PRODUITS DE CONTRASTE EN RADIOLOGIE X Frank Boudghene Hopital Tenon Université Paris 6

Quels sont les contrastes naturels en imagerie conventionnelle par Rayons X ?

CONTRASTE en IMAGERIE Contraste naturel en radiologie X Air, Graisse Os, Tissus mous Nécessité de contraste artificiel pour Viscères creux Vaisseaux, Voies urinaires autres

Quels sont les produits de contraste que vous connaissez ?

CONTRASTE en IMAGERIE Rayons X: Radiologie et TDM contraste digestif air, baryum, iode, eau, graisse contraste uro-vasculaire iode, CO², Gadolinium, lipiodol

OPACIFICATION

Historique des Produits de Contraste 1895: découverte des RX 1896: Baryum pour la radiologie digestive 1929: molécule benzénique mono-iodée (UIV) 1952: molécules triiodés hyrosolubles (vasculaire) 1973: TDM et contraste tri iodé non ionique intrathécale (neuroradiologie) 1976: contraste « hypo osmolaire » injection artérielle non douloureuse

CONTRASTE en IMAGERIE Contraste positif Contraste négatif Plus absorbant que le milieu environnant (numéro atomique élevé : iode, baryum) Contraste négatif Moins absorbant que le milieu environnant Double contraste : association

Quels examens conventionnels nécessitent l’utilisation d’un produit de contraste ?

CONTRASTE en IMAGERIE UIV, Pyélographie, Uréthro-cysto rétro TOGD, Transit du grêle, Lavement colique UIV, Pyélographie, Uréthro-cysto rétro Angiographie: artériographie et phlébographie Hystéro-salpingographie Sialographie, Fistulographie Arthrographie, Lymphographie Cholangiographie orale et intraveineuse Myélographie et Saccoradiculographie

Comment opacifier les viscères creux ? Estomac, Grêle et Colon

CONTRASTE du TUBE DIGESTIF NEGATIF: Gaz (air +++) POSITIF: Sels insolubles de sels lourds (sulfate de BARYUM): non absorbés, adhérence +++ Hydrosolubles iodés (Télébrix, gastrographine) si risque de passage péritonéal (perforation, sutures récentes, post-biopsie) si hémorragie aiguë, urgence: préopératoire ?

CONTRASTE du TUBE DIGESTIF SIMPLE contraste DOUBLE contraste +++ TOGD Transit du grêle Lavement Colique

TOGD A JEUN ++ CONTRASTE simple ou double POSITION

TOGD

TRANSIT DU GRELE TECHNIQUE CONTRASTE MODIFICATEURS DU TRANSIT Standard ou Entéroclyse CONTRASTE simple ou double MODIFICATEURS DU TRANSIT Eau glacée Primpéran, Buscopan

Transit du Grêle Standard Entéroclyse

Transit du Grêle Standard Mésentère commun

LAVEMENT BARYTE PREPARATION COLIQUE+++ CONTINENCE ! CONTRASTE: simple double +++ = pariétographie fine + distension par air

CONTRASTE: Colon Simple double

Lavement baryté en simple contraste

Lavement baryté en double contraste

COMPLICATIONS Perforation BARYTEE: (cou, médiastin, rétropéritoine) Inflammation majeure Réaction fibreuse très rapide Granulome à corps étranger Adhérence: occlusion sur bride Infection fréquente associée

PERFORATION BARYTEE

CONTRASTE DIGESTIF EN TDM Contraste positif Baryte diluée Iode Contraste négatif Air Eau

CONTRASTE NEGATIF : AIR

CONTRASTE NEGATIF : EAU

CONTRASTE DIGESTIF en TDM Positif Négatif JO J4

CONTRASTE DIGESTIF en TDM Positif Négatif JO tardif J4 artériel

TDM au LAIT

FILIERE LARYNGEE

PRODUITS CONTRASTE IODES URO-VASCULAIRES 1895: découverte des RX 1922: Iodure de Na (iode minéral) : traitement syphilis premiers clichés d ’UIV 1929: Molécule benzénique mono-iodée (iode organique) pour UIV Augmenter le pouvoir opacifiant: Produits di-iodés (excrétion tubulaire: seuil) Produits tri-iodés à filtration glomérulaire: 1952

PRODUITS CONTRASTE IODES URO-VASCULAIRES 1952: Molécules triiodés hyrosolubles ioniques Urologie et vasculaire (Seldinger) 1973: Produit de contraste tri iodé non ionique. Injection intrathécale (neuroradiologie) et TDM 1976: PCI « hypo osmolaire » (mais ionique); injection artérielle non douloureuse PCI hypo osmolaire et non ionique

Molécule triiodée hydrosoluble COO/H I I R1 I R2 I

MOLECULE TRI-IODEE HYDROSOLUBLE Diatrizoate (Radiosélectan;Schering) Ioxitalamate (Télébrix; Guerbet) de sodium et de méthyl-glucamine Molécule acide ionique = CI en intrathécale Hyperosmolaire : déshydratation cellulaire, diurèse osmotique, chaleur, douleur

MOLECULE TRI-IODEE HYDROSOLUBLE Evolution = diminuer l’osmolalité dimère ionique monomère non ionique pour diminuer les réactions secondaires

Dimère (hexa-iodé) ionique COO - R1 R2 R2

Dimère (hexa-iodé) ionique Acide Ioxaglique (Hexabrix; Guerbet) osmolalité diminuée le moins cher des « hypoosmolaires » CI en intra-thécal +++ (convulsions, decès)

Monomères non ioniques Iopamidol (Iopamiron; Schering) Ioversol (Optiray; Guerbet) Iohexol (Omnipaque; Nycomed) Iopromide (Ultravist; Bracco) hypoosmolaires mais plus osmolaires que Héxabrix neuroradiologie +++ (non ionisables)

Dimère (hexa-iodé) non ionique = C NH R1 R1 R2 R2 N N OH COCH3 COCH3 IODIXANOL

Dimère (héxa-iodé) non ionique Iodixanol (Visipaque; Nycomed) molécule non ionique : intrathécale quasi Iso Osmolalité : prix comparable à l’Hexabrix

PCI et OSMOLALITE Osmolarité = nombre de particules osmotiquement actives (Plasma: 300 mOsmol/Kg d’H²O) Osmolalité = force exercée par les particules sur les parois semi-perméables qui entourent le produit; proportionnelle à la concentration

PARTICULES IONIQUES COOM COO- R2 + R2 Na+ Meg+ R3 R3 DISSOCIATION EN 2 PARTICULES La particule organo-idée est un ion : les HOCM sont ioniques SEL ORGANO-IODE

EFFET IMMEDIAT DE L' OSMOLALITE HYPERVOLEMIE H2O H2O DIFFUSION INTERSTITIELLE APPEL D'EAU : EXPANSION VOLEMIQUE

PCI HYPEROSMOLAIRES Conséquences de l’hypervolémie (si >600 mOsmol/Kg) DANS LES VEINES système Capacitif CHALEUR DANS LES ARTERES système résistif DOULEUR

PCI HYPEROSMOLAIRES Vasodilatation Surcharge Volémique rougeur, chaleur Surcharge Volémique + 8 % avec LOCM + 20 % avec HOCM OAP sur terrain fragile, hémodilution

PCI HYPEROSMOLAIRES Modification cellulaire Globules Rouges : crise drépanocytaire endothelium : augmentation de la perméabilité capillaire

OSMOLALITES COMPAREES (mgI/mL) TELEBRIX (Guerbet) 1500 XENETIX (Guerbet) 695 OMNIPAQUE (Nycomed) 690 IVEPAQUE (Nycomed) 640 OPTIRAY (Mallinckrodt)) 630 IOPAMIRON (Schéring) 616 ULTRAVIST 614 IOMERON (Bracco) 521 HEXABRIX (Guerbet) 560 VISIPAQUE (Nycomed) 290

PCI: pharmococinétique Pas de métabolisme Pas de passage de la BHE Elimination: Filtration glomérulaire (95 %) Excrétion biliaire (+++ si insuf rénale) Elimination salivaire (parotidite)

PCI: pharmococinétique MODE BICOMPARTIMENTAL PLASMA COMPARTIMENT n°1 1 CELLULES INTERSTITIUM COMPARTIMENT N°2 2 3 URINES

Contre indications des produits de contraste Uro-Vasculaires iodés ?

CONTRE-INDICATIONS DES PCI Allergie sévère Insuffisance rénale et diabète Insuffisance cardiaque sévère Myélome (insuf rénale) Diabète et Metformine

POUR RECEVOIR UNE INJECTION DE CONTRASTE IODE ? TOLERANCE des PCI FAUT - IL ÊTRE A JEUN POUR RECEVOIR UNE INJECTION DE CONTRASTE IODE ? POURQUOI ?

TOLERANCE des PCI Mortalité: 1/ 150 000 injections Accident majeur: 89/100 000 injections Classification: allergique: dose indépendante toxique: dose dépendante

CHOC ANAPHYLACTIQUE Anesthésiques 24,5 % Venins hymenoptères 17,5 % Analgésiques 14,5 % (AINS et aspirine) P.C.I 13 % Antibiotiques 9 % (Etude rétrospective de 1050 dossiers, réa. Pitié-Salpétrière)

FAUX ALLERGIQUES ! De nombreux patients « allergiques » ne sont pas allergiques aux Produits de contraste iodé

PCI et ALLERGIE Réaction allergique: 4,7 % 3,3 % mineures (rash, urticaire) 1,4 % moyennes (Quincke, hypotension, bronchospasme, urticaire généralisé) 0,07 % sévères (choc, arrêt cardiaque, œdème)

PCI et ALLERGIE Facteurs de risque Réaction allergique vraie à l ’iode (récurrence 17 à 35 %) Terrain allergique: Asthme, Rhinite allergique alimentaire: fraises, crustacés Examen de substitution ? +++ Informer le patient ++

PCI et ALLERGIE Salle avec matériel +++ Prémédication O², masque, aspiration Drogues non périmées Prémédication antihistaminique, anxiolytique, corticoïdes Bonne voie d ’abord Non ionique ?

TOLERANCE des PCI Io= ionique; R = Patient à risque

TOLERANCE des PCI Ioniques/non ioniques Rôle +++ du stress : malaise vagal Non ioniques hypoosmolaires = mieux tolérés (chaleur, nausées, cardiovasculaires) Néphrotoxicité ? Réactions allergiques ? Conversion souhaitable mais coût + élevé

ACCIDENT GRAVE ! Quelque soient les patients (allergiques ou non, prémédiqués ou non) Quelque soit le type de produit (Hypo ou hyperosmolaire, ionique ou non)

PCI et EXTRAVASATION Angio TDM: injecteur automatique avec grands volumes à débit élevé Gravité: volume total concentration, hyperosmolaire site d’injection

PCI et THYROIDE Hyperthyroïdie exceptionnelle retardée (goitre sur insuffisance d’apport) Hypothyroïdie pour fœtus Blocage pendant 10 jours : Scintigraphie thyroïdienne traitement par iode radio actif ++++

PCI et CALCIUM Pouvoir complexant du Calcium Interférence pour Hémostase: anticoagulant Activité cardiaque hypocalcémie diminue contractilité bradycardie et BAV

PCI et COEUR Hypervolémie: insuffisance cardiaque si terrain fragile Hyper osmolaire + 20 % Hypo osmolaire + 8 % HypoTA par vasodilatation Bradycardie lors de coronarographie

PCI et DIABETE DID: problème à jeun DNID: Si insuffisant rénal - METFORMINE ? (Glucophage, Glucinan, ….) - Arrêt 48 h avant, reprise après 48 h

PCI et REIN Patient normal créatinine monte dès J1, Pic vers J3 -J5 niveau de base vers J10 Insuffisant rénal pic plus élevé (dialyse temporaire) retour niveau de base plus élevé parfois dialyse définitive

PCI et REIN IR liée à l ’iode: 1/3 des IRA à l ’hôpital Facteurs de risque concentration et volume injecté IR préexistante : risque exponentiel diabète

PCI et INSUFFISANCE RENALE Patients à risque Volume les plus faibles Dialyse préventive inutile Basse osmolalité /haute osmolalité ? PDC alternatifs ... CO² Gadolinium

INTERACTIONS MEDICAMENTS 1) METFORMINE DIABIPHAGE, GLUCOSULFA, GLUCOPHAGE, STAGID, GLUCINAN. P.C.I INSUFFISANCE RENALE METFORMINE ACIDE LACTIQUE 2) B BLOQUANTS INEFFICACITE DE L'ADRENALINE UTILISEE EN CAS DE CHOC ANAPHYLACTIQUE 3) DIURETIQUES ILS ELIMINATION D'EAU DESHYDRATATION P.C.I. : DIURESE OSMOTIQUE INSUFFISANCE RENALE ACIDOSE LACTIQUE

INTERACTIONS MEDICAMENTS 4) I.E.C ANGIOTENSINE VASOCONSTRICTION RENALE PLUTOT PROTECTEURS 5) I.C. RISQUE D'HYPOTENSION 6) A.I.N.S. ANTIPROSTAGLANDINES : PERFUSION RENALE P.C.I. : IDEM RISQUE D'INSUFFISANCE RENALE 7) PAPAVERINE VASODILATATEUR EN VASCULAIRE, ELLE PRECIPITE IN VITRO AVEC HEXABRIX; MAIS 1 CAS AVEC IOPAMIRON

Produits de contraste iodés hydrosolubles injectables UIV! Angiographie: - artérielle ou veineuse - diagnostique ou thérapeutique TDM (angioscanner)

UROGRAPHIE INTRA-VEINEUSE Diminuer la diurèse = + d’iode dans - d’eau Diète hydrique (réabsorption H2O/Na+ tubules) PCI Hypoosmolaire (hyper : diurèse osmotique) Concentration Iodée Maximale : en général mg d ’iode par ml (Hexabrix 320) rarement gr d ’iode pour 100 ml (Télébrix 38)

UROGRAPHIE INTRA-VEINEUSE

TDM: PCI hydrosolubles Injection IV: système cave supérieur Cœur droit et A Pulmonaire 15 s Passage artériel 20 s Tissulaire 40 s Retour veineux 60 s

TDM: PCI hydrosolubles Parenchyme rénal corticale (glomérules) 20s tubulaire 40 s Veine rénale 40-60 s Excétion calicielle 3 min (pyélon, uretères, vessie)

Temps veineux Sans IV

Temps artériel

PCI liposolubles: huiles iodées Lipiodol : première myélographie en 1921 Lymphographie Hystérographie ou fistulographie Arrêt de l ’utilisation de ces produits sauf artériographie hépatique (CHC)

CHC Lipiodolé

PCI à élimination biliaire Par voie orale biloptine lipophile Par voie veineuse biligraphine hydrosoluble

PCI biliaire par voie Veineuse BILIGRAPHINE Caractère hydrosoluble Fixation sur la sérum albumine Elimination hépatique: pas de glycuro-conjugaison Concentration biliaire Produits allergisants +++

CHOLANGIOGRAPHIE VEINEUSE

PCI biliaire par voie Orale BILOPTINE Caractère lipophile Résorption intestinale passive Fixation sur la sérum albumine Elimination hépatique: glycuro-conjugaison Concentration biliaire

CHOLECYSTOGRAPHIE ORALE

CONTRASTE en ANGIOGRAPHIE Iode +++ (depuis 1950) CO² ( depuis 1970) Gadolinium (depuis 1990)

CONTRASTE VASCULAIRE Artériographie

ANGIOSCANNER ANEVRYSMES AORTE ABDOMINALE

ANGIOGRAPHIE au CO² Avantage Absence de néphrotoxicité Pas de réaction allergique Coût minime du contraste. Quantité illimitée « mais espacée » Dissolution rapide: 1er passage

ANGIOGRAPHIE au CO² Inconvénients Matériel stérile (coût par patient) Injection pénible (douleurs/distension) Remplissage incomplet (distalité médiocre) Dissolution rapide (fragmentation colonne)

ANGIOGRAPHIE au CO² Inconvénients Injections espacées de 5 à 10 min Eviter volumes excessifs < 50 ml IV et IA Injecteur dédié :coût éviter contamination air ambiant +++ éviter une injection explosive

ANGIOGRAPHIE au CO² Inconvénients Apprentissage ++ injection manuelle: manipulations dissolution rapide: distalité position du patient - TC, AMS et AMI +++ - Art Rénales et lombaires +/-

ANGIOGRAPHIE au CO² Risques Désamorçage cardiaque (CO² piégé dans CD) Ischémie (exceptionnelle) digestive (volume) NEUROTOXICITÉ +++ (convulsion): Pas d’injection IA sus diaphragmatique Voie IV : reflux dans les FAV ?, CIA et CIV ?

ANGIOGRAPHIE au GADOLINIUM Physique Absorption liée au Nombre atomique (K edge) Gadolinium: 64 (52 keV) Iode: 53 (33 keV) Mais atténuation moindre car concentration Magnévist : 0,5 mmol/ml = 78 mg Gado/ml Iohexol 350 : 2,7 mmol/ml = 350 mg iode/ml

ANGIOGRAPHIE au GADOLINIUM Avantage Injecteur Iode et Gado Tolérance parfaite IV Viscosité (<4 fois iode): injection manuelle Indépendante de la position Injection carotidienne possible

ANGIOGRAPHIE au GADOLINIUM Inconvénients Coût : x 5 PCI basse osmolalité Volume limité Contraste plus faible

CONTRASTE VASCULAIRE CO² et Gadolinium Carence autres techniques insuffisantes (doppler, IRM) CI à l ’IRM (Pace Maker) Contre indications formelles à l ’iode

CONTRASTE VASCULAIRE CO² et Gadolinium Indications sélectionnées phlébo et fistulographie non dialysés angioplastie rénale chez I Rénaux artériographie chez diabétique I Rénal

CAVOGRAPHIE au CO²