PRODUITS DE CONTRASTE EN RADIOLOGIE X

Frank Boudghene

Hopital Tenon

Université Paris 6

Quels sont les contrastes naturels en

imagerie conventionnelle par

Rayons X ?

• Contraste naturel en radiologie X– Air, Graisse

– Os, Tissus mous

• Nécessité de contraste artificiel pour– Viscères creux

– Vaisseaux, Voies urinaires

– autres

CONTRASTE en IMAGERIE

Quels sont les produits de contraste que vous

connaissez ?

Rayons X: Radiologie et TDM• contraste digestif

– air, baryum, iode, eau, graisse

• contraste uro-vasculaire – iode, CO², Gadolinium, lipiodol

CONTRASTE en IMAGERIE

OPACIFICATION

Historique des Produits de Contraste

• 1895: découverte des RX

• 1896: Baryum pour la radiologie digestive

• 1929: molécule benzénique mono-iodée (UIV)

• 1952: molécules triiodés hyrosolubles (vasculaire)

• 1973: TDM et contraste tri iodé non ionique intrathécale (neuroradiologie)

• 1976: contraste « hypo osmolaire » injection artérielle non douloureuse

• Contraste positifPlus absorbant que le milieu environnant

(numéro atomique élevé : iode, baryum)

• Contraste négatifMoins absorbant que le milieu environnant

• Double contraste : association

CONTRASTE en IMAGERIE

Quels examens conventionnels

nécessitent l’utilisation d’un produit de

contraste ?

• TOGD, Transit du grêle, Lavement colique

• UIV, Pyélographie, Uréthro-cysto rétro

• Angiographie: artériographie et phlébographie

• Hystéro-salpingographie

• Sialographie, Fistulographie

• Arthrographie, Lymphographie

• Cholangiographie orale et intraveineuse

• Myélographie et Saccoradiculographie

CONTRASTE en IMAGERIE

Comment opacifier les viscères creux ?

Estomac, Grêle et Colon

NEGATIF: Gaz (air +++)

POSITIF:

• Sels insolubles de sels lourds (sulfate de BARYUM): non absorbés, adhérence +++

• Hydrosolubles iodés (Télébrix, gastrographine)• si risque de passage péritonéal (perforation,

sutures récentes, post-biopsie)

• si hémorragie aiguë, urgence: préopératoire ?

CONTRASTE du TUBE DIGESTIF

• SIMPLE contraste

• DOUBLE contraste +++

–TOGD

–Transit du grêle

–Lavement Colique

CONTRASTE du TUBE DIGESTIF

• A JEUN ++

• CONTRASTE– simple ou double

• POSITION

TOGD

TOGD

• TECHNIQUE – Standard ou Entéroclyse

• CONTRASTE – simple ou double

• MODIFICATEURS DU TRANSIT– Eau glacée– Primpéran, Buscopan

TRANSIT DU GRELE

Transit du Grêle

Standard Entéroclyse

Transit du Grêle

StandardMésentère commun

• PREPARATION COLIQUE+++

• CONTINENCE !

• CONTRASTE:– simple– double +++ = pariétographie fine +

distension par air

LAVEMENT BARYTE

CONTRASTE: Colon

Simple

double

Lavement baryté en simple contraste

Lavement baryté en double contraste

• Perforation BARYTEE:(cou, médiastin, rétropéritoine)

– Inflammation majeure• Réaction fibreuse très rapide• Granulome à corps étranger

– Adhérence: occlusion sur bride

– Infection fréquente associée

COMPLICATIONS

PERFORATION BARYTEE

CONTRASTE DIGESTIF EN TDM

Contraste positif• Baryte diluée

• Iode

Contraste négatif• Air

• Eau

CONTRASTE NEGATIF : AIR

CONTRASTE NEGATIF : EAU

CONTRASTE DIGESTIF en TDM

Positif Négatif

JO J4

Positif Négatif

JO tardifJ4 artériel

CONTRASTE DIGESTIF en TDM

TDM au LAIT

FILIERE LARYNGEE

PRODUITS CONTRASTE IODES URO-VASCULAIRES

• 1895: découverte des RX

• 1922: Iodure de Na (iode minéral) : traitement syphilis premiers clichés d ’UIV

• 1929: Molécule benzénique mono-iodée (iode organique) pour UIV

• Augmenter le pouvoir opacifiant:– Produits di-iodés (excrétion tubulaire: seuil)– Produits tri-iodés à filtration glomérulaire: 1952

• 1952: Molécules triiodés hyrosolubles ioniques

Urologie et vasculaire (Seldinger)

• 1973: Produit de contraste tri iodé non ionique. Injection intrathécale (neuroradiologie) et TDM

• 1976: PCI « hypo osmolaire » (mais ionique); injection artérielle non douloureuse

• PCI hypo osmolaire et non ionique

PRODUITS CONTRASTE IODES URO-VASCULAIRES

Molécule triiodée hydrosoluble

IIII

R1R1R1R1

COO/HCOO/HCOO/HCOO/H

R2R2R2R2

IIII

IIII

IIII

MOLECULE TRI-IODEE HYDROSOLUBLE

Diatrizoate (Radiosélectan;Schering)

Ioxitalamate (Télébrix; Guerbet)

de sodium et de méthyl-glucamine

Molécule acide ionique = CI en intrathécale

Hyperosmolaire : déshydratation cellulaire, diurèse osmotique, chaleur, douleur

Evolution = diminuer l’osmolalité

• dimère ionique • monomère non ionique

pour diminuer les réactions secondaires

MOLECULE TRI-IODEE HYDROSOLUBLE

R2R2 R2R2

COO -COO - COO -COO -R1R1

Dimère (hexa-iodé) ionique

Dimère (hexa-iodé) ionique

Acide Ioxaglique (Hexabrix; Guerbet)

• osmolalité diminuée• le moins cher des « hypoosmolaires »• CI en intra-thécal +++ (convulsions, decès)

Monomères non ioniques

Iopamidol (Iopamiron; Schering) Ioversol (Optiray; Guerbet) Iohexol (Omnipaque; Nycomed) Iopromide (Ultravist; Bracco)

• hypoosmolaires mais plus osmolaires que Héxabrix• neuroradiologie +++ (non ionisables)

Dimère (hexa-iodé) non ionique

R2R2 R2R2

C NH R1C NH R1 C NH R1C NH R1R1R1

OOOO==

NNNN NNNN

COCHCOCH33COCHCOCH33 COCHCOCH33

COCHCOCH33OHOHOHOH

IODIXANOLIODIXANOL

Dimère (héxa-iodé) non ionique

Iodixanol (Visipaque; Nycomed)

• molécule non ionique : intrathécale • quasi Iso Osmolalité : prix comparable à l’Hexabrix

• Osmolarité = nombre de particules osmotiquement actives

(Plasma: 300 mOsmol/Kg d’H²O)

• Osmolalité = force exercée par les particules sur les parois semi-perméables qui entourent le produit; proportionnelle à la concentration

PCI et OSMOLALITE

PARTICULES IONIQUES

COOMCOOMCOOMCOOM COO-COO-COO-COO-

Na+Na+

Meg+Meg+

Na+Na+

Meg+Meg+

++R2R2

R3R3

R2R2

R3R3

SEL ORGANO-IODESEL ORGANO-IODE DISSOCIATION EN 2 DISSOCIATION EN 2 PARTICULESPARTICULES La particule La particule organo-idée est un ion : organo-idée est un ion : les HOCM sont ioniquesles HOCM sont ioniques

EFFET IMMEDIAT DE L' OSMOLALITE

HYPERVOLEMIE

HH22OOHH22OO

HH22OOHH22OO

APPEL D'EAU : EXPANSION APPEL D'EAU : EXPANSION VOLEMIQUEVOLEMIQUE

DIFFUSION DIFFUSION INTERSTITIELLE INTERSTITIELLE

PCI HYPEROSMOLAIRES Conséquences de l’hypervolémie

(si >600 mOsmol/Kg)

DANS LES VEINES

• système Capacitif CHALEUR

DANS LES ARTERES

• système résistif DOULEUR

PCI HYPEROSMOLAIRES

Vasodilatation• rougeur, chaleur

Surcharge Volémique• + 8 % avec LOCM

• + 20 % avec HOCM

• OAP sur terrain fragile, hémodilution

Modification cellulaire

• Globules Rouges : crise drépanocytaire

• endothelium : augmentation de la perméabilité capillaire

PCI HYPEROSMOLAIRES

OSMOLALITES COMPAREES (mgI/mL)

TELEBRIX (Guerbet) 1500

XENETIX (Guerbet) 695

OMNIPAQUE (Nycomed) 690

IVEPAQUE (Nycomed) 640

OPTIRAY (Mallinckrodt)) 630

IOPAMIRON (Schéring) 616

ULTRAVIST 614

IOMERON (Bracco) 521

HEXABRIX (Guerbet) 560

VISIPAQUE (Nycomed) 290

• Pas de métabolisme

• Pas de passage de la BHE

• Elimination:

– Filtration glomérulaire (95 %)

– Excrétion biliaire (+++ si insuf rénale)– Elimination salivaire (parotidite)

PCI: pharmococinétique

PCI: pharmococinétique

• MODE BICOMPARTIMENTAL

PLASMAPLASMA

COMPARTIMENT n°1COMPARTIMENT n°1

PLASMAPLASMA

COMPARTIMENT n°1COMPARTIMENT n°1

CELLULES CELLULES CELLULES CELLULES INTERSTITIUMINTERSTITIUM

COMPARTIMENT COMPARTIMENT N°2N°2

INTERSTITIUMINTERSTITIUM

COMPARTIMENT COMPARTIMENT N°2N°2

1111

URINESURINESURINESURINES

2222

3333

Contre indications des produits de contraste

Uro-Vasculaires iodés ?

CONTRE-INDICATIONS DES PCI

• Allergie sévère

• Insuffisance rénale et diabète

• Insuffisance cardiaque sévère

• Myélome (insuf rénale)

• Diabète et Metformine

FAUT - IL ÊTRE A JEUN

POUR RECEVOIR UNE INJECTION DE

CONTRASTE IODE ?

POURQUOI ?

TOLERANCE des PCI

• Mortalité: 1/ 150 000 injections

• Accident majeur: 89/100 000 injections

• Classification:

– allergique: dose indépendante

– toxique: dose dépendante

TOLERANCE des PCI

CHOC ANAPHYLACTIQUE

• Anesthésiques 24,5 %

• Venins hymenoptères 17,5 %

• Analgésiques 14,5 % (AINS et aspirine)

• P.C.I 13 %

• Antibiotiques 9 %

(Etude rétrospective de 1050 dossiers, réa. Pitié-Salpétrière)

FAUX ALLERGIQUES !

De nombreux patients « allergiques » ne sont

pas allergiques aux Produits de contraste iodé

• Réaction allergique: 4,7 %

– 3,3 % mineures (rash, urticaire)

– 1,4 % moyennes (Quincke, hypotension, bronchospasme, urticaire généralisé)

– 0,07 % sévères (choc, arrêt cardiaque, œdème)

PCI et ALLERGIE

• Facteurs de risque– Réaction allergique vraie à l ’iode

(récurrence 17 à 35 %)

– Terrain allergique:• Asthme, Rhinite allergique

• alimentaire: fraises, crustacés

• Examen de substitution ? +++

• Informer le patient ++

PCI et ALLERGIE

• Salle avec matériel +++– O², masque, aspiration

– Drogues non périmées

• Prémédication– antihistaminique, anxiolytique, corticoïdes

• Bonne voie d ’abord

• Non ionique ?

PCI et ALLERGIE

Patient Réaction en %

légère modérée Sévère

Io R + 7,2 2.7 0.36

Io R - 3.2 0.3 0.09

Non Io R+ 1.1 01 0.03

Non Io R- 0.9 0.09 0

TOLERANCE des PCI

Io= ionique; R = Patient à risque

• Rôle +++ du stress : malaise vagal

• Non ioniques hypoosmolaires = mieux tolérés (chaleur, nausées, cardiovasculaires)

• Néphrotoxicité ?

• Réactions allergiques ?

• Conversion souhaitable mais coût + élevé

TOLERANCE des PCI Ioniques/non ioniques

ACCIDENT GRAVE !

Quelque soient les patients (allergiques ou non,

prémédiqués ou non)

Quelque soit le type de produit (Hypo ou hyperosmolaire,

ionique ou non)

• Angio TDM: injecteur automatique avec grands volumes à débit élevé

• Gravité:– volume total

– concentration, hyperosmolaire

– site d’injection

PCI et EXTRAVASATION

• Hyperthyroïdie exceptionnelle retardée (goitre sur insuffisance d’apport)

• Hypothyroïdie pour fœtus • Blocage pendant 10 jours :

– Scintigraphie thyroïdienne

– traitement par iode radio actif ++++

PCI et THYROIDE

• Pouvoir complexant du Calcium

• Interférence pour

– Hémostase: anticoagulant

– Activité cardiaque• hypocalcémie diminue contractilité

• bradycardie et BAV

PCI et CALCIUM

• Hypervolémie: insuffisance cardiaque si terrain fragile

– Hyper osmolaire + 20 %

– Hypo osmolaire + 8 %

• HypoTA par vasodilatation

• Bradycardie lors de coronarographie

PCI et COEUR

• DID: problème à jeun

• DNID: Si insuffisant rénal

- METFORMINE ? (Glucophage, Glucinan, ….)

- Arrêt 48 h avant, reprise après 48 h

PCI et DIABETE

PCI et REIN

Patient normal•créatinine monte dès J1, Pic vers J3 -J5

•niveau de base vers J10

Insuffisant rénal•pic plus élevé (dialyse temporaire)

•retour niveau de base plus élevé•parfois dialyse définitive

• IR liée à l ’iode: 1/3 des IRA à l ’hôpital

•Facteurs de risque –concentration et volume injecté – IR préexistante : risque exponentiel–diabète

PCI et REIN

Patients à risque•Volume les plus faibles•Dialyse préventive inutile•Basse osmolalité /haute osmolalité ?

•PDC alternatifs ...– CO²– Gadolinium

PCI et INSUFFISANCE RENALE

INTERACTIONS MEDICAMENTS

1) METFORMINE DIABIPHAGE, GLUCOSULFA, GLUCOPHAGE, STAGID, GLUCINAN.

P.C.I INSUFFISANCE RENALE

METFORMINE ACIDE LACTIQUE

2) B BLOQUANTS INEFFICACITE DE L'ADRENALINE UTILISEE EN CAS DE CHOC

ANAPHYLACTIQUE

3) DIURETIQUES ILS ELIMINATION D'EAU DESHYDRATATION P.C.I. : DIURESE OSMOTIQUE

INSUFFISANCE RENALE

ACIDOSEACIDOSE LACTIQUELACTIQUE

INTERACTIONS MEDICAMENTS

4) I.E.C ANGIOTENSINE VASOCONSTRICTION RENALE

PLUTOT PROTECTEURS

5) I.C. RISQUE D'HYPOTENSION

6) A.I.N.S. ANTIPROSTAGLANDINES : PERFUSION RENALE

P.C.I. : IDEM

RISQUE D'INSUFFISANCE RENALE

7) PAPAVERINE VASODILATATEUR EN VASCULAIRE, ELLE PRECIPITE IN VITRO AVEC HEXABRIX; MAIS 1 CAS AVEC IOPAMIRON

• UIV! • Angiographie:

- artérielle ou veineuse

- diagnostique ou thérapeutique • TDM (angioscanner)

Produits de contraste iodés hydrosolubles injectables

UROGRAPHIE INTRA-VEINEUSE

Diminuer la diurèse = + d’iode dans - d’eau

• Diète hydrique (réabsorption H2O/Na+ tubules)

• PCI Hypoosmolaire (hyper : diurèse osmotique)

• Concentration Iodée Maximale :

– en général mg d ’iode par ml (Hexabrix 320)

– rarement gr d ’iode pour 100 ml (Télébrix 38)

UROGRAPHIE INTRA-VEINEUSE

TDM: PCI hydrosolubles

Injection IV: système Injection IV: système cave supérieurcave supérieur

• Cœur droit et A PulmonaireCœur droit et A Pulmonaire 15 s15 s• Passage artériel Passage artériel 20 20

s s • Tissulaire Tissulaire 40 s40 s• Retour veineuxRetour veineux 60 s60 s

Parenchyme rénalParenchyme rénal• corticale (glomérules)corticale (glomérules) 20s20s• tubulairetubulaire 40 s40 s

Veine rénaleVeine rénale 40-60 s40-60 s

Excétion calicielleExcétion calicielle 3 min3 min

(pyélon, uretères, vessie)(pyélon, uretères, vessie)

TDM: PCI hydrosolubles

Sans IV

Temps veineux

Temps artériel

• Lipiodol : première myélographie en 1921

• Lymphographie

• Hystérographie ou fistulographie

• Arrêt de l ’utilisation de ces produits sauf artériographie hépatique (CHC)

PCI liposolubles: huiles iodées

CHC Lipiodolé

Par voie orale

• biloptine

• lipophile

Par voie veineuse

• biligraphine

• hydrosoluble

PCI à élimination biliaire

• Caractère hydrosoluble

• Fixation sur la sérum albumine

• Elimination hépatique: pas de glycuro-conjugaison

• Concentration biliaire

• Produits allergisants +++

PCI biliaire par voie Veineuse BILIGRAPHINE

CHOLANGIOGRAPHIE VEINEUSE

• Caractère lipophile

• Résorption intestinale passive

• Fixation sur la sérum albumine

• Elimination hépatique: glycuro-conjugaison

• Concentration biliaire

PCI biliaire par voie Orale BILOPTINE

CHOLECYSTOGRAPHIE ORALE

• Iode +++ (depuis 1950)

• CO² ( depuis 1970)

• Gadolinium (depuis 1990)

CONTRASTE en ANGIOGRAPHIE

CONTRASTE VASCULAIREArtériographie

ANEVRYSMES AORTEANGIOSCANNERABDOMINALE

ANGIOGRAPHIE au CO²Avantage

• Absence de néphrotoxicité• Pas de réaction allergique• Coût minime du contraste.• Quantité illimitée « mais

espacée »• Dissolution rapide: 1er passage

• Matériel stérile (coût par patient)

• Injection pénible (douleurs/distension)

• Remplissage incomplet (distalité médiocre)

• Dissolution rapide (fragmentation colonne)

ANGIOGRAPHIE au CO²Inconvénients

• Injections espacées de 5 à 10 min• Eviter volumes excessifs

• < 50 ml IV et IA• Injecteur dédié :coût

•éviter contamination air ambiant +++

•éviter une injection explosive

ANGIOGRAPHIE au CO²Inconvénients

Apprentissage ++•injection manuelle: manipulations

•dissolution rapide: distalité•position du patient

- TC, AMS et AMI +++- Art Rénales et lombaires +/-

ANGIOGRAPHIE au CO²Inconvénients

Désamorçage cardiaque (CO² piégé dans CD)

Ischémie (exceptionnelle) digestive (volume)

NEUROTOXICITÉ +++ (convulsion):•Pas d’injection IA sus diaphragmatique•Voie IV : reflux dans les FAV ?, CIA et

CIV ?

ANGIOGRAPHIE au CO²Risques

Absorption liée au Nombre atomique (K edge)•Gadolinium: 64 (52 keV) • Iode: 53 (33 keV)

Mais atténuation moindre car concentration •Magnévist : 0,5 mmol/ml = 78 mg

Gado/ml• Iohexol 350 : 2,7 mmol/ml = 350 mg

iode/ml

ANGIOGRAPHIE au GADOLINIUMPhysique

ANGIOGRAPHIE au GADOLINIUM Avantage

• Injecteur Iode et Gado• Tolérance parfaite IV• Viscosité (<4 fois iode): injection

manuelle• Indépendante de la position• Injection carotidienne possible

• Coût : x 5 PCI basse osmolalité

• Volume limité

• Contraste plus faible

ANGIOGRAPHIE au GADOLINIUM Inconvénients

Carence autres techniques • insuffisantes (doppler, IRM)• CI à l ’IRM (Pace Maker)

Contre indications formelles à l ’iode

CONTRASTE VASCULAIRECO² et Gadolinium

Indications sélectionnées• phlébo et fistulographie non dialysés• angioplastie rénale chez I Rénaux• artériographie chez diabétique I

Rénal

CONTRASTE VASCULAIRECO² et Gadolinium

CAVOGRAPHIE au CO²