造影剂基本知识

1、ge healthcaremedical diagnose造影剂基本知识介绍14.may.20082 /gehc bio-science md /2021-10-30gehc medical-diagnoses 业务范围x-ray欧乃派克 / 威视派克nuclear medi 美他特龙 / fdgmri欧乃影ultrasoundoptisonmd开发，生产并为疾病诊断及治疗提供创新医药产品的世界领先者。md开发，生产并为疾病诊断及治疗提供创新医药产品的世界领先者。md四个影像领域的造影剂产品3 /gehc bio-science md /2021-10-301) 什么是造影剂 为什么要使用造影

2、剂2) x-线造影剂发展简史3) 碘造影剂分类与结构4) 碘造影剂的理化特性5) 碘造影剂的临床应用6) 造影剂的临床推广7) 造影剂推广的内部管理4 /gehc bio-science md /2021-10-301什么是造影剂为什么要使用造影剂5 /gehc bio-science md /2021-10-30造影剂的概念造影剂造影剂增加体内不同体素之间对电磁辐射或超声的吸收和/或反射能量的差别6 /gehc bio-science md /2021-10-30ct-密度mri-信号7 /gehc bio-science md /2021-10-30=background=object何谓

3、“对比”？8 /gehc bio-science md /2021-10-309 /gehc bio-science md /2021-10-30阳性和阴性对比positive cm（阳性对比） will make the object filled with cm look brighter than the background in the images. (absorb/stop x-rays)negative cm（阴性对比） will make the object filled with cm look darker than the background in the imag

4、es (more radiation gets through) 10 /gehc bio-science md /2021-10-30阳性造影剂阳性造影剂阳性和阴性造影剂（双重造影）阳性和阴性造影剂（双重造影）11 /gehc bio-science md /2021-10-30x-线造影剂能使x线发生衰减的化合物(原子序数越高,上述能力越高)体内外均有高度稳定性(不发生任何分解代谢)生物学概念为惰性物质(避免与体内生物大分子结合)12 /gehc bio-science md /2021-10-30t1加权加权t2加权加权增强后增强后t1加权加权mri造影剂顺磁性金属化合物，通过改变组织的

5、局部磁环境增加正常组织间或正常组织和病变组织之间的对比13 /gehc bio-science md /2021-10-30t1加权加权t2加权加权增强后增强后t1加权加权使用造影剂目的 增加组织之间或组织和病灶之间密度/信号的差别 普通增强扫描 x线造影检查 动态观察脏器或病变内造影剂的分布与排泄 动态增强扫描 血管造影术 cta/mra检查 功能检查14 /gehc bio-science md /2021-10-30使用造影剂方法直接引入 口服 灌注 穿刺注入间接引入 生理排泄 生理吸收 生理聚集15 /gehc bio-science md /2021-10-30造影剂增强显像的概念血

6、管性病变血管性病变由血管本身病变（局部扩展或异常扭曲等）引起的异常显像实质性病变实质性病变血管内皮系统破坏后引起造影剂外渗（血脑屏障破坏等）正常组织显像正常组织显像造影剂进入毛细血管系统使组织显像16 /gehc bio-science md /2021-10-30影响造影剂增强显像的因素患者因素患者因素体重心排血量造影剂因素造影剂因素血管入路造影剂剂量注射速度正确的检查方法是影响造影剂显像的最关键因素17 /gehc bio-science md /2021-10-30x线造影剂的特点 造影剂是药理学精心设计的无任何治疗作用的化学制剂 没有任何其他药物像造影剂那样在短时间内大量注入人体 24

7、小时内，98%以上以原形经肾脏排出 造影剂的有效性和安全性是研究与开发的主导方向18 /gehc bio-science md /2021-10-302x-线造影剂发展简史19 /gehc bio-science md /2021-10-30x线造影剂简史 18951896碳酸钙行离体手动脉造影和用次硝酸铋行动物造影实验1911硫酸钡试用于胃肠道造影获得成功1918气体用于胃肠道造影1920s碘油用于脊髓造影和支气管造影。碘化钠用于尿路造影和血管造影wilhelm conrad rntgen 发现x线20 /gehc bio-science md /2021-10-301944第一个三碘造影剂

8、- 醋碘苯酸1950s s酰基泛影酸盐，甲基泛影酸盐，碘酞葡胺i等三碘有机化合物产品问世1970s很多低渗的非离子型单体和离子型双体造影剂(碘海醇iohexol, 碘帕醇iopamidol, 碘普罗胺iopromide, 碘克酸ioxaglate等)出现x-线造影剂有效性的发展 分子结构从单碘/双碘无机化合物发展到三碘/六碘有机化合物碘吡酮醋酸钠(单碘), 碘吡啦啥(双碘)以及其它无机化合物用于尿路造影和血管造影1920s21 /gehc bio-science md /2021-10-30x-线造影剂安全性的发展 分子结构由离子型向非离子型转变，由单体向双体发展由torsten almn教授

9、发明的世界上第一个非离子型低渗x线造影剂阿米派克amipaque (甲泛葡胺metrizamide)上市19741982欧乃派克omnipaque(碘海醇iohexol), 非离子型单体x线造影剂上市1993威视派克visipaque (碘克沙醇iodixanol), 一种非离子型双体等渗x线造影剂注册 里程碑里程碑 新革命新革命 金标准金标准22 /gehc bio-science md /2021-10-303碘造影剂分类与结构23 /gehc bio-science md /2021-10-30x线造影剂分类-传统分类方法造影剂分类阳性造影剂阴性造影剂钡剂碘剂脂溶性水溶性以化学性质分类以

10、排泄方式分类离子型非离子型欧乃派克omnipaque经肾脏排泄经肝胆排泄(碘海醇)(iohexol)气体24 /gehc bio-science md /2021-10-30离子型单体离子型单体iiirrcoo-cation+碘造影剂的比率概念 碘原子数和溶液粒子数的比值离子型双体离子型双体iiiiiirrrcoo-cation+非离子型双体非离子型双体riiiiiirrr非离子型单体非离子型单体riiirr双体结构包含两倍于单体结构的碘原子(6/3)要获得同等碘浓度，非离子型只需要离子型的粒子数即可3/2=1.56/1=63/1=36/2=325 /gehc bio-science md /

11、2021-10-30碘造影剂的比率概念 碘原子数和溶液粒子数的比值比率对比剂产生良好对比作用和它产生副作用的倾向之间的比例比值越高，溶液的渗透压越低挑战传统： 以造影剂渗透压的不同为基础 按造影剂的安全性进行新分类27 /gehc bio-science md /2021-10-30离子型单体离子型单体iiirrcoo-cation+e.g. 泛影葡胺 x线造影剂的分类e.g. hexabrix离子型双体离子型双体iiiiiirrrcoo-cation+e.g. visipaque非离子型双体非离子型双体riiiiiirrre.g. omnipaque , imagopaque ,ultrav

12、ist非离子型单体非离子型单体riiirrhocm高渗透性造影剂locm低渗透性造影剂iocm等渗透性造影剂28 /gehc bio-science md /2021-10-30如何选择x线造影剂？优优 秀秀 的的 诊诊 断断 效效 果果 且且没没 有有 任任 何何 不不 良良 反反 应应离子型单体离子型单体iiirrcoo-cation+非离子型双体非离子型双体riiiiiirrr非离子型单体非离子型单体riiirr威威 视视 派派 克克欧欧 乃乃 派派 克克29 /gehc bio-science md /2021-10-304碘造影剂的理化特性30 /gehc bio-science m

13、d /2021-10-30分子结构成分定量渗透压粘稠度亲水性稳定性 通过实验室手段测得的生物学数据 所有的物理特性互相均有反作用,改善其中的一种需以牺牲另一种特性为代价造影剂的理化特性31 /gehc bio-science md /2021-10-30 分子结构ohiiiohohohconhch2chch2ohconhch2chch2ohch2chch2 n co ch3 碘含量碘含量:46.6%分子量分子量:821 dalton32 /gehc bio-science md /2021-10-30成分定量data on file 1980, nycomed amershamingredie

14、nts 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 mg0.10 mgq.s.1 ml755 mg1.21 mg0.10 mgq.s.1 mlomnipaque1401802002

15、40300350mg i/mlmg i/mlmg i/mlmg i/mlmg i/mlmg i/ml临床使用时以溶液的含碘量标示（mgi/ml）p12233 /gehc bio-science md /2021-10-30渗透作用的基本原理高渗溶液高渗溶液结果半透膜physico-chemical等渗溶液等渗溶液34 /gehc bio-science md /2021-10-30不同类型造影剂的渗透压比较非离子型单体非离子型单体/离子型双体离子型双体(低渗低渗) 离子型单体离子型单体(高渗高渗)非离子型双体非离子型双体(等渗等渗)1001502002503003504002000160012

16、008004000mosm/kg h2omg i/ml血液渗透压35 /gehc bio-science md /2021-10-30渗透作用 - 水份转移hypertonic cmh2o2h2oh2o1h2oh2o3血细胞血细胞nash et. al.am. j. hematology ; 2001 生理盐水locmvisipaquehocmvisipaquelocmhocm内皮细胞内皮细胞lametschwandtner et al.data on file, amersham healthno contrast media exposure38 /gehc bio-science md

17、/2021-10-30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)omnipaqueiopamidoliopromideioversolioxaglate282 - 320300 - 320370350 - 370hypaque

18、4.17.76.15.47.05.48.610.69.88.910.6离子型离子型非离子型非离子型39 /gehc bio-science md /2021-10-30粘稠度的影响因素 分子越大，粘稠度越高 浓度越高，粘稠度越高 温度越高，粘滞度越低粘稠度增加：有利于团注时的形态保持通过导管注射对比剂的阻力相应增加40 /gehc bio-science md /2021-10-30离子型造影剂正负离子与水分子正负极相互吸引非离子型造影剂羟基的电极与水分子的电极相互吸引水溶性41 /gehc bio-science md /2021-10-30亲水性hydroxyl (-oh) groups

19、包裹住疏水性的碘原子增加水溶性增强对比剂在尿液的排泄降低对比剂毒性造影剂的亲脂性基团很容易与机体蛋白、生物膜起作用而发生生物毒性，亲水性可提高化学分子的生物相容性。42 /gehc bio-science md /2021-10-30不同类型造影剂的水溶性比较ohohiiir2r1ohr3ohohohiiir2r1ohohr3ohohohiiir2r1ohohohr3oh碘普罗胺iopromide碘帕醇iopamidol碘海醇iohexol水溶性43 /gehc bio-science md /2021-10-30产品产品 oh 基团数基团数iopromide4iopentol5iopamid

20、ol5ioversol6omnipaque 6iodixanol9physico-chemicaldata on file , nycomed amersham水溶性omnipaque 在水中高度可溶每100 ml中120g iohexol的溶液非常容易制备(相当于560 mg i/ml) 欧乃派克欧乃派克碘帕醇碘帕醇碘普罗胺碘普罗胺被暴露的碘被暴露的碘被暴露的侧链被暴露的侧链被暴露的碘被暴露的碘溶水性强可降低不良反应的发生溶水性强可降低不良反应的发生1.被暴露的碘会引起不良反应的发生被暴露的碘会引起不良反应的发生2.被暴露的侧链会增强亲脂性，导致与蛋白质、酶的结合，会引起不良反应的发被暴露的

21、侧链会增强亲脂性，导致与蛋白质、酶的结合，会引起不良反应的发生生45 /gehc bio-science md /2021-10-30稳定性分布半衰期: 21.8 min (与剂量无关)排泄半衰期: 121.2 min (与剂量无关)在体外、体内不容易形成结晶体内无代谢物生成注射后24小时内排泄99% 的造影剂aakhus t et al, acta radiol 1980; suppl 362: 131-13446 /gehc bio-science md /2021-10-30临 床 前 实 验 数 据47 /gehc bio-science md /2021-10-30临 床 数 据48

22、 /gehc bio-science md /2021-10-30生物化学-药理学特性组织胺释放 肺水肿蛋白质结合血清补体激活酶抑制细胞毒性preclinical49 /gehc bio-science md /2021-10-30组胺释放 preclinicalmtzel w et al, acta radiol 1980; suppl. 362: 111-115concentration (mg i/ml)omnipaquemetrizamideioxaglate020406080100100125150% histamine release50 /gehc bio-science md

23、/2021-10-30肺水肿(大鼠)preclinicalmre k et al, invest radiol 1985; 020/02: 210-216lung weight - % body weight1.31.21.11.00.90.8空白对照空白对照生理盐水生理盐水碘克酸盐碘克酸盐碘帕醇碘帕醇欧乃派克欧乃派克0.70.60.5泛影葡胺泛影葡胺51 /gehc bio-science md /2021-10-30蛋白质结合preclinicalmtzel w et al, acta radiol 1980; suppl. 362: 111-115% protein binding024

24、68omnipaquemetrizamideioxaglate52 /gehc bio-science md /2021-10-30补体激活preclinicalmtzel w et al, acta radiol 1980; suppl. 362: 111-115concentration (mg i/ml)50050100remaining activity (%)metrizamideomnipaqueioxaglate1002020050053 /gehc bio-science md /2021-10-30酶抑制preclinicalspeck u et al, eur radiol

25、 1995; 5, suppl 2: 8-13非离子双体非离子双体欧乃派克欧乃派克 碘喷托碘喷托碘普罗胺碘普罗胺碘佛醇碘佛醇碘帕醇碘帕醇碘克酸盐碘克酸盐尿激酶抑制尿激酶抑制 (%)020406080100all cms at 240 mg i/ml54 /gehc bio-science md /2021-10-30preclinical生物化学-药理学特性结论肥大细胞的组织胺释放率很低肥大细胞的组织胺释放率很低血清蛋白结合率很低血清蛋白结合率很低(2%)(2%)对人体补体系统的激活较小对人体补体系统的激活较小即使与其它非离子单体造影剂相比，欧乃派即使与其它非离子单体造影剂相比，欧乃派克对酶活

26、性的抑制仍较小克对酶活性的抑制仍较小与其它低渗造影剂相比，较少引起肺水肿与其它低渗造影剂相比，较少引起肺水肿对红细胞形态学变化影响较小对红细胞形态学变化影响较小55 /gehc bio-science md /2021-10-30对比剂渗透压的重要性对比剂渗透压和正常人体体液渗透压差别越大，不良反应的危险也就越大:心、肾功能静脉痉挛和疼痛异常体液的滞留56 /gehc bio-science md /2021-10-305碘造影剂的临床应用57 /gehc bio-science md /2021-10-30使用方法血管内应用体腔内应用椎管内应用x-线造影剂的使用方法58 /gehc bio-

27、science md /2021-10-30末梢动脉造影下肢静脉造影ct 增强心血管造影尿路造影脑血管造影数字减影造影儿科放射学椎管造影体腔造影应用广泛的x-线造影剂59 /gehc bio-science md /2021-10-306造影剂的临床推广60 /gehc bio-science md /2021-10-30谁是x-线造影剂使用者？放射科医生行普通造影检查、ct增强检查、介入放射学诊断与治疗心脏介入医生行冠状动脉造影、冠状动脉扩张术、冠状动脉支架放置术以及心脏介入检查神经介入医生或血管外科医生行血管造影术和血管内治疗手术如何驱动x-线造影剂市场？受检病例数；检查类型；增强检查比例

28、；不同造影剂使用转换比例61 /gehc bio-science md /2021-10-30x-线造影剂的应用医院篇market size (vial/year)market share(%)040%10%15004000市场推广的目的a123cbmarket size病人总数x增强率x转换率x个体平均用量数量多数量多产量少产量少数量少数量少产量多产量多覆盖率 走访频率62 /gehc bio-science md /2021-10-30放射科放射科心脏介入心脏介入神经介入神经介入血管介入血管介入x-线造影剂的应用科室篇尿路造影尿路造影其他新兴学科其他新兴学科63 /gehc bio-science md /2021-10-30ct增强检查 67心脏介入 17非心脏介入 16普通放射造影 3x-线造影剂的应用适应症篇穿刺胆管造影ct增强外周血管冠脉造影妇科检查ivp放疗定位窦道造影先心治疗脑池造影神经介入下肢静脉造影肿瘤介入治疗老年科碎石检查椎管造影乳腺管造影pcicta小儿血管造影口服胃肠造影膀胱镜检查关节腔造影ct灌注功能检查64 /gehc bio-science md /2021-10-30x-线造影剂的应用使用者篇谁增加造影