3 对比剂与X线造影技术
3.1 X线对比剂
【对比剂的定义】
用人工的方法将高密度或低密度物质引入体内，使其改变组织器官与邻近组织的密度差，以显示成像区域内组织器官的形态和功能，这种引入的物质称为对比剂（contrast medium），这种方法称为造影检查。
对比剂的引入将改变成像区域组织或器官的密度差异，从而改变了成像区域的影像对比度，以利于判断成像区域的病变特征，扩大了X线的检查范围，为临床影像提供了更多的诊断信息。
【对比剂具备的条件】
理想的对比剂应具备以下条件：①与人体组织的密度对比相差较大，显影效果良好；②无味、无毒性及刺激性和不良反应小，具有水溶性；③黏稠度低，无生物活性，易于排泄；④理化性能稳定，久贮不变质；⑤价廉且使用方便。
【X线对比剂分类】 （一） 根据对比剂的显示效果分类 1. 阴性对比剂
阴性对比剂是指X线衰减系数小于人体组织结构的物质，一般具有密度低、原子序数低、吸收X线量少，比重小的特点。X线照片上显示为影像密度低或黑的影像。如空气、氧气、二氧化碳等。
2. 阳性对比剂
阳性对比剂是指X线衰减系数大于人体组织结构的物质，一般具有密度高、原子序数高、吸收X线量多、比重大的特点。X线影像上显示为影像密度高或白色的影像。常用的有钡剂和碘剂。
（二） 根据对比剂的分子结构分类 1. 离子型对比剂
指对比剂在溶液中以离子型存在的。常用的有复方泛影葡胺、碘克酸等。
2. 非离子型对比剂
指对比剂在溶液中以无离子型存在的。常用的有碘苯六醇（欧乃派克）、碘普罗胺（优维显）、碘曲仑（伊索显）等。
（三） 根据使用途径分类 1. 血管内注射对比剂
为水溶性含碘制剂，利用碘的高X 线吸收的特点，提高组织的对比度。主要是静脉注射用，也可以直接用于动脉注射。
2. 椎管内注射对比剂
穿刺后注入蛛网膜下腔。可做椎管及脑池造影。
3. 胃肠道使用对比剂
主要是钡剂和碘水，可口服，亦可灌肠。
4. 腔内注射对比剂
如膀胱造影、胸膜腔造影等。
5. 胆系对比剂
碘制剂经过胆系排泄的对比剂，可使胆管内呈高密度。是一种间接显影对比剂，经静脉注射排泄到胆管系统（胆管与胆囊）。也可以是经口服，排泄到胆管系统（胆管与胆囊）使其成为高密度易于识别。
（四） 根据渗透压分类
人体的血浆渗透压为313mmol/L。
1. 高渗对比剂
主要是指离子单体对比剂，例如甲基泛影葡胺。这种对比剂副作用的发生率较高。
2. 低渗对比剂
是相对高渗对比剂而言，实际上没有达到低于人体渗透压，与人体的渗透压相比还是要高得多。即使是低渗对比剂，随着浓度的增加，渗透压也随着增高。
3. 等渗对比剂
主要是非离子对比剂，渗透压在300mmol/L 左右。与正常人体的渗透压基本相同，副作用发生率较低。
【对比剂引入途径】 1. 直接引入法
系通过人体自然管道、病理瘘管或体表穿刺等途径，将对比剂直接引入造影部位的检查方法。①口服法，如食管、胃肠道钡剂造影检查等②灌注法，如尿路逆行造影，子宫输卵管造影，结肠灌注造影等，属于经自然孔道直接灌入法；肠道瘘管造影，软组织瘘管造影，术后胆道造影等，属于经病灶瘘管直接灌入法；③穿刺注入法，如肝、胆管造影，浅表血管造影等，属于体表穿刺直接注入法；心腔造影，大血管及各种深部血管造影等，是直接穿刺利用导管将对比剂注入。
2. 间接引入法
主要方法是生理排泄法，即经口服或静脉注射将对比剂引入体内，利用某些器官的排泄功能将对比剂有选择地排泄到需要检查的部位而达到造影检查的目的，主要用于尿路造影检查。静脉肾盂造影是由静脉注入对比剂，经肾小球滤过，将对比剂排泄至尿中，可使肾盂、肾盏、输尿管和膀胱显影。
【对比剂理化特性】 1. 水溶性
血液中的主要成分是水，对比剂必须要有较高的水溶性。水溶性与对比剂的分配系数有关系数越小，水溶性越高。
2. 黏滞性
一般血管造影对比剂需要低黏滞性对比剂的黏滞性随碘浓度的增加而呈指数性增加，当浓度不变时，黏滞性随温度增加而降低。
3. 渗透压
渗透压大小与单位体积中溶质的颗粒数成正比，离子型对比剂较非离子性对比剂的渗透压高。对比剂渗透压高，易导致血容量增加，红细胞变形皱缩，血管通透性增加等，出现不良反应。低渗对比剂的渗透压稍高于或等于血浆渗透压，人体对其耐受性好，不良反应少。
4. 电荷
离子型对比剂在水溶液中离解成带电荷的正、负离子，增加了体液的传导性，干扰体内电解质的平衡，影响神经组织的生物学过程。另外，这些带电荷的离子易与蛋白质结合，发生特异质反应的几率明显增加。
5. 化学毒性
对比剂的化学毒性除各种分子的固有因素外，主要与对比剂的亲水性和亲脂性有关，亲脂性越大，与血浆蛋白结合率越高，毒性就越大。它还与动物的种类、注射速度和容量、对比剂浓度等有关。
【碘对比剂毒性反应机制】 1. 特异质反应
此类反应是个体对碘的过敏反应，与使用剂量无关，难以预防。碘过敏反应的临床症状主要表现为：荨麻疹、支气管痉挛、结膜充血、血管性水肿、呼吸困难等，严重者可发生休克，呼吸和心搏骤停。
发生机制是：①细胞介质释放：注射碘对比剂时，损伤血管内皮系统，引起组胺的释放，导致一系列的临床症状；②抗原-抗体反应：血清中对比剂抗体活性较高，与抗原（对比剂）结合发生抗原-抗体反应；③激活补体系统：补体系统的激活使人体处于致敏状态，当注入对比剂后，使凝血系统活性和纤溶素升高，导致一系列反应；④精神性反应：患者的焦虑、紧张等精神因素也可导致自主神经功能紊乱引起反应。
2. 物理-化学反应
此类反应临床较多见，是由于碘对比剂的某些物理或化学因素引起的反应。临床表现主要是与神经、血管功能调节紊乱有关的症状，如恶心、呕吐、面色潮红或苍白、胸闷、心慌、出汗、四肢发冷等。发生机制是：
（1） 渗透压：
大剂量静脉快速注入时，会引起红细胞内水分丧失而变形、皱缩和集聚，使其通过细小毛细血管的能力下降，导致血液循环障碍，从而使血管扩张，心室收缩减弱，血压降低；对比剂的渗透压高，导致血容量增加，加重心脏的负荷，引起心肌及传导系统的改变；可使血管内皮细胞之间的联结变得松散，增加了血管的通透性，导致碘对比剂粒子或离子易于通过毛细血管壁进入血管外的神经组织液内，对神经细胞造成损害；还可引起肾血管、肾小球和肾小管的损害，最终诱发肾衰竭。
（2） 电荷：
离子型对比剂在血液中可离解成带电荷的正、负离子，增加了体液的传导性，扰乱体液内电解质的平衡，影响神经组织的传导，造成一系列交感和副交感神经功能失调引起的临床症状，也造成神经毒性损伤脑组织而引起惊厥或抽搐。
（3） 分子结构：
对比剂的亲水性与对比剂苯环侧链上的羧基和羟基有关。若羟基分布均匀且无羧基，对比剂的亲水性强，其化学毒性低；反之，其化学毒性就高。若对比剂的亲脂性强而亲水性弱，引起反应的机会较多。碘原子本身有亲脂性，亲脂性越大，与血浆蛋白结合率越高，毒性就越大。
【碘对比剂不良反应的临床表现】
1. 一般反应表现为头痛、轻度恶心、呕吐、荨麻疹等。
2. 轻度反应表现为喷嚏、流泪、结膜充血、面部红肿等。
3. 中度反应表现为面色苍白、呕吐、出汗、气促、胸闷、眩晕、喉干痒等。
4. 重度反应 若循环衰竭表现为血压下降、脉搏细而快、面色苍白、口唇发绀、昏迷甚至心脏骤停；呼吸衰竭表现为支气管痉挛、呼吸困难、气喘，若并发肺水肿，则吐大量泡沫样痰或粉红色痰；血管神经性水肿表现为面部或喉头水肿、皮肤出现大片皮疹等。
【碘对比剂不良反应的处理】 1. 一般反应
属于一过性的，无需特殊处理，只需减慢注药速度或暂停注药，平卧休息即可恢复。
2. 轻度反应
须卧床休息，吸氧，观察血压、呼吸、脉搏。必要时肌内或静脉注射地塞米松10mg，或肌内注射异丙嗪25mg。症状消失后可继续进行造影检查。
3. 中重度反应
须立即静脉注射地塞米松20mg，且对症处理；有循环衰竭者，皮下注射1‰肾上腺素0.5～1.0ml。静脉注射间羟胺10ml，或静脉注射甲氧明5mg；呼吸衰竭时，皮下注射1‰肾上腺素0.5～1.0ml。氨茶碱0.25g加入10%葡萄糖液10ml静脉注射；出现血管神经性水肿时，静脉或肌内注射盐酸苯海拉明20mg，肌内注射异丙嗪25mg。出现心脏骤停和呼吸停止，必须立即组织相关科室进行抢救（如气管切开、人工呼吸、心脏复苏及急救药物应用等）。