造影剤とは?

1. X線造影剤の造影の仕組み

造影の原理1)

X線画像のコントラストは物質のX線吸収率が異なることから生じているため、単純X線撮影では部位によっては組織間のコントラストがつかず診断することが困難である。

X線画像で、生体にX線を照射した際に、骨は良好に描出できるが、脈管や臓器の描出、病巣を検出するには体内に造影剤を投与して造影検査を行う必要がある。そのため、十分な造影能を持ち安全性が確立したヨード造影剤が必要となる。

ヨード造影剤は、それ自体がX線を吸収するため、ヨード造影剤が存在する部分では造影剤濃度に比例して高いコントラストを得ることが画像上可能となる。

造影の原理1)

描出の原理1)

造影効果はX線ヨード造影剤の分布によってコントラストが決定される。そのため、ヨード造影剤の排泄過程(腎臓排泄、肝臓排泄)や輸送過程(血流、脳脊髄液の流れなど)、血流の分布、血管透過性や血液関門の有無など、造影部位により造影効果に違いが生じる。

描出の原理1)

〈参考文献〉

1) 新津守.吉川宏起編集:造影検査マスター・テキスト:2(2007)

2) Speck.U(翻訳監修 山口昂一):Contrast Media:2(1993)

2. 水溶性ヨード造影剤の基礎

水溶性ヨード造影剤の分類

水溶性ヨード造影剤は、いずれもトリヨードベンゼン環を基本構造にもつ。水溶性をもたせる基(側鎖)のタイプにより、イオン性と非イオン性に分類される。さらに 1 分子中のベンゼン環の数によりモノマー型とダイマー型に分けられる。

イオトロランは非イオン性ダイマー型に分類される。

水溶性ヨード造影剤の分類 2

浸透圧

浸透圧は水溶性ヨード造影剤の安全性に密接に関係しているといわれている。

イオン性造影剤から非イオン性造影剤になることで、大幅な浸透圧の低減に成功したが、それでも生体の浸透圧に比べ数倍高い浸透圧 であった。非イオン性ダイマー型造影剤は、非イオン性造影剤をダイマー型にすることで、さらに浸透圧を低減し、臨床使用できる濃 度で体液と等張の浸透圧にすることができ、等浸透圧造影剤と呼ばれる。

粘稠度

造影剤の粘稠度は分子量やベンゼン環に付く置換基の大きさや形状に依存する。非イオン性ダイマー型はモノマー型に比べ分子量も大 きく、粘稠度も高い。

粘稠度は造影剤の投与のし易さにも関わるが、検査の種類によっては粘性が高いことが利点になる場合もある。

浸透圧の原理

水溶液の浸透圧は溶液中の溶質の粒子数に比例する。したがって、造影剤の浸透圧は造影剤 1 分子当たりのヨード原子数(I)と溶液 中の粒子数(P)の関係で表すことができる。

ヨード造影剤の浸透圧を下げるには 2 つの方法がある。1 つは非イオン性にすることで水溶液中での粒子数を減じる方法であり、もう 1 つはダイマー型にすることで 1 分子中のヨード原子数を増やす方法である。

    陰イオン 陽イオン 1分子中の
ヨード
原子数(I)
粒子数
(P)
I/P 等ヨード数
での
浸透圧比













モノマー型 Na+
または
meglumine+
3 2 1.5 1




ダイマー型 Na+
または
meglumine+
6 2 3 1/2








モノマー型 3 1 3 1/2




ダイマー型 6 1 6 1/4

Na:ナトリウム mgl:メグルミン(メチルグルカミン)
*イオン性モノマー型ヨード造影剤の浸透圧を1 とした場合の比率