【血管造影剂的应用与进展】

 

随着医学影像学的发展，造影技术在诊疗过程中的应用越来越广泛，其中血管造影技术的贡献最为突出。传统血管造影剂以碘造影剂为主，应用过程中，碘造影剂的过敏反应严重，影响医疗安全。随着造影材料的创新，CO₂气体造影剂和金纳米粒子造影剂逐渐被发现、研究、及应用。

一、碘造影剂：

1.碘造影剂的发展历史及类型：1896年伦琴发现X射线，因其无创透视人体的特点，成为常用的生物医学检查工具。X射线与电子计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）的应用中发现X射线血管成像效果不佳，20世纪50年代最早的血管造影剂——泛影酸（Amidotrizoic acid）应运而生。

碘造影剂作为最普遍的血管造影剂，具有相对分子质量较低、水溶性等特点，经历了无机碘、有机碘、单碘、二碘、三碘苯甲酸、离子型及非离子型等阶段类型，目前广泛使用的为以下类型：①以泛影葡胺为代表的离子型单体；②以碘克酸为代表的离子型二聚体；③以欧尼派克、碘必乐、优维显为代表的非离子型单体；④碘曲伦和碘克酸组成的非离子型二聚体。与离子型单体造影剂相比，非离子型的毒性较少、亲水性良好。目前国内临床常用的非离子型碘造影剂包括：碘普罗胺、碘海醇、碘帕醇、碘克沙醇等。

2.碘造影剂的特点：以往静脉注射碘造影剂，造影剂暂时停留在血液中实现造影目的，随后扩散至细胞外后经肾脏排出体外。随着研究发现，一些的碘造影剂可用于特定疾病的影像学检查。

过去30年对碘造影剂的研究并没有实质性进展，尽管存在一些缺点，但碘造影剂的使用范围并未发生改变；为了克服碘造影剂的缺陷，一些特殊新材料造影逐渐被发现。

二、CO₂气体造影剂

1.CO₂气体造影剂的发展历史：20世纪50年CO₂被作为气体造影剂进行研究，但由于当时研究水平有限，CO₂气体造影剂的研究一度出现停滞。直到数字减影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）的出现，CO₂气体造影剂的研究才出现了突破。国外学者应用CO₂-DSA进行的一些研究取得了满意效果。如今，国外许多医院及研究单位中CO₂-DSA已成为常规血管造影方法并逐渐被接受。

2.CO₂造影剂的特点：与碘造影剂不同，CO₂不能立即溶解于血液中，但能够保持气态充盈血管，使血管成像密度减少而显影。血管内血液的搏动性流动、气体在血管的复杂流变学改变，气体在血管内分布直接能够影响CO₂-DSA成像；此外患者自身情况也会影响DSA成像效果。因此CO₂造影剂需精密DSA仪器控制，并要求患者配合以减少伪影产生。

3.CO₂-DSA适应症和禁忌症：CO₂-DSA适用于碘造影剂禁忌者，且随着对CO₂-DSA的研究发现CO₂作为造影剂在许多方面由于碘造影剂。CO₂-DSA的局限性在于无法应用于横膈以上的动脉造影，同时需避免使用CO₂-DSA对有明确自右向左分流的心脏病患者进行静脉造影。

三、金纳米粒子造影剂

1.金纳米粒子造影剂的发展历史及成像特点：

胶体金于公元前4世纪被发现，胶体金溶液被应用于医疗领域。随着对胶体金的不断研究，越来越多的医学相关领域研究中出现了胶体金的身影，其中包括生物大分子中电子的传递、细胞内毒素的研究、PCR效率的提高等方面。

与碘元素相比，金元素的一个有利的物理特性是在X射线成像时具有极高的X射线吸收率。研究表明：金纳米粒子对比成像效果更好、成像时间更长、可直接成像检测血管生成和血管过度化增生。目前金纳米粒子的研究还停留在动物实验阶段，临床应用还需了解其生物毒性。

2.影响金纳米粒子生物毒性的因素：

（1）金纳米粒子的直径大小：有研究发现小鼠腹腔注射不同直径、相同剂量的金纳米粒子，小鼠出现不同生命体征。

（2）金纳米粒子的表面修饰：研究表明，带有不同表面修饰物金纳米粒子的排出和积累程度不同。只有具备高效肾清除率和较低器官积累率才可以投入临床应用。

金纳米粒子的剂量：有报道显示，组织中金纳米粒子的积累量取决于注射剂量，但不引起亚急性生理伤害。

（3）金纳米粒子的制备：金纳米粒子的制备要求在制备胶体样品中含有高纯度分散性粒子。选择性净化金属胶体的理想分离方法是提供迅速、高效的含溶质大小为1～250 nm的溶液。目前尽管金纳米粒子制备方法很多，但均存在一些不足，国外能生产出高效、经济的金纳米粒子已被广泛应用于动物实验。

与传统碘造影剂相比CO₂气体只适用于横膈以下血管造影，但在一些其他方面优于常规碘造影剂，且副作用小、经济实惠，适合推广。金纳米粒子的研究发展方向在于实现更小范围、更短时间、更高空间分辨率成像。相信在不远的将来以金纳米粒子造影剂为主体的血管造影剂研究将为血管相关研究、诊疗带来新的突破。