Chất phản ứng tương phản tia X là hóa chất được đưa vào cơ thể để tăng độ tương phản hình ảnh. Ví dụ, bari sulfat được sử dụng để điều tra những bất thường như loét , khối u, nốt sưng, hoặc thoát vị trong đường tiêu hóa (GI) . Bởi vì các yếu tố bari có cạnh K ở 37,4 keV , suy giảm tia X cao hơn nhiều ở những nơi chất phản ứng được tích lũy hơn trong mô xung quanh. Bari sulfat , có thể lơ lửng trong nước, có thể được dùng đường uống , trực tràng, hoặc thông qua một ống thông dạ dày qua đường mũi. Dùng để uống , bari sulfat được sử dụng để tìm những đường tiêu hóa trên, bao gồm cả dạ dày và thực quản. Như dụng cụ, bari sulfat có thể dùng như tác nhân tương phản đơn hoặc kép . Là chất phản ứng duy nhất nó lấp đầy toàn bộ lòng đường tiêu hóa và có thể phát hiện những bất thường lớn.
Như một tác nhân tương phản kép, bari sulfat được đưa vào đầu tiên, sau đó là không khí: bari sulfat được bao phủ bởi bề mặt bên trong của ống tiêu hóa và không khí được bơm căng . Cách tiếp cận chất tương phản kép này được sử dụng để mô tả rối loạn nhỏ của ruột già , đại tràng, trực tràng và . Một hình ảnh ví dụ được thể hiện trong hình 1.17.
Hình 1.17. Một hình ảnh X-quang cho thấy đường đi của bari sulfat qua đường tiêu hóa. Trong hình ảnh này, các khu vực của sự suy giảm tia X cao xuất hiện tối.
Hình ảnh tương ứng với một sự tương phản kép (bari sulfat và không khí).
Chất phản ứng tương phản tia X dựa trên i-ốt được sử dụng cho một số ứng dụng bao gồm chụp niệu tĩnh mạch, chụp mạch , tĩnh mạch và chụp động mạch và chụp mạch xóa nền (được nêu trong phần tiếp theo ) . Một chất phản ứng dựa trên iot được tiêm vào mạch máu và vì i-ốt có cạnh K ở 33,2 keV , suy giảm tia X mạch máu được tăng cường so với các mô mềm xung quanh . Điều này làm cho nó có thể phát hiện các động mạch và tĩnh mạch trong cơ thể. Chất phản ứng iot hoá cũng có thể được sử dụng trong việc phát hiện các khối u não và ung thư di căn , như trình bày chi tiết tại mục 1.15.1 . I-ốt có chứa các chất phản ứng tương phản X-quang thường được dựa trên vòng benzene triiottua, như thể hiện trong hình 1.18 . Thông số quan trọng trong thiết kế của một chất phản ứng đặc biệt là tải iốt , đó là, số lượng iốt trong một liều tiêm nhất định, và độ thẩm thấu của dung dịch được tiêm . Sự gia tăng tải iốt thường làm chi phí độ thẩm thấu tăng lên, có thể gây ra thu hẹp hoặc sưng tế bào và cũng có thể dẫn đến phản ứng bất lợi , đặc biệt là ở những bệnh nhân bị bệnh thận , hen suyễn, hay tiểu đường. Trong lịch sử, các chất phản ứng tương phản đầu tiên được sử dụng là ion , chất tương phản nồng độ cao (HOCM ) , chẳng hạn như natri diatrizoate . Ion , chất tương phản nồng độ thấp ( LOCM ) sau đó có sẵn trong hình thức của các hợp chất như ioxaglate . Việc thiết kế các LOCM không ion , chẳng hạn như iohexol , iopamidol , iopromol ( thể hiện trong hình 1.18) , và iopental, làm giảm tác dụng phụ của các chất phản ứng tương phản iot hoá đáng kể. Những phát triển mới nhất chất tương phản isoosmotic không ion như iodixanol (Visipaque) cũng thể hiện trong hình 1.18 .
Hình 1.18. (Trên) Cấu trúc hóa học của iopromol, chất phản ứng tương phản tia X nồng độ thấp, không ion. (Dưới) Cấu trúc hóa học của iodixanol, isoosmotic, chất
phản ứng tương phản tia X không ion.
1.8. Phương pháp tạo ảnh Xquang
Ngoài hình ảnh X-quang phẳng, có một số kỹ thuật hình ảnh khác nhau mà sử dụng X-quang. Chúng bao gồm chụp động mạch, trong đó sử dụng các tác nhân tương phản iot tiêm; huỳnh quang, mà là một phương pháp hình ảnh thời gian thực thường được sử dụng kết hợp với các tác nhân tương phản Bari; và năng lượng kép hình ảnh, có thể tạo ra hình ảnh riêng biệt tương ứng với xương và mô mềm.
1.8.1. X quang chụp mạch
Kỹ thuật chụp mạch tạo ra hình ảnh thể hiện từng phần mạch máu trong cơ thể. Loại ảnh này được sử dụng để điều tra các bệnh như hẹp thành mạch và đông máu động mạch, tĩnh mạch và những bất thường trong lưu thông máu toàn thân và phổi. Trong X-quang chụp mạch, chất phản ứng tương phản iot được tiêm vào máu trước khi chụp ảnh. Ảnh Xquang cho thấy suy giảm tăng từ mạch máu so với các mô xung quanh chúng. Một kỹ thuật tạo ảnh có liên quan được gọi là kỹ thuật chụp mạch xóa nền (DSA), trong đó một hình ảnh được thực hiện trước khi tiêm chất tương phản, một giây sau khi tiêm, và tính toán sự khác biệt giữa hai hình ảnh. DSA cho độ tương phản rất cao giữa mạch máu và các mô, như thể hiện trong hình 1.19. Cả hai DSA và X-quang chụp mạch thông thường có thể tạo ra ảnh chụp mạch với độ phân giải cực cao, xử lý thành mạch với đường kính ~ 100μm.
R2 R2 R2 R2
Hình 1.19. Một ảnh chụp mạch xóa nền sau khi tiêm chất phản ứng, cho thấy một phần nhánh của động mạch thận.