Углекислотная ангиография - Carbon dioxide angiography

CO2-ангиограмма, показывающая брюшную аорту, висцеральные артерии и подвздошные артерии

Углекислотная ангиография - это диагностическая радиографическая методика, в которой используется контрастное вещество на основе углекислого газа (CO 2 ) - в отличие от традиционной ангиографии, где обычно используется контрастное вещество на основе йода - для просмотра и изучения сосудов тела . Поскольку CO 2 не является рентгеноконтрастным контрастным веществом, ангиографические процедуры необходимо выполнять с помощью субтракционной ангиографии (DSA).

История

Использование углекислого газа в качестве контрастного вещества восходит к 1920-м годам, когда газ использовался для визуализации забрюшинных структур. В 1950-х и начале 1960-х годов CO 2 вводили внутривенно, чтобы очертить правое предсердие для выявления перикардиального выпота . Этот метод визуализации был разработан на основе клинических исследований и исследований на животных, которые продемонстрировали, что CO 2 безопасен и хорошо переносится венозными инъекциями. В начале 1970-х д-р Хокинс и д-р Чо начали использовать и изучать CO 2 в качестве контрастного вещества также для визуализации периферических сосудов и вмешательства. С появлением цифровой субтракционной ангиографии (DSA) в 1980-х годах CO 2 превратился в безопасный и полезный альтернативный контрастный агент как в артериографии, так и в венографии. Из-за отсутствия почечной токсичности и аллергического потенциала CO 2 является предпочтительным контрастным веществом у пациентов с почечной недостаточностью или аллергией на йодированный контрастный материал, и особенно у пациентов, которым требуются большие объемы контрастного вещества для сложных эндоваскулярных процедур .

Техника

СО 2 -ангиография предназначена только для периферических процедур. При процедурах на артериальной системе допускается ввод СО 2 только ниже диафрагмы; в то время как в венозной системе он может быть исследован и наддиафрагмальным, при условии, что церебральные сосуды исключены. Принимая во внимание этот аспект, практический подход следует за процедурами йодированного контрастирования. Введение контрастного вещества может осуществляться аналогично как с помощью ручных устройств, так и с помощью автоматических инъекторов (Automated Carbon Angiography, ACDA).

Характеристики

Естественно присутствуя в организме человека, CO 2 является единственным 100% биосовместимым контрастным веществом, что означает отсутствие побочных реакций, таких как аллергия, нефротоксичность и гепатотоксичность.

Двуокись углерода является отрицательным контрастным веществом и имеет низкую рентгеноконтрастность (в то время как йодированные контрастные вещества определяются как положительные контрастные вещества из-за их высокой рентгеноконтрастности). Контраст возникает из-за разных коэффициентов поглощения рентгеновского излучения тканью и контрастным веществом. В результатах визуализации сосудов, полученных с использованием CO 2 , сосуды выглядят ярче, чем окружающие ткани, потому что контрастная среда поглощает меньше рентгеновского излучения, чем контрастная среда на основе йода, где сосуды отображаются черным цветом.

CO 2 не смешивается с кровью. При атмосферном давлении CO 2 находится в газообразной форме, и, когда он выходит из катетера, он образует цепочку пузырьков, которые вытесняют кровь, вызывая временную ишемию по отношению к кровотоку ( систолическое давление ). Когда они складываются программным обеспечением DSA «стекирования», результатом является составное диагностическое изображение кадров.

Двуокись углерода хорошо растворима , что позволяет делать несколько инъекций без максимальной дозировки (на процедуру, хотя в литературе это 100 мл на инъекцию), но в случае нескольких инъекций следует учитывать и адекватный временной интервал между ними, чтобы позволить газ должен быть удален из тела. По сравнению с кислородом, наиболее часто встречающимся в организме газообразным веществом, CO 2 более чем в 20 раз более растворим, что означает возможность введения больших количеств в организм.

Высокая сжимаемость и взрывная подача. На газ оказывается большее давление, чем больше увеличивается его плотность, что приводит к уменьшению объема газа и увеличению давления газа. Вытекание газа из отверстия катетера в состояние с более низким давлением, такое как кровеносный сосуд, приводит к внезапному увеличению объема газа - «взрывной доставке» или «эффекту струи», что может привести к чрезмерная нагрузка на стенки сосудов. Чтобы избежать этого, непосредственно перед закачкой CO 2 выполняется промывка, впрыскивая небольшие количества CO 2, чтобы уменьшить сжатие газа и гарантировать подачу газа при постоянной скорости потока .

CO 2 в 400 раз менее вязок, чем йодированное контрастное вещество, что позволяет вводить его через устройства с очень маленьким внутренним просветом, такие как микрокатетеры, или даже с другими устройствами, вставленными в катетер, как проводники, баллоны или как при процедурах атерэктомии. Низкая вязкость СО 2 позволяет легко проходить через мелкие сосуды, визуализации плотный стеноз, коллатерали, небольшие кровотечения и endoleaks в процедурах AAA.

Изгнание: после растворения в плазме CO 2 транспортируется в легкие и удаляется альвеолами за один проход, что способствует возможности выполнения нескольких инъекций без осложнений (у здоровых пациентов, что означает отсутствие тяжелой ХОБЛ или значительного ПНЯ, особенно при наличии тромбоэмболии легочной артерии).

Плавучесть определяется как тенденция тела плавать при погружении в жидкость. CO 2 легче крови и, следовательно, плавает над кровотоком. Основным преимуществом является простота заполнения более поверхностных (в поперечной плоскости) сосудов тела, и, наоборот, главный недостаток заключается в меньшей легкости заполнения более глубоких.

Побочные эффекты

Колотки и иглы / ощущение жжения, тошнота и временный дискомфорт - возможные ощущения во время ангиографии CO 2 , в основном из-за временной ишемии, вызванной пузырьками CO 2, протекающими в кровотоке. CO 2 также нейротоксичен, поэтому следует избегать инъекций в мозг. Наиболее опасным осложнением при внутрисосудистом применении является воздушная эмболия, которая может привести к инсульту, инфаркту миокарда, параличу, ампутации или смерти, хотя этот риск для всех пациентов составляет менее 1%. Большое количество CO 2, захваченное в легочной артерии или правой стороне сердца (вызывает беспокойство только при венографии), препятствует венозному оттоку, что приводит к брадикардии и гипотонии. Пациента следует повернуть в положение лежа на левом боку, если это произойдет, чтобы попытаться разделить CO 2 на слой газа, плавающий «сверху» и больше не мешающий потоку жидких и твердых компонентов крови (паровая пробка). . Следовательно, наличие системы доставки, предотвращающей распространение воздуха в помещении, является необходимой мерой безопасности для пациентов.

использованная литература

  1. ^ К. Чо, И. Хокинс, «Углекислотная ангиография: принципы, методы и практика», Informa Healthcare USA, 2007.
  2. ^ LM Palena, L. Diaz-Sandoval, A. Candeo, C. Brigato, E. Sultato, M. Manzi «Автоматическая углекислотная ангиография для оценки и эндоваскулярного лечения диабетических пациентов с критической ишемией конечностей», Журнал эндоваскулярной терапии, 1-9, 2015.
  3. ^ Т. Бисдас, С. Кутсиас, «Двуокись углерода как стандарт лечения при нулевых контрастных вмешательствах: когда, почему и как?», Current Pharmaceutical Design, 2019, Vol. 25, 4662-4666.
  4. ^ Р. Занноли, Д. Бьянкини, П. Росси, Дж. Кариди, И. Корацца, «Понимание основных концепций СО2-ангиографии», Журнал прикладной физики 120, 2016.
  5. ^ Дж. Кариди, И. Хокинс, С. Клиозе, Р. ЛеВин, «Цифровая ангиография с вычитанием углекислого газа: практический подход», Методы васкулярной и интервенционной радиологии, Vol. 4, No. 1, pp. 57-65, 2001.
  6. ^ И. Хокинс, К. Чо, Дж. Кариди, «Углекислый газ в ангиографии для снижения риска контрастной нефропатии», Radiol Clin N Am, 2009.
  7. ^ К. Чо, «Углекислотная ангиография: научные принципы и практика», Международный специалист по сосудистым заболеваниям, Vol. 31, No. 3, сентябрь 2015 г.