Ｘ光對比劑
The Contrast Media
范志明(RT) 李志明(MA) 蔡長晃(MA)
基隆長庚紀念醫院 放射診斷科
人體Ｘ光檢查的原理，是因為人體器官組織的密度及其原子序不同，對所接受的Ｘ光吸收係數不盡相同，致使在Ｘ光軟片上呈現不同的黑化度，而將其影像之黑化深淺度表現在Ｘ光軟片上，如骨格、肌肉、脂肪及空氣和水等，均能清楚地分辨。如骨骼本身便是密度非常高的組織，其中含有很豐富鈣質以及可阻擋放射線的鹽類(radiopaque
salts)
能將所穿透的Ｘ光予以吸收使其無法全部透過，最後在Ｘ光片上呈現濃度較淡的影像。而骨骼四週被軟組織所圍繞，骨骼本身內部又充滿了骨髓(bone
marrow)組織與外部四週所圍繞的軟組織，在Ｘ光片上表現出連續性的黑化度。又某些含有空氣的組織如肺(lung)、鼻竇(paranasal
sinuses)
等，卻與鄰近的骨骼組織相對地表現出強烈的黑白對比度。因此，我們便利用人體各部份組織器官對Ｘ光射線不同的吸收係數而將其影像投影在Ｘ光軟片上。最後我們再根據基礎醫學（解剖學、生理學、病理學及臨床醫學等）各方面知識對投影在Ｘ光片上的影像做診斷判讀。
我們在一般的Ｘ光素片(plain film)中可清楚地看到整個腎臟(kidney)的外形輪廓，主要是因為在腎臟的四週被脂肪所圍繞，但是腎盞(calyx)的部份在Ｘ光素片上便無法看到。脊椎兩旁的腰大肌軟組織密度可以清楚看到是因為:
腰大肌上段是被腎旁脂肪 (perirenal fat)
所襯托出來，而其下段則是由腎臟後空間脂肪 (pararenal space fat)
所襯托形成(2)。同樣地，因為受到亂射線的霧化(lack of
contrast)，使得一些細小的組織器官週圍雖然也有脂肪組織圍繞，卻也無法清楚地分辨。因此，為了能分辨人體不同而密度又很接近的組織器管，對比劑(Contrast
media, CM)因此而被發展出來。
CM可分為使用高原子序的元素做為陽性顯影對比劑(positive
contrast media)和低原子序的原素做為陰性顯影對比劑(negative contrast
media)。
- 陽性顯影對比劑positive contrast media:
a. 硫酸鋇製劑barium sulphate（俗稱鋇餐）。
b. 有機碘的化合物organic iodine compounds。
- 陰性顯影對比劑negative contrast media:
a. 空氣air。
b. 氧氣oxygen。
c. 二氧化碳carbon dioxide。
使用陽性顯影造劑的方法有很多種：
- 利用血管注射 (intravascular injection)。
- 藉由體內器官將CM的集中(concentrated)、排泄或分泌(exceted)至特定器官中的特性來做檢查。例如：urography
and cholecystography 的檢查。
- 藉由吞嚥的方式(ingested)，如利用鋇餐檢查(barium meal examination)。
- 直接將CM注射到所要檢查的器官中。例如：retrograde pyelography
- 將CM注入後，使葯物流到所要檢查的部位或器官（通常是移動病人的姿勢及體位）。例如：脊髓腔造影(myelography)。
上述的這些檢查方法是將所要檢查的解剖部位及器官，利用陽性CM予以顯影以達到分辨不同器官做為診斷的目的。使用CM時，是受到下列五項重要因素所影響：
- 毒性Toxicity
當它被使用在局部或是不論是在身體的任何地方時，它都必需是無毒性(non-toxic)和安全的(safe)。
- 碘濃度Iodine concentration
有時為避免所使用的CM在注射到人體內而被大量稀釋，此時可使用濃度較高的CM，如:
angiocardiography。或是使用在口徑較細小的血管(vessel)及器官(organ)，如:
sialography。
- 而又有某一些檢查為避免因CM濃度大高致使Ｘ光無法透過而無法判斷在器官內是否有腫瘤或異物，如:
輸膽管Ｘ光攝影術(choledochography) 在使用CM時，其濃度不須太濃以免造成Ｘ光無法透過而使得結石無法清楚地被診斷出來。
- 黏稠度Viscosity
在某些檢查使用黏稠度低的CM是必需的，因為檢查中必需使用大量而且快速的注射時，會因為CM的黏稠度太高而影響快速大量注射CM致使CM被稀釋，如:
angiocardiography。
- 相反地做hysterosalpingography時，則須要吸收及擴散較慢的CM。
- 持久性Persistence
有某些CM注入人體後可滯留在人體內一段很長的時間，甚致可滯留在體內好幾年
(如: 注射後的CM進入腦內的膿瘍 (abscess) 中或是在淋巴腺系統
(lymphatic) system)。因此，可做為持續評估病灶的進行過程以及任何變化，並可以顯示出CM在損害部位所填充出的狀及大小，以後可不必再做後續的注射檢查。
- 通常，為了使CM能在所需要的部位，並快速地分散並滯留一段所需要的時間做檢查，所以會採用快速多次的注射，如:
關節腔檢查(arthrogram)。
- 可混合性Misibility
對於某一些的檢查 (如: renal cyst puncture) 所注射的CM必須能與組織結構混合。
- 另外其他的檢查時，又希望CM能夠聚合在一起做為觀察組織的解剖結構。因此，如脊椎腔Ｘ光攝影術(myelography)常使用油性的CM(oily
contrast medium)，而不能注射那種會與腦脊椎液(cerebro-spinal fluid)混合的CM。不過目前以大多使用水溶性的非離子性對比劑檢查，於檢查完成後即可迅速吸收。
在目前使用中的CM經不斷的改良，因此各種不同的葯廠所生產出來的葯品都非常相似。大部份的陽性對比劑都是利用有機碘化合物(organic
iodine compounds)，而使用於消化道系統(alimentary tract system)的陽性對比劑則為懸浮性的硫酸鋇(barium
sulphate)製劑。
目前『傳統』含碘的CM是水溶性的，以 soldium and/or
meglumine 結合 tri-iodinate benzoic acids (安息香酸)
而成。這些盬類可以完全分解在水溶液裡，使每個分子提供一個陰離子(anion)和一個陽離子(cation)，這兩個離子都具有同樣的滲透作用(osmolar
effects)，但是其中只有陰離子具有Ｘ光無法透過的(radiopaque)特性。這種CM具有非常高的滲透壓(osmolarity)－可達2,200
mosmol/kg－在生理學(physiological)上，大約是的細胞液和組織液(cell and
tissue fluid)的四∼七倍(Grainger, 1982)。正常尿液滲透壓為500~800osm/kg H2O
(3)，血漿為290 mosm/kg H2O (4)。
雖然，目前所製造的CM己經降低其毒性和Ｘ光透過性的改良。但是當把傳統的CM注射到動脈血管內(intra-arterially)，特別在頸動脈週邊的動脈血管(carotid
and peripheral arteriography)的時候會仍然引起病人的痛苦，因此在許檢查中需要給病人一些anaesthesia或大量的鎮靜劑heavy
sedation (Powell, 1984)。主要是在做血管攝影術時因為傳統CM的滲透(osmolar)所引起的血管擴張(vasodilation)(Grainger,
1982) 造成的。
『低滲透 (low osmolar)』的CM的研究己經在放射醫學上造成相當大的衝擊，這類的葯物被使用時對做血管攝影檢查的病人，以幾乎不會有痛苦的現象發生，也不需要使用anaesthesia
了，除了小孩、或是無法配合的病人、或是做一些非常不舒服的檢查如translumbar
aortography。在目前所使用『低滲透』的CM包括有 Iopamidol、Iohexol 和Optiray*，均為非離子性(non-ionic)、non-dissociating
salts的CM。
而使用 lower osmolar contrast media 則要比使用
conventional contrast media 還要貴好幾倍（約4-6倍）。因此，使得一般常規性的檢查如
intravenous urography 使用 lower osmolar contrast media
並不普遍，不過在台灣全民健保對使用非離子性CM己逐漸訂有使用規範。總而言之，使用
lower osmolar contrast media
可以降低滲透過速以及類似過敏的現象，大多只有在對有高險群的病人時才使用這類的CM，包括了（Grainger,
1984）：
- 嬰兒和小孩（infants and children）。
- 腎臟和心臟功能損壞的病人(patients with renal and /or cardiac imparment)。
- 骨髓瘤、糖尿病或鐮刀狀細胞貧血等疾病的病人 (patients with
myelomatosis, diabetes or sickle cell disease)。
- 脫水性的病人（poorly hydrated patients）。
- 過敏性病人（allergic patients, such as asthmatics或曾經使用contrast media
有嚴重反應的病人）。
如果仔細去閱讀每一家葯廠所提供的葯品說明中便會發現，在說明裏面會對該葯廠所生產的CM的化學成份作很詳細地說明。下列對每一種簇群的CM、CM的濃度、各種CM的專用名稱等均有清楚地表列於表一。 |