Rolul substantei de contrast in investigatiile imagistice

Imbunatatirea contrastului este un termen omniprezent in radiologie si poate fi folosit in trei moduri:

1. Amplificarea contrastului intre structurile adiacente:

• Se refera la orice metoda de accentuare a diferentei vizibile intre structurile adiacente in imagistica prin administrarea de medii/agenti de contrast. Aceasta include diferentierea intre structurile normale. Exista multe tipuri de agenti de contrast, care variaza in functie de modalitatea de imagistica utilizata.

1. Caracteristicile leziunilor anormale:

• Se refera la caracteristicile leziunilor anormale din organism. Difuzia agentilor de contrast din fluxul sanguin catre tesuturile corpului este fiziologic limitata. in unele patologii, cum ar fi cancerul, se pot dezvolta noi vase de sange anormale (neoangiogeneza), care tind sa fie mai permeabile decat capilarele normale, facand astfel leziunea mult mai vizibila la scanarile cu contrast.
• In cazul sistemului nervos central (SNC), bariera hemato-encefalica (BBB) ​​limiteaza difuzia agentilor de contrast. Bariera hemato-encefalica este adesea perturbata in patologiile SNC, ceea ce duce la imbunatatirea leziunilor dupa administrarea de agenti de contrast la scanarile CT/RMN.

1. Post-procesarea imaginii:

• Se refera la imbunatatirea vizibilitatii leziunii prin redistribuirea scalei de gri a imaginilor intr-un mod neliniar. Acest proces imbunatateste separarea variatiilor subtile sau ascunse ale intensitatii pixelilor intr-o distributie mai vizibila vizual, profitand astfel de atributele fiziologice ale vederii umane.

Aceste utilizari ale imbunatatirii contrastului ajuta radiologii sa interpreteze mai bine rezultatele imagistice si sa diagnosticheze cu mai mare precizie diverse conditii medicale.

Ce este substanta de contrast?

Substantele de contrast sunt un grup de agenti chimici conceputi pentru a facilita caracterizarea patologiei prin imbunatatirea rezolutiei de contrast a unei tehnici de imagistica. Au fost dezvoltate medii de contrast specifice pentru fiecare metoda de imagistica si cale de administrare.

Cum functioneaza substanta de contrast?

Pacientul poate primi substanta de contrast pe cale orala (inghitita), prin clisma (rectal) sau prin injectie intravenoasa (in vena sau artera).

Aparatul de radiologie, care utilizeaza razele X, foloseste  un fascicul de radiatie care va trece prin corp, ulterior fiind absorbit de un detector pentru a crea o imagine. Materialele de contrast pe baza de iod si sulfat de bariu limiteaza sau blocheaza capacitatea razelor X de a trece prin tesuturi. Acest lucru modifica modul in care apar vasele de sange, organele si alte tesuturi care contin aceste compusi in imaginile obtinute prin raze X sau tomografie computerizata (CT).

Majoritatea agentilor de contrast RMN utilizati clinic functioneaza prin scurtarea timpului de relaxare T1 al protonilor din interiorul tesuturilor prin interactiuni cu agentul de contrast din apropiere.

Dupa consumarea substantei de contrast, organismul o absoarbe si o elimina complet in mod natural, fara a provoca daune.

Cu toate acestea, in cazuri rare, substantele de contrast pot provoca reactii alergice sau adverse. De aceea, pacientii trebuie sa informeze medicii despre orice alergii, medicamente, afectiuni medicale si interventii chirurgicale recente.

Tipuri, cai de administrare si utilizarea substantelor de contrast in diverse investigatii imagistice

Diferitele tipuri de medii de contrast sunt specializate pentru diverse proceduri de imagistica si locatii anatomice. Fiecare tip de mediu de contrast este utilizat pentru a imbunatati vizibilitatea anumitor organe si structuri in functie de metoda de administrare si tipul de examinare.

iata o descriere a principalelor tipuri de substante de contrast si aplicatiile lor specifice:

1. Mediile de contrast cu sulfat de bariu:

Utilizare: Predominant in examinarile radiografice si fluoroscopice ale tractului gastro-intestinal.

Administrare: Orala sau rectala.

Focalizare: Examinarea esofagului, stomacului, colonului si intestinului subtire.

Avantaje: ieftine, bine tolerate, cu complicatii rare.

1. Mediile de contrast iodate:

Utilizare: Principalul agent pentru imagistica radiografica, fluoroscopica, angiografica si CT.

Administrare: intravenoasa, orala, uretrala si intraarticulara.

Focalizare: Vizualizarea vaselor de sange, organelor si altor tesuturi interne.

Avantaje: Versatilitate mare, potrivite pentru o gama larga de proceduri imagistice.

1. Mediile de contrast pe baza de gadoliniu (GBCA):

Utilizare: Predominant pentru imagistica prin rezonanta magnetica (RMN).

Administrare: intravenoasa.

Focalizare: Vizualizarea detaliata a structurilor si functiilor interne.

Avantaje: Paramagnetice, oferind o calitate superioara a imaginii pentru RMN.

1. Mediile de contrast pentru ultrasunete:

Utilizare: Specializate pentru caracterizarea leziunilor si evaluarea anumitor organe.

Administrare: intravenoasa.

Focalizare: De exemplu, caracterizarea leziunilor hepatice.

Avantaje: imbunatatesc vizibilitatea in timpul ecografiilor, desi sunt utilizate in aplicatii de nisa.

Fiecare tip de mediu de contrast este selectat in functie de specificul procedurii de imagistica si locatia examinata, pentru a obtine imagini cat mai clare si precise.

RMN cu substanta de contrast

Mediul de contrast pe baza de gadoliniu este utilizat in aproximativ una din trei scanari RMN pentru a imbunatati claritatea imaginilor structurilor interne ale corpului.

Pentru o scanare cu contrast, pacientul este initial scanat fara utilizarea unui agent de contrast (numita examinare nativa) si apoi scanat din nou dupa administrarea agentului de contrast. Aceasta permite radiologului sa observe daca agentul de contrast a cauzat modificari neobisnuite in scanare. De exemplu, daca exista o masa canceroasa sau un abces infectios, acesta va capta substanta de contrast, facandu-l mai vizibil in comparatie cu tesuturile normale. Realizand atat scanari fara contrast, cat si post-contrast, echipa medicala poate intelege mai bine zona scanata si poate identifica mai precis orice anomalie.

Vezi toate tipurile de RMN la clinica Eminescu 100!

Avantajele RMN cu substanta de contrast

• Sporeste acuratetea diagnostica.
• Amelioreaza claritatea imaginilor.
• Imbunatateste vizibilitatea inflamatiei, tumorilor, vaselor de sange si, pentru anumite organe, aportul de sange.
• Risc de reactie alergica mai mic fata de examinarile computer-tomografice cu contrast iodat.

Riscuri si consideratii de siguranta

Exista doua contraindicatii principale pentru administrarea substantelor de contrast intravenos pe baza de gadoliniu utilizate in RMN: riscul de fibroza sistemica nefrogena (FSN) si alergia la gadoliniu.

Cel mai frecvent utilizat agent de contrast pentru RMN este un agent macrociclic pentru care riscul de FSN este considerat a fi extrem de scazut, daca este prezent, chiar si la pacientii aflati pe dializa sau cu insuficienta renala acuta.

Reactiile anafilactoide la gadoliniu administrat intravenos sunt mult mai putin frecvente decat reactiile la contrastul iodat administrat intravenos. Cu toate acestea, reactiile alergice pot aparea, iar pacientii cu risc ar trebui sa fie premedicati conform politicii departamentului de radiologie daca au o alergie documentata la agentii de contrast pe baza de gadoliniu.

Reactii adverse usoare/moderate: greata, durerea de cap, varsaturi, prurit, eruptie cutanata sunt rare, afectand pana la 1 din 100 de pacienti, aceste efecte trec insa rapid.

Contraindicatii absolute:

1. Reactie anafilactica/anafilactoida anterioara la un agent de contrast ce contine gadoliniu.
2. Pacienti cu eGFR sub 30 mL/min/1.73 m².
3. Insufiecienta renala acuta.

CT cu substanta de contrast -rol, importanta si beneficii

Scopul tomografiei computerizate cu contrast este de a identifica un substrat patologic prin imbunatatirea contrastului dintre o leziune si structurile normale din jur. Uneori, o leziune poate fi hipovasculara in comparatie cu tesutul normal, iar in alte cazuri, poate fi hipervasculara fata de tesutul inconjurator in anumite faze de la injectarea contrastului. De aceea, este important sa se stie in ce faza trebuie efectuata o scanare CT in functie de patologia cautata.

1. CT nativ (fara substanta de contrast):

Caracteristici: Detectarea calcificarilor, a grasimii intraumorale, hematoame, sangerare acuta, fracturi, calculi.

2. Faza arteriala precoce – 15-20 sec postinjectare:

Caracteristici: Contrastul este inca in artere si nu a ajuns la organele si alte tesuturi moi.

3. Faza arteriala tardiva – 35-40 sec postinjectare:

Caracteristici: Cunoscuta si ca „faza arteriala” sau „faza portala venoasa timpurie”, deoarece se poate observa o imbunatatire a vizualizarii venei porte. Pentru evaluarea structurilor vasculare si a formatiunilor cu vascularizatie bogata (neoformatie) precum urgente medicale (ischemie mezenterica, sangerari gastrointestinale, patologie aortica acuta)

4. Faza hepatica sau portala tardiva – 70-80 sec postinjectare:

Caracteristici: Termenul cel mai precis este „faza hepatica”. in aceasta faza, parenchimul hepatic se intensifica datorita alimentarii cu sange de la vena porta.

5. Faza nefrogena – 100 sec postinjectare:

Caracteristici: Tot parenchimul renal, inclusiv medulara, se intensifica.

6. Faza intarziata – 6-10 minute postinjectare:

Caracteristici: Cunoscuta si ca „faza de spalare” sau „faza de echilibru”. Exista o spalare a contrastului in toate structurile abdominale, cu exceptia tesutului fibrotic, care prezinta o spalare tardiva slaba si devine relativ dens in comparatie cu tesutul normal. Acest lucru este util in evaluarea tesutului cicatricial infarctat miocardic.

Poti efectua o tomografie computerizata la clinica Eminescu 100!”

Evaluarea risc-beneficiu pentru utilizarea substantei de contrast in CT

Intotdeauna trebuie analizata fiecare situatie in parte, incepand de la indicatia examinarii si antecedentele personale patologice ale pacientului, probele biologice (uree, creatinina), necesitatea administrarii substantei de contrast. Pacientii cu contraindicatii, de exemplu cei cu afectare renala, daca indicatia CT cu substanta de contrast este abdsolut necesara, atunci ei pot realiza examinarea intr-o unitate spitaliceasca cu efectuarea unei dialize ulterioare.

Diferenta intre investigatii native si cele cu substanta de contrast

Indicatiile adecvate pentru imagistica fara contrast sunt, in general, examinarile de urmarire. in cazurile legate de patologia cerebrala, cum ar fi urgentele traumatice sau atraumatice, atacurile ischemice tranzitorii, diagnosticul de accident vascular cerebral, dementa si monitorizarea sclerozei multiple, de obicei nu este necesar un agent de contrast. Examinarile sistemului musculo-scheletal dar si cel ganglionar se pot face, in general, fara agent de contrast. Scanarile CT sau iRM native ale toracelui, nu sunt lipsite de valoare diagnostica. Cu toate acestea, utilizarea unui agent de contrast ramane esentiala pentru evaluarea patologiilor legate de vasele de sange, organe abdomino-pelvine, precum si in RMN-ul mamar.

RMN fara substanta de contrast (nativ)

IRM-ul fara contrast este o optiune excelenta pentru pacientii cu contraindicatie la  substantele de contrast, cum ar fi femeile insarcinate si pacientii cu functie renala compromisa. De asemenea, IRM-ul fara contrast ofera imagini superioare ale activitatii vaselor de sange, permitand detectarea anevrismelor si a vaselor de sange obstruate.

Cand se recomanda RMN nativ

Examinarea IRM fara contrast este utila in urmatoarele situatii:

Cerebal: AVC ischemic/hemoragic, anevrism cerebral, cefalee, afazie, malformatie Arnold Chiari, contuzie cerebrala, demente, parkinson,hemoragie intracraniala, sincopa, trauma, hematom, sindrom vertiginos, convulsii, alterarea statusului mental

Coloana vertebrala: sindrom parestezic, radiculopatie, stenoza de canal vertebral, hernie discala, discopatii degenerative 

Abdomen: in patologia cailor biliare si corticosuprarenaliene

Pelvis: fracturi, patologia plexului lombar, disfunctia planseului pelvin, incontinenta urinara, sciatica, adenomioza, endometrioza, anomalii uterine

Extremitati: contuzii musculare, trauma, fracturi, artrita, leziuni de cartilaj, leziune de menisc, tendinopatii, tendinite

Limitarile RMN-ului nativ

IRM-ul fara contrast ajuta la determinarea prezentei si extinderii progresiei unei  boli. Cu toate acestea, in studiul tesuturilor moi si al organelor interne, analiza acestor structuri fara contrast este de obicei neinformativa si slab diagnostica.

CT fara substanta de contrast

Scopul unui CT fara contrast este de a evita administrarea unui mediu de contrast pacientului atunci cand nu este absolut necesar. Aceasta abordare are multiple avantaje:

Reducerea riscurilor pentru pacient: Evitarea substantelor de contrast previne riscurile asociate cu acestea, cum ar fi reactiile de hipersensibilitate, nefropatia indusa de contrast, tireotoxicoza indusa de substantele de contrast iodate sau extravazarea substantei de contrast.

Eficienta economica: Economisirea resurselor financiare pentru cabinetul medical, pacient si sistemul de sanatate, evitand costurile inutile asociate utilizarii substantelor de contrast.

Siguranta pacientului: Scaderea riscurilor potentiale asociate cu administrarea substantelor de contrast contribuie la siguranta generala a pacientului si la un tratament mai conservator.

Astfel, efectuarea unei scanari CT fara contrast se dovedeste a fi benefica atat pentru sanatatea si siguranta pacientului, cat si din punct de vedere economic pentru toate partile implicate.

Utilizari specifice ale CT-ului fara substanta de contrast

1. Cerebral:

• Trauma
• Cefalee
• Sangerare
• Verificare sunt
• Modificare a starii mentale

2. Sinusuri:

• Durere
• Congestie
• Sinuzita

3. Orbite:

• Trauma
• Fractura
• Corp strain

4. Oasele faciale:

• Trauma
• Durere

5. Torace:

• Nodul
• Tuse
• Durere

6. Abdomen si pelvis:

• Hematurie cu durere
• Litiaza renala

7. Coloana vertebrala:

• Durere
• Traumatism
• Fractura

8. Extremitati:

• Fractura
• Fuziune
• Calus vicios

9. Pelvis:

• Trauma
• Fractura
• Durere

Avantaje si dezavantaje

Avantaje:

• Non-invaziva, nu impune punctionarea pielii
• Nedureroasa
• Rapida
• Superioara examinarii ultrasonografice
• Cu interes important in patologia de urgente
• Utilizata la pacientii cu contraindicatii la substanta de contrast

Dezavantaje:

• iradianta
• Necesita comenzi respiratorii (apnee sau tinerea respiratiei) pe care unii pacienti nu o pot gestiona
• Artefactul este comun – de exemplu, cleme metalice
• Contraindicata pacientelor insarcinate

In cat timp se elimina substanta de contrast din organism?

IRM: La pacientii cu functie renala normala, majoritatea gadoliniului (peste 90%) este excretat prin urina in 24 de ore.

CT: Substantele iodate, la pacientii cu functie renala normala, se elimina partial la 4h si complet in 12h.

Consideratii pentru pacienti inainte de a utiliza substanta de contrast

Deoarece substantele de contrast prezinta un risc usor de a provoca o reactie alergica sau o reactie adversa, este important sa informati medicul sau asistentul despre oricare dintre urmatoarele afectiuni, deoarece acestea ar putea influenta conduita examinarii:

• Reactii alergice anterioare la substantele de contrast
• Alergii la alimente, medicamente, coloranti, conservanti sau animale
• Istoric de boli de inima, diabet, boli de rinichi sau probleme cu tiroida

Pregatirea pentru investigatia cu substanta de contrast

Atat in cazul examinarii CT cu substanta de contrast pe baza de iod, cat si in cazul examinarii IRM cu substanta de contrast pe baza de gadolinium, este necesar sa aveti analizele de sange pentru creatinina si uree efectuate in ultimele 30 de zile. In lipsa acestor analize, examinarea va trebui reprogramata.

Concluzie

Materialele de contrast, denumite si agenti de contrast sau medii de contrast, sunt folosite pentru a creste acuratetea diagnostica a investigatiilor imagistice. Aceste utilizari ale imbunatatirii contrastului ajuta radiologii sa interpreteze mai bine rezultatele imagistice si sa diagnosticheze cu mai mare precizie diverse conditii medicale.

Bibliografie:

1. Davies, H. E., C. G. Wathen, and F. V. Gleeson. „The risks of radiation exposure related to diagnostic imaging and how to minimise them.” Bmj 342 (2011).
2. Dean PB. Contrast media in body computed tomography: experimental and theoretical background background, present limitations, and proposals for improved diagnostic efficacy. invest Radiol. 1980 Nov-Dec;
3. Jannatdoust, Payam, et al. „Role of abbreviated non-contrast-enhanced MR-enterography in the evaluation of Crohn’s disease activity and complications as an alternative for full protocol contrast-enhanced study: A systematic review and meta-analysis.” Research in Diagnostic and interventional imaging 6 (2023)
4. Wood, L.P., Parisi, M. & Finch, i.J. Value of contrast enhanced CT scanning in the non-trauma emergency room patient. Neuroradiology 32, 261–264 (1990)