Make your own free website on Tripod.com

MEDIOS DE CONTRASTE RADIOLOGICOS

Principios generales

Con el descubrimiento de los Rayos X por Wilhelm Conrad Röntgen en el siglo pasado, fue posible por primera vez hacer visibles en forma de sombras las estructuras de mayor densidad del organismo, tales como las partes del esqueleto óseo así como densidades anormales como los cálculos en los riñones y en las vías biliares, por otro lado, los órganos formados por tejidos blandos se apreciaban con dificultad y su imagen radiográfica no se diferenciaba del entorno.

En el caso de los rayos X de tórax, los huesos, los pulmones llenos de aire, el corazón y otros tejidos, producen un contraste natural adecuado. En otras regiones, por ejemplo, en el abdomen, la composición de los órganos es tan similar que las diferencias de absorción son muy pequeñas y solo se pueden visualizar mediante medidas adicionales.

Este problema fue el punto de partida para la creación de los medios de contraste (MC) que comenzó poco tiempo después del descubrimiento de los rayos X.

DEFINICION

Medios de contraste radiológicos son sustancias que se emplean con fines diagnósticos debido a su capacidad para absorber los rayos X en mayor o menor grado que los tejidos blandos. Esto permite obtener una representación visual de determinadas estructuras y órganos, así como de cavidades y de procesos funcionales del organismo. Son apropiados como MC algunos elementos que absorben con mayor fuerza la irradiación que los tejidos corporales. Esto depende básicamente del coeficiente de absorción de masas

del elemento utilizado para la irradiación diagnóstica. Son especialmente apropiados los elementos de número atómico intermedio (50 a 60) tales como el yodo: N atómico 53, Bario: N atómico 56, Lantano: N atómico 57 y Cerio: N atómico 58.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

REQUISITOS DE UN MEDIO DE CONTRASTE

Los medios de contraste deben poseer las siguientes características:

·              No deben ser tóxicos.

·              No deben degradarse o metabolizarse en el organismo.

·              En lo posible deben ser eliminados rápidamente del organismo.

·              Deben ser óptimamente tolerados. No deben ocasionar, básicamente, síntomas

irritativos.

·              Los MC para vías digestivas deben ser excretados en lo posible, sin absorción

por la mucosa digestiva y, en caso de una eventual mínima absorción, deben

ser bien tolerados.

·              En su empleo diagnóstico deben poseer una absorción óptima de los rayos X

y producir un buen contraste.

·              Deben permanecer lo suficiente en los órganos investigados o en los sectores

vasculares para permitir la exploración.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          CLASIFICACION DE LOS MEDIOS DE CONTRASTE

Los MC se pueden clasificar según sus propiedades físico-químicas. Esto determina una diferente capacidad de absorber los rayos X, por lo que se distinguen entre medios de contraste positivos y negativos.

Las sustancias que proporcionan un contraste negativo tienen una absorción de rayos X menor que la de los tejidos adyacentes. Los medios radio-opacos positivos tienen una absorción de rayos X mayor que la de los tejidos blandos y aumentan el contraste proporcionado por el órgano objeto de exploración.

 

MEDIOS DE CONTRASTE NEGATIVOS

Gases

Los gases absorben los rayos X en menor medida que los órganos y los líquidos corporales y por esto, se designan como medios de contraste negativos. Como elementos de débil absorción se emplean gases indiferentes, solubles en sangre y rápidamente eliminables (NO, CO2, aire, O2 ).

El aire produce un contraste natural de los pulmones en la placa simple de tórax y posibilita la representación del tracto gastrointestinal mediante el sistema conocido como doble contraste.

 

MEDIOS DE CONTRASTE POSITIVOS

Se emplean en radiología solo aquellos elementos que poseen al mismo tiempo buenas propiedades de absorción y elevada tolerancia para el organismo. Entre ellos se distinguen los compuestos yodados y los compuestos sin yodo (básicamente el bario).

 

 

Bario

El bario en su forma químicamente pura, se emplea desde hace mucho tiempo en la exploración de rutina del tubo digestivo. El bario debe estar presente en forma de un sulfato no soluble en agua, con el fin de que los iones de bario que son bastante tóxicos no se absorban desde la mucosa gastrointestinal.

Los MC con sulfato de bario son suspensiones, es decir, emulsiones de partículas muy finas que deben ser de diferente tamaño y forma para que la suspensión sea mucho menos viscosa y pueda adherirse mejor sobre la mucosa, favoreciendo su observación detallada. Si existe sospecha de perforación intestinal, debe emplearse un medio de contraste yodado hidrosoluble, ya que el bario puede causar una severa peritonitis química.

 

Medios de contraste yodados

Desde el punto de vista químico estos compuestos orgánicos se pueden dividir:

--compuestos oleosos (aceites yodados)

--compuestos hidrosolubles ( derivados del ácido triyodobenzoico)

Medios de contraste oleosos

Mediante la incorporación de yodo a los compuestos oleosos, principalmente aceites vegetales, se obtienen MC que se han empleado para diferentes exploraciones, por ejemplo, visualización de articulaciones ( artrografía ), de útero y trompas (HSG), de vasos y nódulos linfáticos ( linfografía ), etc.

En vista de las desventajas que presentaban los aceites yodados como eran su elevada viscosidad, lenta eliminación, reacción de cuerpo extraño, riesgo de embolia, etc., se fueron usando cada vez menos hasta ser sustituidos por los MC hidrosolubles.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Medios de contraste hidrosolubles

Los MC hidrosolubles derivados del ácido triyodobenzoico, juegan hoy en día el papel más importante en la visualización de órganos, cavidades y vasos sanguíneos, así como en el refuerzo de las imágenes en tomografía computada.

El yodo posee importantes características como medio de contraste:

·              Es el único elemento químico que combina tres propiedades esenciales para la obtención de medios de contraste: elevada densidad de contraste, comportamiento químico que posibilita una firme unión simétrica a la molécula de benceno y su baja toxicidad.

·              El yodo se fija en forma óptima en posiciones simétricas sustituidas para formar la molécula de triyodobenceno.

Las posiciones 1, 3 y 5 de la molécula permiten diversas modificaciones de las propiedades fisicoquímicas y biológicas debido a la introducción de radicales o cadenas laterales.

 

 

Estructura química de los modernos medios de contraste

Los modernos MC uroangiográficos hidrosolubles se derivan del benceno, que constituye el núcleo básico de todos los compuestos que se utilizan en la actualidad.

 Molécula de Benceno con su respectiva numeración

 El benceno es un líquido tóxico, insoluble en agua. Gracias a sus 6 átomos de

carbono que son 6 puntos de unión, el benceno constituye un núcleo básico para

1os MC. Mediante la modificación de los distintos elementos estructurales unidos

al benceno se ha logrado mejorar progresivamente no solo sus características

fisico-químicas (presión osmótica, viscosidad, etc.) sino también farmacológicas

( tolerancia central y vascular ).

 

 

 

 

Grupo carboxilo

Si en la posición C1 se introduce un grupo carboxilo COOH o un grupo ácido,

se obtiene el ácido benzoico. Este radical posibilita la formación de sales y, por consiguiente, influye en la hidrosolubilidad.

 

 

Contenido en yodo

Al incorporar 3 átomos de yodo en las posiciones C-2, C-4 y C-6 de la molécula de benceno se obtiene el ácido 2,4,6 triyodobenzoico. El porcentaje de yodo referido a la molécula es responsable de la intensidad del contraste.

Dado que los átomos de yodo absorben los rayos X, cuanto mayor es el número de átomos de yodo en la molécula portadora, más alta es la capacidad de absorción del medio de contraste, siendo esto importante para definir la calidad de la imagen.

Radicales orgánicos en la molécula del ácido triyodobenzoico:

Para influir favorablemente en la lipofilia, es decir el comportamiento de solubilidad de un compuesto, se introducen radicales orgánicos R-1 y R-2 en las posiciones C-3 y C-5 respectivamente.

 

Si en C-5 está unido un radical orgánico, como en los preparados uroangiográficos, el medio de contraste se elimina preferentemente por vía renal , si por el contrario, esa posición está ocupada por un átomo de hidrógeno, es posible la copulación de la molécula con las proteínas lo que aumenta su eliminación por el hígado y la vía biliar. Los radicales en posición C3 y C5 ejercen, por tanto, una influencia sobre la tolerancia, el comportamiento Osmótico de la solución y sobre la excreción del medio de contraste.

 

 

 

SOLUBILIDAD DE LOS MEDIOS DE CONTRASTE

Para hacer hidrosolubles los ácidos de medios de contraste, es necesario convertirlos en sales. Una sal es el producto de la reacción entre un ácido y una base. Si se combina un ácido de medio de contraste con hidróxido sódico (NAOH), se obtiene la correspondiente sal sódica del ácido del medio de contraste y si se combina con la base meglumina se obtienen las sales de meglumina del medio de contraste.

 

 

 

 

 

 

MEDIOS DE CONTRASTE IONICOS - NO IONICOS

En solución acuosa, las sales de los medios de contraste se disocian en iones: un anión cargado negativamente, que es responsable del contraste, y un catión cargado positivamente. Tales medios de contraste se designan con el nombre de IONICOS.

 

Anión (-) Catión (+)

Acido de MC +Na, Meglumina

 

Las partículas eléctricamente cargadas, resultantes de la disociación, influyen en los eventos electrofisiológicos del organismo, como por ejemplo, la transmisión del impulso en el sistema nervioso central y periférico y en el corazón. Tales cargas eléctricas ocasionan una serie de efectos secundarios.

La Meglumina es un catión orgánico de elección por su menor actividad farmacológica en comparación con el ion sodio, pero al ser un ion mucho más grande produce un medio de contraste mucho más viscoso.

Debido a que estos medios de contraste iónicos tienen una alta osmolalidad, que

 a su vez se asocia con efectos indeseables, se desarrollaron productos Una de

 las maneras de disminuir la osmolalidad de los compuestos consistió en remplazar

la porción catiónica que se disocia con una cadena orgánica que no se disocia,

 naciendo de esta manera los llamados medios de contraste NO IÓNICOS.

 

 

 

 

 

Los medios de contraste no iónicos se obtienen por combinación de un ácido de medio de contraste con un azúcar o un alcohol polivalente, con lo cual se producen enlaces que no se desdoblan cuando el compuesto entra en disolución y por consiguiente no se liberan iones. El medio de contraste se disuelve como una sola partícula eléctricamente neutra.

Los medios de contraste no iónicos poseen importantes ventajas frente a

los iónicos, en especial:

 

·              Mayor tolerancia neural, por lo que su uso en urografía es más adecuado.

·              Menor incidencia de efectos secundarios como: náuseas, vómitos, urticaria, etc., así como reacciones alérgicas severas.

 

La buena tolerancia general de los medios de contraste no iónicos se debe principalmente a las siguientes características:

·              Son notablemente más hidrofílicos.

·              No poseen cargas eléctricas.

No contienen cationes (sodio o meglumina).

 

 

La hidrofilia y la ausencia de cargas eléctricas se traducen en menor unión con las proteínas, menor inhibición enzimática y escaso efecto sobre la función de las membranas biológicas.

Todos los medios de contraste no iónicos tienen menores presiones osmóticas que los iónicos convencionales y estas presiones elevadas producen diversos efectos secundarios como son: dolor vascular, lesión del endotelio, tromboflebitis, vasodilatación general, hipotensión y diuresis (cuando se emplean altas dosis).

 

 

 

 

 

 

FARMACOCINÉTICA

La farmacocinética describe los cambios, en función del tiempo, de la concentración de los medios de contraste en la sangre y en los tejidos de órganos individuales. Estos cambios están relacionados con las propiedades químicas y fisico-químicas de los medios de contraste y con factores hemodinámicos .

No hay suficientes evidencias de que los medios de contraste iónicos o no iónicos, fuertemente hidrofílicos, ingresen a las células intactas (con excepción de las del hígado) puesto que los medios de contraste no son transportados a través de la membrana celular. El catión meglumina no penetra la membrana celular, a diferencia del catión sodio. Los medios de contraste se mezclan con la sangre y se transportan a la periferia del sistema circulatorio donde pasan al espacio intersticial a través de los poros del endotelio capilar.

Las condiciones particulares del cerebro merecen una atención especial. Bajo condiciones normales, los medios de contraste no atraviesan la barrera hemato-encefálica. El incremento del contraste dentro del cerebro se debe únicamente a la presencia del medio en el interior de los vasos sanguíneos. La ruptura de la barrera hematoencefálica permite el paso de medios de contraste del espacio intravascular al intersticial.

El incremento en la densidad de contraste en los vasos sanguíneos se relaciona exclusivamente con la concentración del medio en la sangre, mientras que el incremento en la densidad de los tejidos depende también del flujo sanguíneo regional, de la perfusión vascular y de la distribución intersticial del medio de contraste.