Kontrastná látka

Kontrastná látka je rádiologický termín, ktorý sa používa pre tekutiny, plyny alebo tuhé substancie, ktoré zlepšujú kontrast a vzájomnú odlíšiteľnosť dvoch orgánov alebo tkanív. Ich spektrum je veľmi široké a využívajú sa vo všetkých základných zobrazovacích metódach.

Základnou podmienkou ich použitia je bezpečnosť pre človeka.

Kontrastné látky v magnetickej rezonancii 
Signálová intenzita tkanív pri zobrazovaní magnetickou rezonanciou (MR) je spojením ich fyzikálnych vlastností (najmä T1 a T2 relaxácie a protónovej denzity) a vlastností prístroja (sily jeho magnetického poľa a typu použitej zobrazovacej sekvencie). Bohužiaľ rovnako ako pri ostatných zobrazovacích modalitách sa signálová intenzita rôznych tkanív vzájomne prekrýva – a to i napriek tomu, že táto metóda má v súčasnosti najlepšiu tkanivovú rozlišovaciu schopnosť. Výsledkom je nemožnosť bližšie určiť alebo nájsť príslušnú chorobnú zmenu. Jedným zo spôsobov, ako tento problém čiastočne prekonať, je práve použitie kontrastných látok.

Mechanizmus pôsobenia 
Základom je ovplyvňovanie relaxačného času protónov. Látky, ktoré majú nepárny počet protónov a neutrónov majú vlastný magnetický moment, ktorý dokáže v prítomnosti silného vonkajšieho magnetického poľa vytváraného v MR prístroji ovplyvňovať magnetické vlastnosti okolitých molekúl – čo v konečnom dôsledku ovplyvní ich signálovú intenzitu. Vlastnosti, ktoré sa tu konkrétne uplatňujú:

 Paramagnetizmus – vlastnosť atómov, ktoré majú nespárované elektróny. Ak sú vystavené pôsobeniu vonkajšieho magnetického poľa, vykazujú vlastný, pomerne veľký magnetický moment, ktorého smer je totožný so smerom vektora vonkajšieho magnetického poľa a závisí od jeho veľkosti. Najvýznamnejšími iónmi s týmito vlastnosťami sú kovy mangán (Mn2+) a železo (Fe3+) a lantanoid gadolínium (Gd) a dysprózium (Dy). Ideálnym prvkom je gadolínium, ktoré má až sedem nespárovaných elektrónov. Paramagnetické látky skracujú T1 i T2 relaxačný čas. Krátke T1 sa na obraze prejaví zjasnením, krátke T2 stmavnutím.
 Superparamagnetizmus – táto vlastnosť je vyvolaná menšími feromagnetickými časticami (malé alebo veľmi malé častice oxidu železa). Vo vonkajšom magnetickom poli majú tieto krivku magnetizácie podobnú paramagnetickým látkam, ale ich odpoveď je silnejšia a rýchlo dosahuje maximum. Ich magnetizácia nerastie lineárne s veľkosťou vonkajšieho magnetického poľa a po vyňatí z neho zaniká. Skracujú najmä T2 relaxačný čas; veľmi malé častice i T1.

Ľudský zrak lepšie postrehne zosvetlenie ako stmavnutie, navyše skrátenie T1 je rýchlejší proces ako v prípade T2 – preto je dominantnou vlastnosťou väčšiny MR kontrastných látok skrátenie T1 relaxácie a teda zosilnenie SI v T1 váženom obraze.

Extracelulárne kontrastné látky (k.l.) 
Sú to k.l., ktoré sa cielene nevychytávajú v žiadnom type buniek a šíria sa v cievnom priečisku a telových tekutinách. Sú najpoužívanejšou skupinou v MR zobrazovaní. Možno ich rozdeliť na látky s nízkou a vysokou molekulárnou hmotnosťou.

Nízkomolekulárne k.l. 
Túto skupinu tvoria najmä paramagnetické cheláty gadolínia. Gadolínium samotné je totiž pre človeka vysoko toxické, preto musí byť viazané vo forme vo vode rozpustných chelátových komplexoch. Prvou látkou, ktorá sa použila ako k.l. v MR zobrazovaní, bol v roku 1988 Gd-DTPA (gadopentetát dimeglumínu; obchodný názov Magnevist; výrobca Schering AG, SRN). K ďalším významným k.l. z tejto skupiny patrí Gd-BOPTA (gadobenát dimeglumínu; obchodný názov MultiHance; výrobca Bracco, Taliansko). Táto látka bola síce pôvodne určená na zobrazovanie pečene, ale u ľudí sa vylučuje až v 96% obličkami, preto sa zaraďuje do tejto skupiny. Ďalšou používanou látkou je Gd-DTP-BMA (gadodiamid; obchodný názov Omniscan, výrobca Amersham Health, USA). Treba spomenúť i gadobutrol (obchodný názov Gadovist; Schering AG, SRN), ktorý je výnimočný tým, že obsahuje dvojnásobnú koncentráciu chelátu gadolínia a využíva sa primárne v MR angiografii.
Všetky vyššie spomínané látky majú podobné farmakokinetické a farmakodynamické vlastnosti, indikácie i nežiaduce účinky. Podávajú sa vnútrožilovo v dávke 0,1 až 0,3 mmol/kg váhy (0,2 až 0,6 ml/kg); nižšia dávka (0,05 mmol/kg) sa používa pri dynamickej postkontrastnej štúdií na prítomnosť mikroadenómov hypofýzy, vyššia (až 0,5 mmol/kg) pri CE-MRA, niektorých ložiskách v mozgu a mieche, perfúznych štúdiách mozgu. Vďaka svojej rozpustnosti zostávajú v cievnom riečisku len veľmi krátko a rýchlo sa difúziou šíria do extracelulárnej tekutiny. Na bielkoviny krvnej plazmy sa prakticky neviažu. Vylučovanie z tela je takmer výhradne obličkami, s polčasom cca 90 minút, kompletné vylúčenie z tela netrvá dlhšie ako 24 hodín (pri normálne fungujúcich obličkách).

Ich použitie je široké a závisí na predpokladanej diagnóze a klinickej otázke. Jednou z najdôležitejších vlastností k.l. a dôvodom ich častého podávania pri zobrazovaní centrálnej nervovej sústavy je ich schopnosť prenikať poškodenou hematoencefalickou bariérou. Typicky sa napríklad používajú pri zobrazovaní nádorov v akejkoľvek oblasti, pri MR angiografií, dynamických štúdiách perfúzie a podobne.

Tento typ k.l. patrí k najbezpečnejším liečivám vôbec. Boli podané niekoľkým desiatkam miliónov pacientov, pričom nežiaduce účinky sa objavili u 1 – 2 % a mali mierny charakter – najčastejšie nevoľnosť a pocit tepla alebo bolesti v mieste podania. Nezistil sa vzostup nežiaducich účinkov pri zvýšení dávky k.l; žiadne zhoršenie funkcie obličiek u pacientov, ktorí ju už mali z rôznych dôvodov poškodenú; žiadne významnejšie riziká pri ich podaní deťom.

Vysokomolekulárne k.l. 
Tieto kontrastné látky majú tú dôležitú vlastnosť, že dlhšie pretrvávajú v cirkulujúcej krvi. Sú vytvorené pre potreby MR angiografie. V snahe o vytvorenie ideálneho typu takejto kontrastnej látky sa zatiaľ objavili tri prístupy:
 USPIO, ktoré čim sú menšie, tým dlhšie cirkulujú v obehovom systéme
 SH U 555 C (výrobca Schering AG, SRN)
 NC100150 (obchodný názov Clariscan, výrobca Amersham Health, USA)
 AMI 7228 (výrobca Advanced Magnetics, USA)
 paramamagnetické zlúčeniny gadolínia, ktoré sa prechodne naviažu na bielkoviny krvnej plazmy
 B-22956/1 (výrobca Bracco, Taliansko)
 MS 325 (gadofosveset trisodium, obchodný názov Vasovist, výrobca Epix Medical, USA) – schválené FDA 22. decembra 2008 
 umelo vytvorené polyméry s viazaným gadolíniom
 P 792 (Guerbet, Francúzsko)
 Gadomer 17 (výrobca Schering AG, SRN)

Všetky sú zatiaľ v štádiu klinických skúšok.

Tkanivovo špecifické kontrastné látky (k.l.) 
Ide o skupinu k.l., ktorá sa špecificky vychytáva v bunkách niektorých tkanív. Viaceré z nich sú vo fáze vývoja a klinických štúdií, majú však veľkú perspektívu.

K.l. vychytávajúce sa v pečeni 
Možno tu rozlíšiť dve skupiny:
 Hepatobiliárne k.l. – paramagnetické k.l., vychytávajúce sa v bunkách pečene – hepatocytoch (v menšej miere i v niektorých ďalších orgánoch), a vylučujúce sa (čiastočne alebo kompletne) žlčovými cestami do tenkého čreva. Skracujú najmä T1 relaxáciu, preto fungujú ako kontrastné látky v T1 vážených obrazoch – výrazne zvyšujú signálovú intenzitu (SI) parenchýmu pečene. Do tejto skupiny v súčasnosti patria tri druhy klinicky používaných k.l.: Mn-DPDP (mangafodipir; obchodný názov Teslascan; výrobca Nycomed, Nórsko; od roku 1997); Gd-BOPTA (gadobenát dimeglumínu; obchodný názov MultiHance; výrobca Bracco, Taliansko; patrí i do skupiny nízkomolekulárnych extracelulárnych k.l.) a Gd-EOB-DTPA (obchodný názov Eovist alebo Primovist, výrobca Schering AG, SNR).
 Mn-DPDP (Teslascan) – v bunkách sa vychytáva voľný Mn2+, okrem pečene i v niektorých ďalších orgánoch, najmä v pankrease a nadobličkách. Podáva sa infúziou alebo pomalým bolusom v dávke 5 μmol/kg, neumožňuje preto dynamické zobrazovanie. Ideálny zobrazovací čas je 15 až 30 minút po dokončení podávania k.l. Oproti ďalším dvom k.l., ktoré majú minimálne nežiaduce účinky, má Teslascan vyššie percento reakcií a to tým viac, čím je podaná vyššia koncentrácia a čím rýchlejšie je aplikovaná – hlavne ide o náhle sčervenanie, ktoré ale nie je nebezpečné. Čo sa týka ťažkých nežiaducich reakcií, je to tiež látka pomerne bezpečná.
 Gd-BOPTA (MultiHance) – podáva sa ako rýchly bolus v dávke 0,5 mmol/kg, čo umožňuje dynamické zobrazovanie. V pečeni sa však vychytáva len malé percento kontrastu, preto je ideálny zobrazovací čas pečene posunutý na 60 až 120 minút po jeho podaní.
 Gd-EOB-DTPA (Primovist) – podáva sa ako rýchly bolus v dávke 25 μmol/kg, čo umožňuje dynamické zobrazovanie. Ideálny zobrazovací čas je 15 až 120 minút po podaní k.l.
 RES – špecifické k.l. – superparamagnetické častice (SPIO), ktoré sa vychytávajú v retikulo-endotelovom systéme (RES) pečene – tzv. Kupferových bunkách. Skracujú najmä T2 relaxáciu, preto fungujú ako kontrastné látky v T2 vážených obrazoch – výrazne znižujú SI parenchýmu pečene.
 AMI 25 (obchodný názov Endorem alebo Feridex, výrobca Guerbet, Francúzsko; na trhu od roku 1997) – podáva sa rozmiešaná tesne pred podaním v 100 ml 5%-glukózy pomalou 15 – 30 minútovou infúziou. Ideálny zobrazovací čas je 15 minút po dokončení podávania k.l. Dávka je 15 μmol Fe/kg. Najčastejším nežiaducim účinkom je bolesť v krížoch.
 Ferucarbotran (obchodný názov Resovist, výrobca Schering AG, SRN; na trhu od roku 2001) – podáva sa už od výroby pripravený roztok ako rýchly bolus, čo umožňuje dynamické zobrazovanie. Dávka je pri váhe 35 až  0,9 ml; nad  1,4 ml. Nemá neobvyklé nežiaduce účinky, bolesť krížov je vzácna.
Oba preparáty sú zo skupiniy SPIO – malých paramagnetických čiastočiek oxidu železa (skratka je z anglického „small particles of iron oxide“), obalených dextránom.

Základnou myšlienkou je to, že ak sa v pečeni nachádzajú ložiská, ktoré nie sú pôvodom z hepatocytov, alebo neobsahujú Kupferove bunky, nebudú tieto kontrastné látky vychytávať a zobrazia sa vďaka vyššiemu kontrastu v porovnaní s k.l. vychytávajúcim okolím.

K.l. vychytávajúce sa v lymfatickom systéme 
Kontrastné látky tohoto typu patria do skupiny USPIO – veľmi malých paramagnetických čiastočiek oxidu železa (skratka je z anglického „ultra-small particles of iron oxide“). Vďaka svojej veľkosti sa dokážu dostať z ciev do medzibunkových priestorov tkanív a odtiaľ do lymfatických ciev, kde sú pohlcované makrofágmi.

Vo fáze klinických štúdií sa nachádza kontrastná látka AMI 227 (obchodný názov Sinerem alebo Combidex, výrobca Guerbet, Francúzsko a Combidex, USA). Spôsobuje na T2 vážených obrazoch homogénny pokles intenzity signálu lymfatických uzlín, zatiaľ čo u lymfatických uzlín postihnutých napríklad metastázami je signál nehomogénny a vyšší. Podáva sa pomalou infúziou v dávke 2,6 mg Fe/kg. Ideálny zobrazovací čas je 24 až 36 hodín po dokončení podávania k.l.

Kontrastné látky pre tráviaci trakt 
Sú určené na zvýraznenie kontrastu medzi tráviacou trubicou a okolitými orgánmi a štruktúrami. Podávajú sa perorálne (vypijú sa alebo prehltnú) alebo per rectum (hadičkou cez konečník do hrubého čreva). Rovnako ako pri vnútrožilovo podávaných k.l., niektoré zvyšujú signálovú intenzitu, iné ju znižujú. K najčastejším nežiaducim účinkom patrí hnačka, bolesť brucha a nadúvanie.

Vzhľadom na ich vyššiu cenu a menší význam pri diagnostike sa používajú pomerne zriedkavo. K najznámejším patria Magnevist enteral, FerriSeltz, Abdoscan, Lumirem, LumenHance a ďalšie (všetko obchodné názvy).

Ďalšie odkazy 
 Magnevist – podrobné informácie: anglicky (.pdf), slovensky
 Multihance – podrobné informácie: anglicky (.pdf), anglicky 
 Omniscan – podrobné informácie: anglicky (.pdf) 
 Gadovist – podrobné informácie: anglicky , slovensky
 Teslascan – podrobné informácie: anglicky (.pdf) , slovensky (.pdf) 
 Primovist – podrobné informácie: anglicky , slovensky
 Resovist – podrobné informácie: anglicky (.pdf)
 Vasovist – podrobné informácie: www.nobelplus.sk

Rádiológia