Anatomia kontrastu. Dlaczego samo CT czasem nie wystarcza?

Środki kontrastujące to narzędzia, które pozwalają ocenić unaczynienie tkanek, perfuzję narządów i charakter zmian niewidocznych w badaniu natywnym. Jak działają i kiedy warto je stosować?

Środek kontrastujący to substancja stosowana w diagnostyce obrazowej w celu zwiększenia różnic w pochłanianiu promieniowania rentgenowskiego pomiędzy tkankami. Dzięki temu struktury o podobnej gęstości, które w badaniu natywnym są trudne do odróżnienia, stają się lepiej widoczne. W tomografii komputerowej  stosuje się dodatnie środki kontrastowe zawierające jod. Jod, dzięki wysokiej liczbie atomowej (Z = 53), silnie pochłania promieniowanie rentgenowskie, powodując wzrost współczynnika osłabienia promieniowania w miejscach, do których dociera wraz z krwią lub po podaniu do określonej jamy ciała. Na obrazach  obszary te uzyskują wyższą gęstość (wartości HU) i są wyświetlane jako jaśniejsze niż otaczające tkanki.

W jakim celu stosujemy środki kontrastujące?

Zastosowanie środka kontrastującego w czasie badania tomograficznego umożliwia:

• uzyskanie większego kontrastu między tkankami miękkimi,
• ocenę unaczynienia narządów,
• ocenę perfuzji,
• dokładniejsze wykrywanie guzów,
• różnicowanie zmian zapalnych i nowotworowych,
• ocenę naczyń krwionośnych
• dokładniejsze planowanie zabiegów chirurgicznych.

Właściwości jodowych środków kontrastowych

Choć wszystkie współcześnie stosowane środki kontrastowe zawierają jod, poszczególne preparaty różnią się między sobą właściwościami fizykochemicznymi. To właśnie one decydują o bezpieczeństwie stosowania, jakości uzyskanego obrazu oraz sposobie podania środka kontrastowego. Najważniejsze cechy jodowych środków kontrastowych to: stężenie jodu,  osmolarność, lepkość oraz jonowość.

Stężenie jodu

Skuteczność środka kontrastowego zależy przede wszystkim od ilości jodu zawartego w roztworze. Im większe stężenie jodu (mg I/ml), tym silniejsze pochłanianie promieniowania rentgenowskiego i lepsze wykontrastowanie naczyń oraz narządów.  Wyższe stężenie jodu pozwala uzyskać większe wzmocnienie kontrastowe, jednak jednocześnie zwiększa lepkość preparatu, co może utrudniać jego szybkie podanie przez cienkie wenflony.

Osmolarność

Osmolarność określa liczbę cząsteczek osmotycznie czynnych znajdujących się w roztworze. Im wyższa osmolarność środka kontrastowego, tym większe ryzyko działań niepożądanych związanych z jego podaniem. Współcześnie standardem w tomografii komputerowej są preparaty niejonowe o niskiej lub izoosmolarnej charakterystyce, ponieważ są one znacznie lepiej tolerowane przez pacjentów.

Lepkość

Lepkość określa opór, jaki środek kontrastowy stawia podczas przepływu przez cewnik i naczynia krwionośne.Preparaty o większym stężeniu jodu są zwykle bardziej lepkie, dlatego wymagają większej siły podczas podawania, mogą ograniczać maksymalną szybkość iniekcji, częściej wymagają zastosowania automatycznej strzykawki.

Lepkość zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, dlatego w wielu pracowniach środki kontrastowe ogrzewa się do temperatury ciała (około 37°C) przed podaniem. Ułatwia to iniekcję oraz zmniejsza opór przepływu.

Jonowość

Jonowość określa, czy cząsteczka środka kontrastowego ulega rozpadowi na jony po rozpuszczeniu w wodzie. Środki jonowe mają wyższą osmolarność i częściej wywołują działania niepożądane.  Środki niejonowe nie ulegają dysocjacji i mają niższą osmolarność, zapewniając lepszy profil bezpieczeństwa.  Z tego względu niemal wszystkie badania tomograficzne wykonywane obecnie w medycynie weterynaryjnej opierają się na zastosowaniu niejonowych środków kontrastowych.

W jaki sposób stosuje się środki kontrastujące?

Choć środki kontrastowe mogą być podawane na wiele sposobów, w praktyce tomografii komputerowej  zdecydowanie najczęściej wykorzystuje się podanie dożylne. To właśnie ono umożliwia wykonanie badań wielofazowych, ocenę perfuzji narządów oraz szczegółową charakterystykę zmian patologicznych, stanowiąc podstawę nowoczesnej diagnostyki obrazowej.

Fazy badania kontrastowego.

Po dożylnym podaniu środka kontrastowego nie pozostaje on w jednym miejscu, lecz wraz z krwią przemieszcza się przez układ naczyniowy, a następnie ulega dystrybucji do narządów i stopniowej eliminacji przez nerki. W kolejnych sekundach i minutach po iniekcji zmienia się stężenie kontrastu w poszczególnych tkankach, dlatego rozpoczęcie skanowania w odpowiednim momencie ma kluczowe znaczenie dla uzyskania optymalnych informacji diagnostycznych.

W zależności od czasu, jaki upłynął od rozpoczęcia podawania środka kontrastowego, wyróżnia się kilka faz badania:

• Faza natywna Badanie natywne wykonywane jest przed podaniem środka kontrastowego i stanowi punkt odniesienia dla wszystkich kolejnych faz.
• Faza tętnicza Faza tętnicza rozpoczyna się w momencie, gdy środek kontrastowy osiąga najwyższe stężenie w tętnicach. Jest to najkrótszy etap badania, wymagający bardzo precyzyjnego zsynchronizowania rozpoczęcia skanowania z podaniem kontrastu. W praktyce weterynaryjnej faza tętnicza wykorzystywana jest przede wszystkim w angiografii oraz podczas diagnostyki wybranych guzów wątroby, śledziony i trzustki.
• Faza miąższowa (wczesna faza narządowa) W tej fazie środek kontrastowy opuszcza światło naczyń i równomiernie rozprowadza się w dobrze ukrwionym miąższu narządów.  Faza miąższowa jest szczególnie przydatna w ocenie zmian ogniskowych narządów miąższowych, ponieważ wiele guzów wykazuje charakterystyczny sposób gromadzenia kontrastu właśnie na tym etapie badania.
• Faza żylna (portalna) W fazie żylnej środek kontrastowy osiąga wysokie stężenie w układzie żylnym, zwłaszcza w żyle wrotnej i narządach zaopatrywanych przez krążenie wrotne. Jest to najczęściej wykonywana faza podczas badań jamy brzusznej.
• Faza późna Faza opóźniona wykonywana jest po kilku minutach od podania środka kontrastowego, kiedy jego stężenie w naczyniach stopniowo maleje, a kontrast utrzymuje się lub gromadzi w wybranych tkankach.