王宝华,韩 兵
碘对比剂是以医学成像为目的引入体内以改变机体局部组织影像对比度的物质[1]。碘对比剂CT增强扫描较CT平扫可以更清晰的显示解剖细节、提供病灶精确的血流动力学信息,具有重要临床价值。随着我国64层及以上高端CT设备拥有量持续快速增加,CT血管成像(包括心脏冠状动脉成像)、灌注成像、功能成像等新成像技术的临床应用,CT增强扫描数量与碘对比剂的使用量大幅增加。如何合理应用碘对比剂,使患者获得最大效益,同时最大程度地降低使用风险,是医师和患者普遍关心的问题。因此,国内外影像学界对碘对比剂的临床应用进行了大量研究,并制定了对比剂使用指南[2-5]。研究领域主要涵盖以下3各方面:①应用技术研究:包括碘对比剂注射方案、使用规范、增强效果与图像质量、低剂量研究等;②碘对比剂与疾病诊断研究:包括病变显影或血流特点、碘对比剂提供的信息对诊断和鉴别诊断的准确性、诊断效果的提高等;③碘对比剂应用风险研究:如不良反应、对比剂肾病等[6]。本文主要针对碘对比剂临床应用几个主要问题阐述如下。
1.1 碘对比剂与X线 影响碘对比剂CT增强效果的因素众多,包括碘的固有理化特性、碘对比剂的药代动力学,还包括检查目的及设备因素(数据采集速度、重建算法)和患者因素(体质量、去脂体质量、心功能等)等[7-9]。进一步认识碘对比剂药代动力学及与X线的相互作用关系,对设计增强扫描方案具有重要意义。
国内心脏冠状动脉MSCT临床应用专家共识建议,根据患者的体质量选择对比剂浓度[10]。体质量<70 kg者,采用含碘 350 mg/ml对比剂及 5 ml/s流率;体质量 70~90 kg 者,采用含碘 350 mg/ml或370 mg/ml对比剂及 4~5 ml/s流率; 体质量>90 kg者,采用含碘>370 mg/ml对比剂及 5~6 ml/s 流率。此建议过于简单化。对于体质量过大的患者,往往会造成剂量过大[8]。碘流率为注射流率与碘浓度的乘积,对于体质量相同的患者,如果以相同碘流率给予同等碘剂量的对比剂,增强效果相似[11]。由于碘对比剂不进入脂肪组织,采取去脂肪体质量计算碘对比剂总量可使的不同患者增强效果达到一致,且剂量合理[8]。血管成像效果,取决于碘流率;实质脏器增强效果,取决于总碘量 (总碘量=对比剂浓度×对比剂体积);两种成像技术的对比剂使用方案应有所不同。
不同管电压条件下,每mg碘的CT值表达不同,即增加的CT值不同。80 KV升高41 HU,100 KV升高32 HU,120 KV升高26 HU,即体素内拥有相同量碘,在不同X线管电压下,CT值增加的幅度不同。不同浓度的碘对比剂,在相同X线管电压及相同碘流率下,增强效果一致[12]。因此,不同浓度的碘对比剂,分别采用不同X线管电压及不同重组算法,其结果可比性不强。降低X线管电压,一方面有利于降低辐射剂量;另一方面可以提高碘的CT值表达,但带来影像噪声增加,需采用迭代重建技术加以改善。高浓度(≥370 mg/ml)碘对比剂可以在降低注射流率的同时保证足够的碘流率,达到理想的增强效果,尤其是肥胖患者,并可显示更多级细小血管,减少注射血管发生破裂的风险,降低注射对比剂容量可减轻前负荷,从而减少对心率的影响。低浓度(≤320 mg/ml)碘对比剂黏滞度低,有利于对比剂的输送,并可降低不良反应的发生率。
1.2 碘对比剂与CT技术 随着CT技术的不断进步,碘对比剂的使用技术方法要与之相适应,需要通过临床实践不断探索和验证,每2~3年需要对使用技术方法进行改进完善[13]。如迭代重建技术已经逐渐普及,与传统滤波反投影技术相比,能减少图像噪声、提高图像质量、降低辐射剂量[14-16],使用更低的管电压成像(120 KVp降低为100 KVp)即可获得同样的图像质量,这就使降低患者碘负荷成为可能[17]。
64层及以上CT扫描速度明显加快,扫描时间显著缩短,真正实现了时相扫描,增强效果提高。与单层螺旋CT增强扫描碘对比剂使用的技术方法明显不同,无论血管成像还是实质脏器增强扫描,都需要准确把握扫描延迟时间,以便于在对比剂达到峰值时获得最佳增强效果的CT图像,恰当的碘流率及总碘量至关重要,尤其是血管成像,必须保证ROI扫描时相与对比剂达峰时间一致[18]。
由于CT技术的发展,低辐射剂量和低对比剂浓度 CT 成像技术(简称双低技术)[19-23]能够应用于冠状动脉、肺动脉和腹部血管的CT成像,特别是对于肾功能不全患者更安全、有效。双低技术是在减低辐射剂量的同时减少对比剂的总碘量[9]。
碘对比剂应用的科学规范的含义主要包括:①按照碘对比剂使用说明书使用,注意适应证和禁忌证、用法和用量、不良反应的风险控制和处理等;②根据患者的个体差异及检查的器官特点等制定个体化注射方案,以降低剂量;③注重知情同意和符合伦理学要求。
碘对比剂使用操作规程的规范化至关重要。国际心血管CT协会在冠状动脉CT血管成像应用指南中指出,靶血管的显影达到300~350 HU即可满足诊断,并非越高越好,但也不能低于250 HU[29]。每个受检者无论身高和体质量,需要采用个体化对比剂注射方案才能达到这一目标值。在技术层面上需要综合评估以下因素[12,30-31]:①碘对比剂因素:包括碘浓度、注射流率、注射期相和盐水冲洗技术等;②患者因素:性别、体质量指数、靶器官(血管)、循环情况(心功能、心率)、肾功能等;③设备因素:扫描时间、延迟时间、多期相、心电门控等。
碘对比剂的使用风险主要包括:①不良反应:如过敏反应、对比剂肾病,包括严重的休克甚至死亡;②原发疾病:如慢性严重的心、肝或肾功能不全,全身感染状态、严重肺动脉高压等;③个体及潜在风险:如高龄、体质极度虚弱、过敏体质、支气管哮喘、育龄和怀孕妇女、婴幼儿等。控制碘对比剂使用的风险,取决于对上述危险因素的综合预评估,对高危人群做好排查[1]。碘对比剂使用过程中一旦发生不良反应,现场工作人员往往不能及时、正确、有效处理,对患者造成伤害,并易引发医患纠纷。因此,在使用前应履行告知义务,并签署知情同意书[23]。
碘对比剂的理化特性、分子结构与其不良反应的发生密切相关,近年应用于临床的等渗(290 moL/kgH2O)碘对比剂,患者不适感弱,对心血管参数影响较小,可以减少对血液系统、内皮系统及肾功能的影响[21],从而降低碘对比剂不良反应的发生率。低黏滞度碘对比剂可降低对比剂肾病的发生率。
严格掌握适应证可降低碘对比剂使用风险,使用前仔细阅读药品说明书[24],按照药品说明书的使用方法规范应用碘对比剂。如甲状腺功能亢进者,除非需要进行甲亢相关的介入治疗,为碘对比剂使用的禁忌证[3-5]。既往有对碘对比剂严重(过敏)不良反应者并非禁忌证,也不推荐使用预防用药和碘过敏试验;既往使用过碘对比剂未发生不良反应者,也不能完全排除再次使用碘对比剂时发生严重不良反应(包括死亡)的风险[1]。对于有肾功能不全病史且肾小球滤过率<60 ml/min·m2者,发生对比剂肾病的概率高达 2.6%~4.0%,应慎用;对于肾小球滤过率<30 ml/min·m2、肌酐>132.6 μmol/L 者,应充分评估患者的获益和风险,否则视为碘对比剂应用禁忌证[25]。
碘对比剂注射前、后对患者进行水化,可有效降低碘对比剂肾病的发生率[13,26-28],且不会影像增强效果[12]。目前尚无水化的统一方案。静脉内使用碘对比剂时,口服水化安全、有效;动脉内使用碘对比剂时,推荐采用静脉补液方式进行水化。
综上所述,规范合理的使用碘对比剂,需要掌握碘对比剂药代动力学、成像设备的属性,还需要建立和遵循碘对比剂使用标准操作规程,在确保获得最佳增强效果的同时,又能保证安全,使患者真正受益。今后,碘对比剂研究还需进行大规模循证医学研究,搜集对比剂不良事件的相关数据;根据不同应用领域,制定应用规范和详细操作规程;加强应用培训和专题学术交流,促进学术成果的推广应用;消除认识误区,如显影越浓越好、夸大不良反应等。充分体现对患者的关爱,减少损伤,与设备技术的发展紧密结合,提高对比剂使用的安全性和有效性。
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