Tomografia komputerowa

Kontrast dożylny do TK

Kontrast dożylny do TK jest najczęściej stosowanym środkiem kontrastowym ogółem. Wiązki promieniowania rentgenowskiego polegają na przechodzeniu energii przez tkankę, przy czym część energii jest odchylana lub pochłaniana. Różnica w powstających promieniach lub cieniach tworzy obraz zależny od amplitudy. Tkanka modyfikuje wiązkę energii lub promieniowanie rentgenowskie poprzez rozpraszanie i pochłanianie. Jod jest pierwiastkiem stosowanym w środkach kontrastowych, który wykorzystuje obie metody, a następnie zmienia promieniowanie rentgenowskie. Jest on zarówno fizycznie gęsty, co powoduje rozpraszanie, jak i posiada zewnętrzne elektrony z energią wiązania na odpowiednim poziomie, aby pochłaniać energię promieniowania rentgenowskiego, która jest ostatecznie uwalniana w innym kierunku lub przekształcana w ciepło. Podczas gdy jod występuje naturalnie w ludzkim organizmie, jego ilości potrzebne do wywołania zmiany sygnału w tkankach docelowych byłyby śmiertelne. Z tego powodu jod jest związany w większą strukturę molekularną, tak by był mniej aktywny biologicznie i był w przeważającej mierze filtrowany i wydzielany z minimalną dysocjacją.

Wcześniejsze środki wiążące stosowane do jodu były środkami o wysokiej osmolalności, z ich osmolalnością często przekraczającą 1500 mosm/kg H2O, zbliżającą się do 5 do 8 razy tej normalnej ludzkiej surowicy, 290 mosm/kg H2O. Ze względu na liczne działania niepożądane, w połowie lat 90-tych środki te były coraz rzadziej stosowane na rzecz środków o niskiej osmolalności (mniejszej niż trzykrotność osmolalności prawidłowej surowicy ludzkiej) lub nawet środków izoosmolarnych. Oprócz zmniejszenia osmolalności, zmiana poziomu jonów i lepkości zmniejszyła częstość występowania reakcji niepożądanych i działań ubocznych.

Dodanie dożylnego środka kontrastowego zwiększa gęstość, a tym samym tłumienie krwi, z którą się miesza. Wygląd IV kontrastu będzie zależał od czasu i stężenia kontrastu. Jodowana krew powoduje utratę sygnału lub opakerację. Wczesny czas ujawnia nierozcieńczony lub minimalnie rozcieńczony środek, ponieważ jest on wstrzykiwany przez żyły, a tłumienie energii może być tak duże, że powoduje artefakt smug. W miarę przemieszczania się w kierunku centralnym, więcej krwi miesza się z medium. W miarę upływu czasu kontrast ulega stopniowemu rozcieńczeniu w miarę przechodzenia do tętnic, tkanek, a następnie dystalnych żył obwodowych. W ciągu kilku minut uzyskuje stan równowagi, po czym jest filtrowany i wydzielany, głównie przez układ moczowy. Nowoczesne środki kontrastowe szybko dyfundują, a mieszanie się krwi jodowanej i nie jodowanej jest bardziej związane z przepływem krwi niż właściwościami dyfuzyjnymi.

Wygląd tkanek w badaniu wzmocnionym kontrastem zależy od czasu akwizycji obrazu w stosunku do bolusa kontrastu. Czas ten zależy od patologii będącej przedmiotem zainteresowania lub wskazań do badania. Tomografia komputerowa klatki piersiowej w celu oceny masy ściany klatki piersiowej będzie wymagała podania kontrastu w innym obszarze (łożyska kapilarne) niż w przypadku oceny PE (tętnica płucna). Zwiększenie kontrastu patologii wymaga zrozumienia patofizjologii związanej z jej ukrwieniem. Na przykład rozwarstwienie dużego naczynia może być najbardziej widoczne z gęstym kontrastem w fazie tętniczej, ale powolne krwawienie może być lepiej ocenione dzięki stopniowemu gromadzeniu się hiperdensyjnych produktów w obrazie opóźnionym. Innym przykładem jest to, że rak wątrobowokomórkowy jest hiper-naczyniowy w porównaniu z otaczającym go miąższem, ale większość przerzutów do wątroby w okrężnicy jest hipo-naczyniowa, stąd potrzeba obrazów z wielu punktów czasowych podczas oceny choroby wątroby. Czas podania kontrastu jest dodatkowo komplikowany przez zmienne dotyczące pacjenta, takie jak jego rozmiar, waga, choroby naczyniowe i czynność serca. U młodej kobiety w ciąży tętnice płucne ulegną zmętnieniu znacznie szybciej niż u pacjenta z niewydolnością serca. Czas podawania bolusów kontrastu i szybkość infuzji są określane przez radiologa we współpracy z technologiem i dostosowywane do pacjenta, wskazań i sprzętu.

Nefropatia wywołana kontrastem

Wcześniejsze badania nad bezpieczeństwem i skutecznością kontrastu szybko ustaliły powiązania z użyciem kontrastu i pogorszeniem funkcji nerek. Związek ten, niegdyś powszechny, w ciągu ostatnich kilku dekad znalazł się pod obserwacją. Obecnie American College of Radiology stwierdza, że nefropatia indukowana kontrastem (CIN) nie jest tak powszechna, jak kiedyś szacowano, a to, co wcześniej często nazywano CIN, może być lepiej sklasyfikowane jako pokontrastowe ostre uszkodzenie nerek (PC-AKI), ponieważ wiele uszkodzeń nerek jest związanych z kontrastem, a nie przez niego spowodowanych. Podczas gdy często AKI po kontraście może być przypisane innym czynnikom ryzyka, nie wszystkie PC-AKI mogą być uwzględnione, co jest zgodne z rzeczywistym ryzykiem CIN, nawet jeśli jest ono niższe niż kiedyś sądzono. Dokładna fizjologia CIN nie jest znana. Definicje PC-AKI i CIN różnią się nieznacznie, jednak większość stosuje następujące kryteria w ciągu 48 godzin od podania kontrastu.

1. Zwiększenie stężenia kreatyniny w surowicy 0.3 mg/dl
2. Zwiększenie stężenia kreatyniny w surowicy o 50%
3. Wyrzut moczu mniejszy niż 0,5 ml/kg/godz. przez co najmniej 6 godzin.

Wiele z wczesnych wad projektowych badań, które spowodowały nadreprezentację CIN, dopiero teraz jest korygowanych. Nieodpowiednia identyfikacja czynników ryzyka i późniejsze grupy kontrolne były najczęściej wymienianą przyczyną mylących skojarzeń. Wczesne badania opierały się na kontraście o wysokiej osmolalności, środku kontrastowym, który nie jest już stosowany i ma wyższy profil efektów ubocznych. Wiele z tych wczesnych badań dotyczyło głównie pacjentów poddawanych cewnikowaniu serca, procedurze związanej ze znacznym ryzykiem zatorowym i nefrotoksycznym, a także z użyciem kontrastu. Ponadto w badaniach fluoroskopowych stosowano inną objętość, stężenie i lepkość kontrastu niż w tomografii komputerowej. Większość badań CIN dotyczyła pacjentów hospitalizowanych, u których poza podaniem kontrastu i ryzykiem proceduralnym występowały liczne dodatkowe przyczyny AKI. Definicja AKI również była różna, przy czym najczęściej definiowano AKI za pomocą kreatyniny. Poziom kreatyniny nie zawsze koreluje z uszkodzeniem nerek lub może być opóźniony. Szacowany wskaźnik filtracji kłębuszkowej (eGFR) okazał się bardziej skuteczny w identyfikacji CIN i PC-AKI.

Stworzenie randomizowanych badań kontrolowanych w celu opisania CIN okazało się trudne, jeśli nie niemożliwe, do zastosowania. W miarę jak badania zaczęły mieć solidniejsze grupy kontrolne i zaczęły wykorzystywać propensity score matching, obliczone ryzyko AKI związane z podaniem kontrastu znacznie się zmniejszyło. Obecnie wytyczne sugerują, że ryzyko CIN jest największe u osób z wyjściowo upośledzoną czynnością nerek na podstawie eGFR. Poziom równy lub wyższy niż 45 ml/min/1,73m2 uważany jest za ryzyko normalne i nie zaleca się żadnych środków ostrożności. Wskaźnik eGFR poniżej 30 ml/min/1,73m2 jest uważany za podwyższone ryzyko i konieczne jest omówienie i udokumentowanie analizy ryzyka i korzyści. Wskaźnik eGFR pomiędzy 30 a 45 ml/min/1,73m2 jest graniczny, jednak ACR uważa, że nie są oni narażeni na zwiększone ryzyko.

Oszacowano, że oczyszczanie kontrastu przez normalnie funkcjonujące nerki trwa około 20 godzin. Obawa, że zwiększony poziom kontrastu może mieć działanie nefrotoksyczne, doprowadziła do pomysłu, aby odczekać 24 godziny między badaniami z kontrastem; jednak żadne badania nie odniosły się odpowiednio do tej koncepcji. U pacjenta bez funkcji nerek nie jest możliwe wystąpienie CIN; jednak u osób w późnym stadium choroby nerek, które nadal produkują mocz, pacjent może być narażony na zwiększone ryzyko. Chociaż prawdziwe ryzyko CIN lub PC-AKI nie zostało jeszcze w pełni określone, stosowanie kontrastu będzie prawdopodobnie wzrastać w miarę udoskonalania środków kontrastowych, a badacze nadal donoszą o niskim poziomie CIN.

Alergia na kontrast

Podobnie jak w przypadku CIN, wskaźniki alergii na kontrast ulegały dynamicznym zmianom. Wczesne środki hiperosmolarne miały wysokie wskaźniki reakcji alergicznych i fizjologicznych; niektóre z nich zgłaszały nawet 15%. Środki te nie są już stosowane, a przy obecnych środkach, reakcje niepożądane są znacznie niższe. Oprócz wcześniejszych wyższych wskaźników reakcji, idea, że alergia na skorupiaki jest związana z jodem, kiedyś przeniknęła do świadomości publicznej, a błędne powiązanie alergii na skorupiaki z alergią na kontrast nadal jest często zgłaszane przez pacjentów. Nie ma korelacji pomiędzy alergią na skorupiaki a alergią na jod.

Amerykańskie Kolegium Radiologii sklasyfikowało reakcje na dwie podstawowe kategorie; reakcje fizjologiczne i reakcje podobne do alergicznych, a każda kategoria dzieli się na łagodne, umiarkowane i ciężkie. Reakcje fizjologiczne często występują jako wtórne do bólu, wazowagalne, jonotropowe, odczucia związane z infuzją i neurologiczne. Chociaż często postrzegane jako łagodne i zależne od dawki, te reakcje fizjologiczne mogą być śmiertelne z drgawkami lub zagrażającym życiu niedociśnieniem i arytmią. Reakcje fizjologiczne obejmują, ale nie są ograniczone do nudności, wymiotów, zaczerwienienia, dreszczy, ciepła, bólu głowy, zawrotów głowy, niepokoju, metalicznego smaku, nadciśnienia, arytmii i drgawek.

Podczas gdy odpowiedź typu 1 lub IgE pośredniczy w większości alergii, tylko 50% ciężkich kontrastów ma odpowiadające im testy skórne; sugeruje to alternatywną lub zależną od histaminy ścieżkę. Reakcje podobne do alergii mogą być ciężkie, z reakcjami anafilaktycznymi wymagającymi natychmiastowej opieki i są niezależne od dawki po przekroczeniu limitów progowych. Różnicowanie reakcji fizjologicznych i podobnych do alergicznych służy do kierowania leczeniem i zaleceniami dotyczącymi leczenia wstępnego. Reakcje alergiczne są dobrze zdefiniowane i opisane w podręczniku American College of Radiology dotyczącym środków kontrastowych. Łagodne reakcje mają charakter samoograniczający się. Umiarkowane objawy mogą postępować, jeśli nie zostanie rozpoczęta terapia. Do łagodnych i umiarkowanych reakcji alergicznych należą: rozlany obrzęk, obrzęk twarzy bez duszności, świąd, pokrzywka, swędzenie gardła, przekrwienie nosa, rozlany rumień, zapalenie spojówek, skurcz oskrzeli, świszczący oddech lub łagodna hipoksja. Ciężkie reakcje wymagają interwencji i mogą zagrażać życiu, jeśli nie są odpowiednio leczone. Poważne reakcje obejmują rozlany obrzęk lub obrzęk twarzy z dusznością, rumień z niedociśnieniem, obrzęk krtani ze stridorem, świszczący oddech lub skurcz oskrzeli ze znaczną hipoksją lub wstrząs anafilaktyczny.

Leczenie ostrych reakcji na zlecenie zależy od występującego objawu, a radiolodzy i lekarze medycyny ratunkowej są zazwyczaj dobrze zorientowani. Paradygmaty leczenia powinny obejmować skurcz oskrzeli, obrzęk krtani, hipotensję, reakcje anafilaktyczne, obrzęk płuc, kryzys nadciśnieniowy, drgawki, hipoglikemię i lęk, ale nie ograniczać się do nich. Przykładowe paradygmaty leczenia znajdują się w ACR Manual on Contrast Media.

Kombinacja reakcji alergicznych i fizjologicznych związanych ze środkami kontrastowymi o niskiej osmolalności jest niewielka, z doniesieniami wahającymi się od 0,2 do 0,7%. Posiadanie wcześniejszej reakcji alergicznej jest pojedynczym największym czynnikiem ryzyka, ze zwiększonym ryzykiem 5- do 6-krotnie. Pacjenci z podwyższonym ryzykiem związanym z wcześniejszą reakcją powinni być brani pod uwagę przy wstępnym leczeniu. Leczenie wstępne jest ukierunkowane na pacjentów z łagodnymi i umiarkowanymi reakcjami, przy ograniczonych danych wskazujących na skuteczność leczenia wstępnego pacjentów z wcześniejszymi ciężkimi reakcjami.

Algorytmy leczenia wstępnego

Algorytmy leczenia wstępnego koncentrują się na wielu dawkach steroidów z niewielkim okresem pozwalającym na uzyskanie skuteczności steroidu i dodatkowej dawki leku przeciwhistaminowego przed wstrzyknięciem kontrastu. Szacuje się, że potrzeba od 4 do 6 godzin, aby steroidy złagodziły reakcje typu alergicznego, a najczęściej cytowany algorytm ma protokół 13-godzinny. Opracowano protokół 5-godzinny, ale skuteczność krótszego czasu trwania nie została jeszcze udowodniona w dużych badaniach kohortowych, dlatego wiele instytucji preferuje protokół 13-godzinny w badaniach rutynowych. Protokoły 1 i 2 poniżej są przeznaczone do rutynowych badań, w których możliwe jest zastosowanie 13-godzinnego leczenia. Protokoły 3 i 4 mogą być stosowane w protokole 5-godzinnym, gdy protokół 13-godzinny zagraża opiece nad pacjentem.

1. Prednizon 50 mg PO, 13, 7 i 1 godzinę przed skanowaniem. Diphenhydramine 50 mg PO/IV/IM na 1 godzinę przed skanowaniem.
2. Methylprednisolone 32 mg PO 13 i 2 godziny przed skanowaniem Diphenhydramine 50 mg PO/IV/IM na 1 godzinę przed skanowaniem.
3. Methylprednisolone 40 mg IV lub hydrocortisone 200mg IV co 4 godziny przez co najmniej dwie dawki Diphenhydramine 50 mg IV 1 godzinę przed skanowaniem.
4. Dexamethasone 7,5 mg IV lub betamethasone 6 mg IV co 4 godziny przez co najmniej dwie dawki. Diphenhydramine 50 mg IV 1 godzinę przed skanowaniem.

Nawet przy leczeniu wstępnym szacuje się, że 12% pacjentów z wcześniejszymi reakcjami będzie miało reakcje przełomowe; jednak ciężkość jest zwykle podobna lub mniejsza niż wcześniejsze reakcje. Liczbę potrzebną do leczenia łagodnych i umiarkowanych reakcji oszacowano na 69, a NNT dla ciężkich reakcji jest znacznie wyższa i wynosi 569 w badaniu obejmującym 1051 pacjentów leczonych wstępnie.

Stosowanie metforminy

Metformina jest lekiem powszechnie stosowanym w leczeniu cukrzycy. Stosowanie metforminy jest związane z kwasicą mleczanową, potencjalnym działaniem niepożądanym, które nasila się w przypadku słabej czynności nerek. Jeśli pacjenci zostaną odpowiednio przebadani pod kątem przeciwwskazań, w tym czynności nerek, nie ma potrzeby stosowania specjalnych środków ostrożności. Ponieważ istnieje ryzyko wystąpienia CIN lub PC-AKI przy stosowaniu kontrastu, pojawienie się nowych lub pogorszenie zaburzeń czynności nerek może uzasadniać zmianę stosowania metforminy u pacjenta do czasu wykluczenia tych zaburzeń, aby zapobiec kwasicy mleczanowej. ACR zaleca, aby u pacjentów z prawidłową czynnością nerek bez podejrzenia AKI i wyjściowym eGFR równym lub większym niż 30 mL/min/1,73m2 nie było potrzeby wstrzymywania stosowania metforminy ani badania czynności nerek po kontraście. W przypadku pacjentów z eGFR poniżej 30 mL/min/1.73m2, z podejrzeniem AKI lub w przypadku procedury zwiększającej ryzyko zatoru nerkowego, ACR zaleca wstrzymanie stosowania metforminy na 48 godzin i ponowne rozpoczęcie stosowania po ocenie czynności nerek.

Inne powikłania i rozważania dotyczące kontrastu dożylnego

Dodatkowe wynaczynienie kontrastu występuje w 0,1% do 1% podań kontrastu dożylnego, przy czym najczęstszym czynnikiem ryzyka jest obwodowe nadgarstkowe lub dystalne podudziowe miejsce wstrzyknięcia. Powikłania wynaczynienia są zwykle łagodne, a opieka wspomagająca, w tym krótka obserwacja, jest zwykle wystarczająca. Aspiracja za pomocą igły nie okazała się terapeutyczna. Ryzyko wynaczynienia nie jest dobrze skorelowane z objętością; jednak zespół przedziałów koreluje z większymi objętościami. W przypadku wystąpienia objawów zespołu przedziałów lub niewydolności naczyniowej należy niezwłocznie zasięgnąć konsultacji chirurgicznej. Objawy zespołu przedziałów obejmują zmienioną perfuzję tkanek, zmiany w odczuwaniu, postępujący ból, postępującą utratę zakresu ruchu (biernego i czynnego) lub parestezje. Obrzęk może się zwiększać, ale powinien osiągnąć swój szczyt w ciągu 48 godzin, a pacjenci powinni otrzymać odpowiednie instrukcje dotyczące powrotu przed wypisem.

Zaostrzenia miastenii gravis korelowały z podawaniem kontrastu. Temat ten jest przedmiotem dyskusji w literaturze, a ACR uznaje go za względne przeciwwskazanie do podania kontrastu. Czynna burza tarczycowa i pacjenci poddawani ablacji tarczycy są względnymi przeciwwskazaniami do podawania kontrastu. ACR nie dysponuje wystarczającymi dowodami, aby zasugerować potrzebę zastosowania specjalnych środków ostrożności w przypadku choroby sierpowatokrwinkowej, guza chromochłonnego, stosowania beta-blokerów lub tyreotoksykozy niezwiązanej z burzą tarczycową.

Dożylny kontrast przekracza łożysko i jest wykrywalny w obrębie płodu. Podczas gdy poziomy są niskie i przejściowe, FDA sklasyfikowała je jako leki kategorii B bez odpowiednich ustaleń sugerujących zwiększone ryzyko dla matki lub płodu. Ze względu na nieznane ryzyko, stosowanie kontrastu u kobiet w ciąży jest rzadkością. Najczęstszym scenariuszem użycia kontrastu w ciąży jest ocena zatorowości płucnej. Dotychczas nie ma wystarczających dowodów na to, że jodowany kontrast stanowi ryzyko dla matki lub płodu, w tym dla funkcji tarczycy.

Podobnie, kontrast jest wydzielany do mleka matki w małych dawkach, przy czym tylko niewielka ilość spożytego kontrastu ulega wchłonięciu. Karmienie piersią może być kontynuowane po podaniu kontrastu dożylnego bez zwiększonego ryzyka dla dziecka; jeśli jednak rodzice są zaniepokojeni wydalanym kontrastem, mleko matki do 24 godzin może być odciągnięte i wyrzucone. Nie ma korzyści z wyrzucania mleka po upływie 24 godzin. Nie udokumentowano przypadków okołoporodowej niedoczynności tarczycy spowodowanej dożylnym podaniem LCOM.