dòng)脈造影、腎動(dòng)脈造影、周圍動(dòng)脈及內(nèi)臟動(dòng)脈造影、左心室造影)、兒童心血管造影、動(dòng)脈性數(shù)字減影血管造影、靜脈造影、靜脈性尿路造影、靜脈性數(shù)字減影血管造影、頭部及體部CT增強(qiáng)掃描。2.5糖尿病患者滲造影劑不良反應(yīng)碘克沙醇是一種非離子型二聚體等滲造影劑,由于與血漿等滲,總體毒性低于次高滲造影劑。大量研究表明,在低危(沒有糖尿病、腎功能正常)患者中使用碘克沙醇與低滲造影劑導(dǎo)致的腎病無明顯差異,提示在低?；颊咧邪l(fā)生腎病的危險(xiǎn)低。中國(guó)患者使用碘克沙醇的上市后監(jiān)測(cè)研究是首次在中國(guó)進(jìn)行的、樣本量最大的多中心造影劑安全性上市后臨床研究,涉及2萬余例患者,旨在評(píng)價(jià)碘克沙醇用于CT增強(qiáng)掃描以及經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneouscoronaryintervention,PCI)和外周介入治療中的安全性。結(jié)果顯示,94.3%的患者在給藥后無或僅有輕度不適感且總不良反應(yīng)發(fā)生率較低(1.52%),證實(shí)碘克沙醇具有良好的安全性。3金納米顆粒的ct成像造影劑近年來,隨著納米科學(xué)與分子醫(yī)學(xué)的發(fā)展,分子影像學(xué)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Α１M管超高分辨力影像學(xué)設(shè)備不斷更新,但在分子水平成像方面仍存在各種不足。CT具有超高時(shí)間、超高密度分辨力的特點(diǎn),是分子影像學(xué)研究的重要工具之一,CT分子靶向成像造影劑的開發(fā)也相應(yīng)地成為研究熱點(diǎn)。理想的CT分子靶向成像造影劑應(yīng)該具備如下條件:(1)X線下有優(yōu)良的顯影效果;(2)具有很好的生物相容性和體內(nèi)穩(wěn)定性;(3)無細(xì)胞毒性;(4)能攜帶足夠數(shù)量的靶向分子;(5)能特異地被腫瘤細(xì)胞內(nèi)化或結(jié)合在細(xì)胞表面。目前,有研究者正在研制基于納米顆粒的CT成像造影劑,并證實(shí)其能有效延長(zhǎng)成像時(shí)間和減弱對(duì)腎臟的毒、副作用,具有較好的造影效果。納米金顆粒和納米銀顆粒等CT成像造影劑的研究已引起國(guó)內(nèi)、外科研工作者的廣泛關(guān)注。國(guó)外Kojima等利用聚乙二醇化的G5PAMAM樹狀大分子螯合金離子,然后加入抗壞血酸使之還原并形成金納米顆粒。體外實(shí)驗(yàn)表明,隨著不斷螯合-還原,金納米顆粒變大,其X線吸收系數(shù)也變大。當(dāng)樹狀大分子包裹的金納米顆粒長(zhǎng)到最大(8nm)時(shí),其X線吸收系數(shù)與碘帕醇的X線吸收系數(shù)相近。將這種金納米顆粒和碘帕醇分別注射到不同小鼠體內(nèi)并在不同時(shí)間進(jìn)行CT掃描,結(jié)果表明聚乙二醇化的G5PAMAM樹狀大分子包裹的金納米顆?？勺鳛檠卦煊皠┯糜谘爻上?且因其主要聚集在肝臟而可用于肝臟CT成像。與小分子碘帕醇相比,其血液循環(huán)時(shí)間更長(zhǎng),CT成像也更清晰。國(guó)內(nèi)Peng等以聚乙二醇化的G5PAMAM樹狀大分子包裹金納米顆粒,同時(shí)將G5PAMAM末端的氨基全部乙?；韵浔砻娴恼姾?。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,由此形成的AuDENPs的金上載量和穩(wěn)定性更高、毒性更低,且已成功用于SPC-A1肺癌模型的CT成像診斷。尾靜脈內(nèi)注射AuDENPs后6h時(shí),AuDENPs在腫瘤組織內(nèi)可因滯留效應(yīng)而表現(xiàn)為局部富集,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤組織的CT成像識(shí)別的目標(biāo)。王悍等研究了AuDENPs作為CT分子探針的可行性,結(jié)果