造影劑基本知識資料

1、1 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14造影劑基本知識2 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-141) 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6) 造影劑推廣的內(nèi)部管理3 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-141什么是造影劑為什么要使用造影劑4 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14造影劑的概念造影劑造影劑增加體內(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5 /GEHC Bio-

2、Science MD /2022-4-14CT-密度MRI-信號6 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14=background=object何謂“對比”？7 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-148 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14陽性和陰性對比Positive CM（陽性對比） Will make the object filled with CM look brighter than the background in the images. (Absorb/stop X-rays)Negative CM（陰性

3、對比） Will make the object filled with CM look darker than the background in the images (More radiation gets through) 9 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14陽性造影劑陽性造影劑陽性和陰性造影劑（雙重造影）陽性和陰性造影劑（雙重造影）10 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14X-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)1

4、1 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14T1加權(quán)加權(quán)T2加權(quán)加權(quán)增強(qiáng)后增強(qiáng)后T1加權(quán)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12 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14T1加權(quán)加權(quán)T2加權(quán)加權(quán)增強(qiáng)后增強(qiáng)后T1加權(quán)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(qiáng)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(qiáng)掃描 血管造影術(shù) CTA/MRA檢查 功能檢查13 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14使用造影劑方法直接引

5、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14 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14造影劑增強(qiáng)顯像的概念血管性病變血管性病變由血管本身病變（局部擴(kuò)展或異常扭曲等）引起的異常顯像實(shí)質(zhì)性病變實(shí)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）正常組織顯像正常組織顯像造影劑進(jìn)入毛細(xì)血管系統(tǒng)使組織顯像15 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14影響造影劑增強(qiáng)顯像的因素患者因素患者因素體重心排血量造影劑因素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16 /GEHC Bio-Science M

6、D /2022-4-14X線造影劑的特點(diǎn) 造影劑是藥理學(xué)精心設(shè)計(jì)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(shí)間內(nèi)大量注入人體 24小時(shí)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17 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-142X-線造影劑發(fā)展簡史18 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14X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(shí)驗(yàn)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1920s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W

7、ilhelm Conrad Rntgen 發(fā)現(xiàn)X線19 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-141944第一個(gè)三碘造影劑- 醋碘苯酸1950s s?；河八猁}，甲基泛影酸鹽，碘酞葡胺i等三碘有機(jī)化合物產(chǎn)品問世1970s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(jī)化合物發(fā)展到三碘/六碘有機(jī)化合物碘吡酮醋酸鈉(單碘), 碘吡啦啥(雙碘)以及其它無機(jī)化合物用于尿路造影和血管造影1920s20 /GEHC Bio-Sci

8、ence MD /2022-4-14X-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Torsten Almn教授發(fā)明的世界上第一個(gè)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 里程碑里程碑 新革命新革命 金標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn)21 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-143碘造影劑分類與結(jié)構(gòu)22 /GEHC Bio-

9、Science MD /2022-4-14X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23 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14離子型單體離子型單體IIIRRCOO-CATION+碘造影劑的比率概念 碘原子數(shù)和溶液粒子數(shù)的比值離子型雙體離子型雙體IIIIIIRRRCOO-CATION+非離子型雙體非離子型雙體RIIIIIIRRR非離子型單體非離子型單體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

10、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=324 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14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(jìn)行新分類26 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14離子型單體離子型單體IIIRRCOO-CATION+e.g. 泛影葡胺 X線造影劑的分類e.g. Hexabrix離子型雙體離子型雙體IIIIIIRRRCOO-CATION+e.g. V

11、ISIPAQUE非離子型雙體非離子型雙體RIIIIIIRRRe.g. OMNIPAQUE , IMAGOPAQUE ,Ultravist非離子型單體非離子型單體RIIIRRHOCM高滲透性造影劑LOCM低滲透性造影劑IOCM等滲透性造影劑27 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14如何選擇X線造影劑？優(yōu)優(yōu) 秀秀 的的 診診 斷斷 效效 果果 且且沒沒 有有 任任 何何 不不 良良 反反 應(yīng)應(yīng)離子型單體離子型單體IIIRRCOO-CATION+非離子型雙體非離子型雙體RIIIIIIRRR非離子型單體非離子型單體RIIIRR威威 視視 派派 克克歐歐 乃乃 派派 克克28

12、/GEHC Bio-Science MD /2022-4-144碘造影劑的理化特性29 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14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(shí)驗(yàn)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(jià)造影劑的理化特性30 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14 分子結(jié)構(gòu)OHIIIOHOHOHCONHCH2CHCH2OHCONHCH2CHCH2OHCH2CHCH2 N CO CH3 碘含量碘含量:46.6%分子量分子量:821 dalton31 /GEHC Bio-Science

13、MD /2022-4-14成分定量Data on file 1980, Nycomed AmershamIngredients per ml per ml per ml per ml per ml per ml IohexolTrometamolNaCaEDTA5M HCL acid302 mg1.21 mg0.10 mgto pH 6.8-7.6Water forinjectionq.s.1 ml388 mg1.21 mg0.10 mgq.s.1 ml431 mg1.21 mg0.10 mgq.s.1 ml518 mg1.21 mg0.10 mgq.s.1 ml647 mg1.21 mg0.

14、10 mgq.s.1 ml755 mg1.21 mg0.10 mgq.s.1 mlOMNIPAQUE140180200240300350mg I/mlmg I/mlmg I/mlmg I/mlmg I/mlmg I/ml臨床使用時(shí)以溶液的含碘量標(biāo)示（mgI/ml）P12232 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14滲透作用的基本原理高滲溶液高滲溶液結(jié)果半透膜Physico-chemical等滲溶液等滲溶液33 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14不同類型造影劑的滲透壓比較非離子型單體非離子型單體/離子型雙體離子型雙體(低滲低滲) 離子型單體離子

15、型單體(高滲高滲)非離子型雙體非離子型雙體(等滲等滲)1001502002503003504002000160012008004000mOsm/kg H2Omg I/ml血液滲透壓34 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14滲透作用 - 水份轉(zhuǎn)移Hypertonic CMH2O2H2OH2O1H2OH2O3血細(xì)胞血細(xì)胞Nash et. al.Am. J. Hematology ; 2001 生理鹽水LOCMVISIPAQUEHOCMVISIPAQUELOCMHOCM內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞Lametschwandtner et al.Data on file, Amersham

16、 HealthNo Contrast media exposure37 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14粘稠度Physico-chemical1. Tronstad A et al, Acta Radiol suppl. 94; 035/394 p. 38 3. Data on file, Nycomed Amersham2. Rees CR et al, Cardiovasc Radiol 1988; 166: 53-56Viscosity at 37C (mPas)Concentration (mg I/ml)OMNIPAQUEiopamidoliopromi

17、deioversolioxaglate282 - 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38 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14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(tuán)注時(shí)的形態(tài)保持通過導(dǎo)管注射對比劑的阻力相應(yīng)增加39 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14離子型造影劑正負(fù)離子與水分子正負(fù)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40 /GE

18、HC Bio-Science MD /2022-4-14親水性Hydroxyl (-OH) groups 包裹住疏水性的碘原子 增加水溶性 增強(qiáng)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(tuán)很容易與機(jī)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。41 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14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42 /GEHC Bio-Science

19、 MD /2022-4-14產(chǎn)品產(chǎn)品 OH 基團(tuán)數(shù)基團(tuán)數(shù)iopromide4iopentol5iopamidol5ioversol6OMNIPAQUE 6iodixanol9Physico-chemicalData on file , Nycomed Amersham水溶性O(shè)MNIPAQUE 在水中高度可溶每100 ml中120g iohexol的溶液非常容易制備(相當(dāng)于560 mg I/ml) 歐乃派克歐乃派克碘帕醇碘帕醇碘普羅胺碘普羅胺被暴露的碘被暴露的碘被暴露的側(cè)鏈被暴露的側(cè)鏈被暴露的碘被暴露的碘溶水性強(qiáng)可降低不良反應(yīng)的發(fā)生溶水性強(qiáng)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

20、的碘會引起不良反應(yīng)的發(fā)生被暴露的側(cè)鏈會增強(qiáng)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)被暴露的側(cè)鏈會增強(qiáng)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)生生44 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14穩(wěn)定性分布半衰期: 21.8 min (與劑量無關(guān))排泄半衰期: 121.2 min (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(shí)內(nèi)排泄99% 的造影劑Aakhus T et al, Acta Radiol 1980; Suppl 362: 131-13445 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14臨 床 前 實(shí) 驗(yàn)

21、 數(shù) 據(jù)46 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14臨 床 數(shù) 據(jù)47 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14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(bǔ)體激活酶抑制細(xì)胞毒性Preclinical48 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14組胺釋放 PreclinicalMtzel W et al, Acta Radiol 1980; suppl. 362: 111-115Concentration (mg I/ml)OMNIPAQUEmetrizamideioxaglate0204060801001001251

22、50% histamine release49 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14肺水腫(大鼠)PreclinicalMre K et al, Invest Radiol 1985; 020/02: 210-216Lung weight - % body weight1.31.21.11.00.90.8空白對照空白對照生理鹽水生理鹽水碘克酸鹽碘克酸鹽碘帕醇碘帕醇?xì)W乃派克歐乃派克0.70.60.5泛影葡胺泛影葡胺50 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14蛋白質(zhì)結(jié)合PreclinicalMtzel W et al, Acta Radiol 19

23、80; suppl. 362: 111-115% protein binding02468OMNIPAQUEmetrizamideioxaglate51 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14補(bǔ)體激活PreclinicalMtzel W et al, Acta Radiol 1980; suppl. 362: 111-115Concentration (mg I/ml)50050100Remaining activity (%)metrizamideOMNIPAQUEioxaglate1002020050052 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-

24、14酶抑制PreclinicalSpeck U et al, Eur Radiol 1995; 5, suppl 2: 8-13非離子雙體非離子雙體歐乃派克歐乃派克 碘噴托碘噴托碘普羅胺碘普羅胺碘佛醇碘佛醇碘帕醇碘帕醇碘克酸鹽碘克酸鹽尿激酶抑制尿激酶抑制 (%)020406080100All CMs at 240 mg I/ml53 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14Preclinical生物化學(xué)-藥理學(xué)特性結(jié)論肥大細(xì)胞的組織胺釋放率很低肥大細(xì)胞的組織胺釋放率很低血清蛋白結(jié)合率很低血清蛋白結(jié)合率很低(2%)(2%)對人體補(bǔ)體系統(tǒng)的激活較小對人體補(bǔ)體系統(tǒng)的激活較小即使

25、與其它非離子單體造影劑相比，歐乃派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，較少引起肺水腫與其它低滲造影劑相比，較少引起肺水腫對紅細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化影響較小對紅細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化影響較小54 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14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(xiǎn)也就越大:心、腎功能靜脈痙攣和疼痛異常體液的滯留55 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-145碘造影劑的臨床應(yīng)用56 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14使用方法血管

26、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57 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14末梢動脈造影下肢靜脈造影CT 增強(qiáng)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58 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-146造影劑的臨床推廣59 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14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(qiáng)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(kuò)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)

27、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(qiáng)檢查比例；不同造影劑使用轉(zhuǎn)換比例60 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14X-線造影劑的應(yīng)用醫(yī)院篇Market Size (Vial/Year)Market Share(%)040%10%15004000市場推廣的目的A123CBMarket Size病人總數(shù)X增強(qiáng)率X轉(zhuǎn)換率X個(gè)體平均用量數(shù)量多數(shù)量多產(chǎn)量少產(chǎn)量少數(shù)量少數(shù)量少產(chǎn)量多產(chǎn)量多覆蓋率 走訪頻率61 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14放射科放射科心臟介入心臟介入神經(jīng)介入神經(jīng)介入血管介入血管介入X-線造影劑的應(yīng)用科室篇尿路造影

28、尿路造影其他新興學(xué)科其他新興學(xué)科62 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14CT增強(qiáng)檢查 67心臟介入 17非心臟介入 16普通放射造影 3X-線造影劑的應(yīng)用適應(yīng)癥篇穿刺膽管造影CT增強(qiáng)外周血管冠脈造影婦科檢查IVP放療定位竇道造影先心治療腦池造影神經(jīng)介入下肢靜脈造影腫瘤介入治療老年科碎石檢查椎管造影乳腺管造影PCICTA小兒血管造影口服胃腸造影膀胱鏡檢查關(guān)節(jié)腔造影CT灌注功能檢查63 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14X-線造影劑的應(yīng)用使用者篇誰增加造影劑的使用劑量誰增加造影劑的使用劑量誰決定造影劑的品牌選擇誰決定造影劑的品牌選擇64 /GEHC Bio-Science MD /2022-4-14概念概念1: 1: 非離子型造影劑優(yōu)良的理化特性使得他比離子型造影劑非離子型造影劑優(yōu)良的理化特