Computed Tomography

CT Intravenous Contrast

Intravenös kontrast för datortomografi är det vanligaste kontrastmedlet överlag. Röntgenstrålar förlitar sig på att energi passerar genom vävnad, där en del av energin avlänkas eller absorberas. Skillnaden mellan de resulterande strålarna eller skuggorna skapar en amplitudberoende bild. Vävnaden modifierar energistrålen eller röntgenstrålen genom spridning och absorption. Jod är ett element som används i kontrastmedel som utnyttjar båda metoderna och därefter förändrar röntgenstrålen. Det är både fysiskt tätt, vilket orsakar spridning samt har yttre elektroner med bindningsenergi på precis rätt nivå för att absorbera röntgenenergi, som så småningom frigörs i en annan riktning eller omvandlas till värme. Även om jod finns naturligt i människokroppen skulle de mängder som krävs för att orsaka en signalförändring i målvävnader vara dödliga. Av denna anledning är jod bundet i en större molekylär struktur, så att det skulle vara mindre biologiskt aktivt och huvudsakligen filtreras och utsöndras med minimal disassociation.

De tidiga bindemedel som användes för jod var medel med hög osmolalitet, med en osmolalitet som ofta översteg 1500 mosm/kg H2O, vilket närmar sig 5 till 8 gånger den som normalt mänskligt serum har, 290 mosm/kg H2O. På grund av flera biverkningar minskade användningen av dessa medel i mitten av 1990-talet till förmån för medel med låg osmolalitet (mindre än tre gånger osmolaliteten hos normalt humanserum) eller till och med iso-osmolära medel. Förutom att minska osmolaliteten har förändringen av jonnivåerna och viskositeten minskat förekomsten av negativa reaktioner och biverkningar.

Tillägget av intravenösa kontrastmedel ökar densiteten och därmed dämpningen av det blod som det blandas med. Utseendet av intravenöst kontrastmedel beror på tidpunkten och kontrastkoncentrationen. Det joderade blodet resulterar i signalförlust eller opacifiering. Tidig timing avslöjar outspätt eller minimalt utspätt medium när det injiceras genom venerna, och energidämpningen kan vara så stor att den orsakar streckartefakt. När det rör sig centralt blandas mer blod med mediet. Med tiden blir kontrasten gradvis utspädd när den passerar in i artärer, vävnader och sedan distala perifera vener. Den uppnår jämvikt inom flera minuter innan den filtreras och sedan utsöndras, främst genom urinsystemet. Moderna kontrastmedel diffunderar snabbt, och blandningen av jodat och icke-jodat blod är mer relaterad till blodflödet än till diffusionsegenskaperna.

Vävnadernas utseende i en kontrastförstärkt undersökning beror på tidpunkten för bildförvärvet i förhållande till kontrastbolusen. Denna timing beror på den patologi som är av intresse eller studiens indikation. En CT av bröstkorgen för att utvärdera en bröstväggsmassa kommer att kräva att kontrasten befinner sig i ett annat område (kapillärbäddar) än vid bedömning av en PE (lungartär). För att öka kontrasten för patologi krävs en förståelse för patofysiologin i samband med dess blodtillförsel. Till exempel kan en stor kärldissektion vara mest synlig med tät kontrast i den arteriella fasen, men en långsam blödning kan uppskattas bättre med en gradvis ackumulering av hypertäta produkter i en fördröjd bild. Ett annat exempel är hur hepatocellulärt karcinom är hypervaskulärt jämfört med omgivande parenkym, men de flesta kolonmetastaser till levern är hypovaskulära, därav behovet av bilder från flera tidpunkter vid utvärdering av leversjukdom. Tidpunkten för kontrast är ytterligare komplicerad av patientvariabler, t.ex. patientens storlek, vikt, kärlsjukdom och hjärtfunktion. En ung gravid kvinna kommer att opacitera sina lungartärer mycket snabbare än en patient med hjärtsvikt. Tidpunkten för kontrastbolus och infusionshastigheten bestäms av radiologen i samarbete med teknologen och blir skräddarsydd för patienten, indikationen och utrustningen.

Kontrastinducerad nefropati

Främre studier av kontrastsäkerhet och effekt fastställde snabbt kopplingar till kontrastanvändning och en försämring av njurfunktionen. Detta samband, som en gång var utbrett, har granskats under de senaste decennierna. American College of Radiology beskriver nu att kontrastinducerad nefropati (CIN) inte är så utbredd som man en gång uppskattade, och det som tidigare ofta kallades CIN kan bättre klassificeras som postkontrast akut njurskada (PC-AKI) på grund av att många njurskador är förknippade med och inte orsakade av kontrasten. Även om AKI efter kontrastbehandling ofta kan tillskrivas andra riskfaktorer, kan inte all PC-AKI förklaras, vilket är förenligt med en verklig risk för CIN, även om den är lägre än vad man tidigare trodde. Den exakta fysiologin för CIN är inte känd. Definitionerna av PC-AKI och CIN varierar något; de flesta använder dock följande kriterier inom 48 timmar efter kontrastadministration.

1. Serumkreatininökning 0.3 mg/dl
2. Ökning av serumkreatinin 50 %
3. Urinproduktion mindre än 0,5 ml/kg/timme under minst 6 timmar.

Många av de tidiga studiedesignfel som överrepresenterade CIN håller just nu på att korrigeras. Otillräcklig identifiering av riskfaktorer och efterföljande kontrollgrupper har varit den mest citerade orsaken till missvisande associationer. De tidiga studierna hade sin grund i kontrast med hög osmolalitet; ett kontrastmedel som inte längre används och som har en högre biverkningsprofil. Många av de tidiga studierna använde främst patienter som genomgick hjärtkateterisering, ett ingrepp som är förknippat med betydande emboliska och nefrotoxiska risker utöver kontrastanvändningen. Dessutom skulle fluoroskopiska studier använda kontrastvolymer, koncentrationer och viskositeter som skiljer sig från CT. De flesta CIN-studier baserades på sjukhuspatienter som hade många ytterligare orsaker till AKI utöver kontrastadministration och procedurrisk. Definitionen av AKI varierade också, där kreatinin oftast definierade AKI. Kreatininnivåer korrelerar inte alltid med njurskada eller kan vara fördröjda. Den uppskattade glomerulära filtrationshastigheten (eGFR) har visat sig vara mer effektiv för att identifiera CIN och PC-AKI.

Skapandet av en randomiserad kontrollerad studie för att beskriva CIN har visat sig vara svårt, om inte omöjligt, att använda. När studierna började ha mer robusta kontrollgrupper och började utnyttja anställd propensity score matching har den beräknade AKI-risken relaterad till kontrastadministration sjunkit betydligt. Riktlinjerna tyder nu på att CIN-risken är störst hos dem med nedsatt njurfunktion i utgångsläget baserat på eGFR. Nivåer som är lika med eller högre än 45 ml/min/1,73m2 anses vara normal risk och inga försiktighetsåtgärder rekommenderas. Ett eGFR under 30 ml/min/1,73m2 betraktas som en högre risk, och en diskussion och dokumentation av en risk-nytta-analys är nödvändig. Ett eGFR mellan 30 och 45 ml/min/1,73m2 är gränssättande; ACR förespråkar dock att de inte löper någon ökad risk.

Skattningsvis tar det cirka 20 timmar för normalt fungerande njurar att rensa kontrast. Oron för att ökade kontrastnivåer kan ha en nefrotoxisk effekt har lett till idén om att vänta 24 timmar mellan kontrastundersökningar; inga studier har dock behandlat detta koncept på ett adekvat sätt. Hos en patient utan njurfunktion är ingen CIN möjlig, men vid njursjukdom i ett sent skede som fortfarande producerar urin kan patienten fortfarande löpa en ökad risk. Den verkliga risken för CIN eller PC-AKI är ännu inte helt klarlagd, men kontrastanvändningen kommer sannolikt att öka i takt med att kontrastmedlen förbättras och forskarna fortsätter att rapportera låga nivåer av CIN.

Kontrastallergi

Likt CIN har frekvenserna av kontrastallergi varierat dynamiskt. De tidiga hyperosmolära medlen hade höga nivåer av allergiska och fysiologiska reaktioner; vissa rapporterade så höga nivåer som 15 %. Dessa medel används inte längre, och med nuvarande medel är biverkningarna mycket lägre. Förutom de tidigare högre reaktionsfrekvenserna har tanken att skaldjursallergi är relaterad till jod en gång i tiden genomsyrat allmänheten, och den felaktiga kopplingen mellan skaldjursallergi och kontrastallergi rapporteras fortfarande ofta av patienter. Det finns inget samband mellan allergi mot skaldjur och jodallergi.

American College of Radiology har klassificerat reaktioner i två grundläggande kategorier; fysiologiska och allergiliknande reaktioner och varje kategori delas in i mild, måttlig och allvarlig. De fysiologiska reaktionerna uppträder ofta som sekundära till smärta, vasovagala, jonotropa, infusionskänsla och neurologiska. Även om dessa fysiologiska reaktioner ofta ses som godartade och dosberoende kan de vara dödliga med kramper eller livshotande hypotoni och arytmi. Fysiologiska reaktioner inkluderar men är inte begränsade till illamående, kräkningar, rodnad, frossa, värme, huvudvärk, yrsel, ångest, metallsmak, hypertoni, arytmi och kramper.

Om ett typ 1- eller IgE-svar medierar de flesta allergier, har endast 50 % av allvarliga kontraster ett motsvarande hudtest; detta tyder på en alternativ eller histaminberoende väg. Allergiliknande reaktioner kan vara allvarliga med anafylaktiska reaktioner som kräver omedelbar vård och är oberoende av dosen när de väl överstiger tröskelvärdena. Differentieringen av fysiologiska och allergiliknande reaktioner tjänar till att vägleda rekommendationer för behandling och förbehandling. Allergiliknande reaktioner är väldefinierade och beskrivs i American College of Radiology manual on contrast media. Milda reaktioner är självbegränsande. Måttliga symtom kan utvecklas om behandling inte inleds. Milda till måttliga allergiska reaktioner inkluderar: diffust ödem, ansiktsödem utan dyspné, pruritus, urtikaria, klåda i halsen, nästäppa, diffust erytem, konjunktivit, bronkospasm, väsande andning eller mild hypoxi. Svåra reaktioner kräver ingripande och kan vara livshotande om de inte behandlas på lämpligt sätt. Svåra reaktioner inkluderar diffust ödem eller ansiktsödem med dyspné, erytem med hypotoni, larynxödem med stridor, väsande andning eller bronkospasm med betydande hypoxi eller anafylaktisk chock.

Behandlingen av akuta kontraktsreaktioner beror på det presenterade symtomet, och radiologer och akutläkare är vanligen väl förtrogna. Behandlingsparadigmen bör omfatta men inte begränsas till bronkospasm, larynxödem, hypotoni, anafylaktiska reaktioner, lungödem, hypertensiv kris, kramper, hypoglykemi och ångest. Exempel på behandlingsparadigm finns i ACR Manual on Contrast Media.

Kombinationen av allergiska och fysiologiska reaktioner i samband med kontrastmedel med låg osmolalitet är låg, med rapporter som varierar mellan 0,2 och 0,7 %. Att ha en tidigare allergiliknande reaktion är den enskilt största riskfaktorn, med en ökad risk på 5-6 gånger. Patienter med ökad risk på grund av tidigare reaktioner bör övervägas för förbehandling. Förbehandling riktar sig till patienter med milda till måttliga reaktioner med begränsade data som visar effektiviteten av att förbehandla patienter med tidigare allvarliga reaktioner.

Förbehandlingsalgoritmer

Förbehandlingsalgoritmerna är inriktade på multipla doser av steroider med en liten period för att möjliggöra steroideffekt och en extra dos antihistamin före kontrastinjektion. Det krävs uppskattningsvis 4-6 timmar innan steroiderna kan mildra reaktioner av allergisk typ, och den mest citerade algoritmen har ett 13-timmarsprotokoll. Ett 5-timmarsprotokoll har fastställts, men effekten av en kortare duration har ännu inte bevisats i stora kohortstudier, så många institutioner föredrar 13-timmarsprotokollet för rutinstudier. Protokoll 1 och 2 nedan är avsedda för rutinstudier där en 13-timmarsbehandling är genomförbar. Protokoll 3 och 4 kan användas i ett 5-timmarsprotokoll när ett 13-timmarsprotokoll äventyrar patientvården.

1. Prednison 50 mg PO, 13, 7 och 1 timme före skanningen. Diphenhydramin 50 mg PO/IV/IM 1 timme före skanningen.
2. Metylprednisolon 32 mg PO 13 och 2 timmar före skanningen Diphenhydramin 50 mg PO/IV/IM 1 timme före skanningen.
3. Metylprednisolon 40 mg IV eller hydrokortison 200 mg IV var 4:e timme i minst två doser difenhydramin 50 mg IV 1 timme före skanningen.
4. Dexametason 7,5 mg IV eller betametason 6 mg IV var 4:e timme i minst två doser. Difenhydramin 50 mg IV 1 timme före skanningen.

Även med förbehandling uppskattas att 12 % av patienterna med tidigare reaktioner kommer att få genombrottsreaktioner; allvarlighetsgraden är dock vanligtvis likartad eller mindre än tidigare reaktioner. Antalet som behövs för att behandla för milda och måttliga reaktioner uppskattades till 69 med NNT för allvarliga reaktioner mycket högre på 569 i en studie av 1051 förbehandlade patienter.

Metforminanvändning

Metformin är ett läkemedel som vanligen används för att hantera diabetes. Metforminanvändning är förknippad med mjölkacidos, en potentiell biverkning som förvärras av dålig njurfunktion. Om patienterna på lämpligt sätt undersöks för kontraindikationer för att inkludera njurfunktion är inga särskilda försiktighetsåtgärder motiverade. Eftersom det finns en risk för CIN eller PC-AKI vid användning av kontrastmedel kan utvecklingen av ny eller försämrad njurdysfunktion motivera att man ändrar patientens metforminanvändning tills sådan dysfunktion har uteslutits för att förhindra mjölksyraos. ACR rekommenderar för patienter med normal njurfunktion utan misstänkt AKI och ett baseline eGFR lika med eller större än 30 mL/min/1,73m2; det finns inget behov av att avbryta metforminanvändningen eller testa njurfunktionen efter kontrast. För patienter med ett eGFR under 30 mL/min/1,73m2, misstänkt AKI eller för ett ingrepp som ökar njurembolirisken rekommenderar ACR att metformin stoppas i 48 timmar och återupptas efter utvärdering av njurfunktionen.

Andra IV-kontrastkomplikationer och överväganden

Kontrastutstrykning förekommer i 0,1 % till 1 % av IV-kontrastadministreringarna med den vanligaste korrelerande riskfaktorn perifert handleds- eller distala ben-IV-injektionsställe. Komplikationer vid extravasering är vanligtvis lindriga med stödjande vård, inklusive kortvarig observation, som vanligtvis är tillräcklig. Nålsaspiration har inte visat sig vara terapeutisk. Risken för extravasering är inte väl korrelerad med volymen, men kompartmentsyndrom korrelerar med större volymer. Kirurgisk konsultation bör sökas akut om det finns indikationer på kompartmentsyndrom eller kärlkompromiss. Indikationer på kompartmentsyndrom är bland annat förändrad vävnadsperfusion, förändrad känsel, progressiv smärta, progressiv förlust av rörelseomfång (passivt och aktivt) eller parestesi. Svullnaden kan öka men bör kulminera inom 48 timmar, och patienterna bör få lämpliga instruktioner för återvändande innan de skrivs ut.

Myasthenia gravis exacerbationer har korrelerat med kontrastadministrationer. Detta ämne diskuteras i litteraturen och ACR anser att det är en relativ kontraindikation för kontrastmedel. Aktiv sköldkörtelstorm och patienter som genomgår sköldkörtelablation är relativa kontraindikationer för kontrasttillförsel. Det finns inte tillräckliga bevis för att ACR ska kunna föreslå behovet av särskilda försiktighetsåtgärder vid sicklecellsjukdom, feokromocytom, användning av betablockerare eller tyreotoxikos utan sköldkörtelstorm.

Intravenöst kontrastmedel passerar placenta och kan påvisas i fostret. Även om nivåerna är låga och övergående har FDA klassificerat dem som kategori B-läkemedel utan tillräckliga fynd som tyder på en ökad risk för mor eller foster. På grund av den okända risken är kontrastanvändning sällsynt hos gravida kvinnor. Det vanligaste scenariot där kontrast används under graviditet är utvärdering av lungemboli. Hittills finns det inte tillräckligt med bevis som tyder på att jodhaltig kontrast utgör en risk för mamman eller fostret för att inkludera sköldkörtelfunktionen.

Samma sak gäller för kontrast som i låga doser utsöndras i bröstmjölk, där endast en liten del av den intagna kontrasten absorberas. Amning kan fortsätta efter intravenös kontrast utan ökad risk för barnet; men om föräldrarna är oroliga för utsöndrad kontrast kan bröstmjölk upp till 24 timmar pumpas ut och kasseras. Det finns ingen fördel med att kasta mjölk efter 24 timmar. Det har inte dokumenterats någon perinatal hypotyreoidism till följd av LCOM IV-administrering.