[編輯本段]一、定義
造影劑（又稱對比劑，contrast media）是為增強影響觀察效果而注入（或服用）到人體組織或器官的化學制品。這些製品的密度高於或低於周圍組織，形成的對比用某些器械顯示影象。如X線觀察常用的碘製劑、硫酸鋇等。
造影劑是介入放射學操作中最常使用的藥物之一，主要用於血管、體腔的顯示。造影劑種類多樣，目前用於介入放射學的造影劑多為含碘製劑。自1924年美國用50％的碘化鈉成功地作了第一例股動脈造影以來，與介入放射學的發展一樣，造影劑產品不斷的更新換代。
[編輯本段]二、發展
碘造影劑的產生與發展
20世紀50年代，三碘苯--著名的泛影酸（Amidotrezoic Acid）被發現，由此產生的各類造影劑至今仍在廣泛使用，這是現代造影劑史上的第一個飛躍。目前仍在使用的離子型造影劑的碘成分幾乎全是由它衍生出來的。
60年代末，瑞典放射學家Almen提出了非離子型造影劑概念，並於1971年報道了第一個非離子型單體造影劑--甲泛葡胺（Metrizamide,Amipaque），非離子型單體造影劑的出現是現代造影劑史上的第二個飛躍。甲泛葡胺具滲透壓低[485mmol/L(485mOsm.kg)]及耐受性好等優點，但其效能不穩定。
第一代的造影劑很快被第二代非離子型單體造影劑所取代，代表藥物有：碘帕醇（1974年生產）、碘海醇（1976年生產）、碘普胺（1979年生產）、碘美普爾（1979年生產）、碘噴託（1982年生產)、碘佛醇（1982年生產)等，這類造影劑具有滲透壓低[500~700mOsm/kg]、耐受性好等特點，效能穩定，可高溫消毒，得到廣泛應用。
20世紀70年代末，非離子型二聚體造影劑開始研製，以進一步降低滲透壓。其中碘曲侖被證實具有無限水溶性，300mgl/ml時與體液等滲，且機能耐受性很好。其缺點是相對分子質量太大（相對分子質量為1626），黏稠度較高。非離子型二聚體的出現被視為現代造影劑史上第三個飛躍。同類的尚有碘克沙醇，效能與碘曲侖相似。
[編輯本段]三、分類
造影劑可分為兩大類，則原子量高、比重大的高密度造影劑和原子量低、比重小的低密度造影劑。
高密度造影劑：常用的高密度造影劑有硫酸鋇和碘製劑。
1．硫酸鋇：一般用於消化道造影檢查，由純淨的醫用硫酸鋇粉末加水調製成混懸液。硫酸鋇的濃度通常以重量／體積(W／V)表示，根據檢查的部位和目的不同，所用硫酸鋇的濃度也不同。
2、碘製劑：碘製劑的種類很多，可分為三大類，即無機碘化物、有機碘化物以及碘化油或脂肪酸碘化物。
(1)無機碘化物一般用12.5％的碘化鈉水溶液。
可用於瘻管、尿道、膀胱或逆行腎盂造影。用於膀胱造影時，可稀釋1倍的濃度。
(2)有機碘化物：亦為水溶性碘制刑，種類繁多，又分為：
①離子型：離子型造影劑按結構分為單酸單體和單酸二聚體。單酸單體的代表藥物有泛影葡胺（可用於各種血管造影及靜脈腎孟造影。用於不同器官時，其濃度亦不同）、碘他拉葡胺等。單酸二聚體的代表有碘克沙酸。
離子型造影劑的副反應發生率高，肌體的耐受性差。
② 非離子型：如碘苯六醇(iohexol)、碘普羅胺(iopromide)及碘必樂(iopamidol)等。
非離子型碘造影劑較離子型毒副作用小，可用於各種血管造影及經血管的造影檢查。非離子型造影劑副反應發生率低，肌體的耐受性好。
(3)碘化油或脂肪酸碘化物：40％的碘化油主要用於支氣管、瘻管及子宮輸卵管造影。碘苯酯為脂肪酸碘化物，是一種油狀液體，因其對組織的刺激性小，故適用於椎管及腦室造影，近年來已漸被非離子型二聚體的碘曲倫代替。
造影劑還可按藥物的滲透壓分類，即高滲、低滲和等滲三種。等滲的藥物機體耐受性好，過高過低均有不同程度的刺激反應。
[編輯本段]四、反應機制
造影劑反應可分為特異質反應及物理 - 化學反應，前者與劑量無關，而後者則與劑量有明確的關係。
1．特異質反應 數十年的研究表明，造影劑反應中的蕁麻診、血管性水腫、喉頭水腫、支氣管痙攣、嚴重血壓下降及突然死亡等表現均屬特異質反應，其發生與下列因素有關。
（1）細胞釋放介質 無論是離子型還是非離子型造影劑均能刺激肥大細胞釋放組胺。透過測定尿液中組胺或其代謝物發現有造影劑反應患者含量明顯高於無造影劑反應者。
（2）抗原抗體反應 造影劑是一種半抗原，其造影分子中的某些基團能與血清中的蛋白結合成為完整抗原。有許多研究結果證實造影劑反應中有部分是抗原 - 抗體反應。
（3）啟用系統 造影劑尤其是離子型高滲造影劑可導致血細胞及內皮細胞形態和功能改變，並可導致組胺、5-羥色胺、緩激肽、血小板啟用因子等介質的釋放。
（4）膽鹼能作用 造影劑能透過抑制乙醯膽鹼活性產生膽鹼能樣作用，研究結果表明許多型別的碘造影劑均有類似作用，所以此作用被認為主要是碘本身在起作用。
2．物理 - 化學反應 物理 - 化學反應的發生率及嚴重程度與所用造影劑的量有關，造影劑反應中常見的噁心、嘔吐、潮紅、發熱及區域性疼痛等均由此所致，其有關因素如下。
（1）滲透壓 由於目前常用的造影劑其滲透壓均明顯超過血液，是其2~5倍，故很易產生種損害。
1）內皮和血一腦屏障損害 高滲的造影劑注入血管後，細胞外液滲透壓突急劇增加，細胞內液快速排出，導致血管內皮細胞皺縮，細胞間連線變得鬆散、斷裂，血一腦屏障受損，造影劑外滲至腦組織間隙，使神經細胞暴露在造影劑的化學毒性危險中。
2）紅細胞損害 高滲使得紅細胞變硬，呈棘細胞畸形，結果紅細胞不易或無法透過毛細血管，引起微迴圈紊亂。
3）高血容量 除了細胞內液排出外，高滲造影劑可使組織間液進入毛細血管，從而使血容量快速增加，可達10%~15%，導致心臟負荷增加。但不久，隨造影劑外滲至血管外及滲透性利尿作用，血容量很快恢復正常。
4）腎毒性 雖然造影劑誘發的腎功能衰竭總的發生率較低（<1%）。便在原有腎功能不全患者可達10%~20%，60%造影劑誘發的腎病患者有氮質血癥基礎。
5）心臟毒性 除了造影劑所致的高血容量外，在選擇性冠狀動脈造影中，高滲透性可直接作用於竇房結引起心率過緩。高滲透效能使房室間傳導、室內傳導和復極化作用減弱，引起心電改變，使心率不齊和心室顫動的發生率增加。
6）疼痛與血管擴張 在外周血管造影中，雖然高滲造影劑所致內皮損害是一過性的，便產生的血管性疼痛卻是非常明顯的。除了和滲透壓有關外，這也和造影劑的疏水性及離子性有關。造影劑可直接作用於小動脈平滑肌，引起區域性動脈擴張，產生熱感及不適。
（2）水溶性 造影劑只有和周圍的液體充分混合，才不會被和為異物。理想的造影劑應具有無限的水溶性，但由於碘原子具有高度疏水性，因此難到達到無限的水溶性。離子型造影劑中的水溶性來自陽離子的鹽，而非離子型造影劑中的水溶性則來自分子核心並減少它與生物太分子的結合，以降低造影劑的生物活性，減少反應。單體的離子型造影劑水溶性比非離子型高，但非離子型二聚體造影劑碘曲侖卻具有極高的水溶性。
（3）電荷 離子型造影劑是由具有造影作用的含碘根陰離子及不具有造影功能的陽離子組成，前者帶有負電荷，而後者則帶正電荷。電荷可增加體液的傳導性，擾亂電離環境和電解質平衡，進而影響正常生理過程。造影劑的電荷對其水溶性及疏水性起著較大的作用，並可增加造影與蛋白的結合。
（4）粘稠度 粘稠度由溶質顆粒的濃度、形狀、與溶液的作用及溶質顆粒之間的作用所決定，與溫度變化成反比，但與碘濃度成正比，如300mgI/m1 37℃時碘曲侖的粘稠度為9.1cps，碘海醇為6.1cps，但碘曲侖280mgl/ml時其粘稠度與非離子型單體造影劑碘海醇300mgl/ml相似。注入造影劑後可使血液一造影劑混事物粘稠度增加，從而可使血流減慢。這種情況只有在高切變力狀態（如大動脈）及低切變力狀態（靜脈和毛細血管迴圈）才有可能出現，但對提高顯影清晰度卻有利。為此，儘管非離子型二聚體造影劑與單體類造影劑相比粘稠度較高，但綜合其顯影效果及反應而言，前者是後者所無法比擬的。
（5）化學毒性 化學毒性是由造影劑分子中疏水區與生物大分子結合，影響其正常功能，即所謂的"疏水效應"。第一代非離子型劑甲泛葡胺由於大量引入疏水基團且又未能遮掩，故化學毒性很大，很快遭淘汰。此後的非離子型造影劑中親水基團能有效地遮蓋疏水核心，因而毒性明顯降低。
[編輯本段]一、定義
造影劑（又稱對比劑，contrast media）是為增強影響觀察效果而注入（或服用）到人體組織或器官的化學制品。這些製品的密度高於或低於周圍組織，形成的對比用某些器械顯示影象。如X線觀察常用的碘製劑、硫酸鋇等。
造影劑是介入放射學操作中最常使用的藥物之一，主要用於血管、體腔的顯示。造影劑種類多樣，目前用於介入放射學的造影劑多為含碘製劑。自1924年美國用50％的碘化鈉成功地作了第一例股動脈造影以來，與介入放射學的發展一樣，造影劑產品不斷的更新換代。
[編輯本段]二、發展
碘造影劑的產生與發展
20世紀50年代，三碘苯--著名的泛影酸（Amidotrezoic Acid）被發現，由此產生的各類造影劑至今仍在廣泛使用，這是現代造影劑史上的第一個飛躍。目前仍在使用的離子型造影劑的碘成分幾乎全是由它衍生出來的。
60年代末，瑞典放射學家Almen提出了非離子型造影劑概念，並於1971年報道了第一個非離子型單體造影劑--甲泛葡胺（Metrizamide,Amipaque），非離子型單體造影劑的出現是現代造影劑史上的第二個飛躍。甲泛葡胺具滲透壓低[485mmol/L(485mOsm.kg)]及耐受性好等優點，但其效能不穩定。
第一代的造影劑很快被第二代非離子型單體造影劑所取代，代表藥物有：碘帕醇（1974年生產）、碘海醇（1976年生產）、碘普胺（1979年生產）、碘美普爾（1979年生產）、碘噴託（1982年生產)、碘佛醇（1982年生產)等，這類造影劑具有滲透壓低[500~700mOsm/kg]、耐受性好等特點，效能穩定，可高溫消毒，得到廣泛應用。
20世紀70年代末，非離子型二聚體造影劑開始研製，以進一步降低滲透壓。其中碘曲侖被證實具有無限水溶性，300mgl/ml時與體液等滲，且機能耐受性很好。其缺點是相對分子質量太大（相對分子質量為1626），黏稠度較高。非離子型二聚體的出現被視為現代造影劑史上第三個飛躍。同類的尚有碘克沙醇，效能與碘曲侖相似。
[編輯本段]三、分類
造影劑可分為兩大類，則原子量高、比重大的高密度造影劑和原子量低、比重小的低密度造影劑。
高密度造影劑：常用的高密度造影劑有硫酸鋇和碘製劑。
1．硫酸鋇：一般用於消化道造影檢查，由純淨的醫用硫酸鋇粉末加水調製成混懸液。硫酸鋇的濃度通常以重量／體積(W／V)表示，根據檢查的部位和目的不同，所用硫酸鋇的濃度也不同。
2、碘製劑：碘製劑的種類很多，可分為三大類，即無機碘化物、有機碘化物以及碘化油或脂肪酸碘化物。
(1)無機碘化物一般用12.5％的碘化鈉水溶液。
可用於瘻管、尿道、膀胱或逆行腎盂造影。用於膀胱造影時，可稀釋1倍的濃度。
(2)有機碘化物：亦為水溶性碘制刑，種類繁多，又分為：
①離子型：離子型造影劑按結構分為單酸單體和單酸二聚體。單酸單體的代表藥物有泛影葡胺（可用於各種血管造影及靜脈腎孟造影。用於不同器官時，其濃度亦不同）、碘他拉葡胺等。單酸二聚體的代表有碘克沙酸。
離子型造影劑的副反應發生率高，肌體的耐受性差。
② 非離子型：如碘苯六醇(iohexol)、碘普羅胺(iopromide)及碘必樂(iopamidol)等。
非離子型碘造影劑較離子型毒副作用小，可用於各種血管造影及經血管的造影檢查。非離子型造影劑副反應發生率低，肌體的耐受性好。
(3)碘化油或脂肪酸碘化物：40％的碘化油主要用於支氣管、瘻管及子宮輸卵管造影。碘苯酯為脂肪酸碘化物，是一種油狀液體，因其對組織的刺激性小，故適用於椎管及腦室造影，近年來已漸被非離子型二聚體的碘曲倫代替。
造影劑還可按藥物的滲透壓分類，即高滲、低滲和等滲三種。等滲的藥物機體耐受性好，過高過低均有不同程度的刺激反應。
[編輯本段]四、反應機制
造影劑反應可分為特異質反應及物理 - 化學反應，前者與劑量無關，而後者則與劑量有明確的關係。
1．特異質反應 數十年的研究表明，造影劑反應中的蕁麻診、血管性水腫、喉頭水腫、支氣管痙攣、嚴重血壓下降及突然死亡等表現均屬特異質反應，其發生與下列因素有關。
（1）細胞釋放介質 無論是離子型還是非離子型造影劑均能刺激肥大細胞釋放組胺。透過測定尿液中組胺或其代謝物發現有造影劑反應患者含量明顯高於無造影劑反應者。
（2）抗原抗體反應 造影劑是一種半抗原，其造影分子中的某些基團能與血清中的蛋白結合成為完整抗原。有許多研究結果證實造影劑反應中有部分是抗原 - 抗體反應。
（3）啟用系統 造影劑尤其是離子型高滲造影劑可導致血細胞及內皮細胞形態和功能改變，並可導致組胺、5-羥色胺、緩激肽、血小板啟用因子等介質的釋放。
（4）膽鹼能作用 造影劑能透過抑制乙醯膽鹼活性產生膽鹼能樣作用，研究結果表明許多型別的碘造影劑均有類似作用，所以此作用被認為主要是碘本身在起作用。
2．物理 - 化學反應 物理 - 化學反應的發生率及嚴重程度與所用造影劑的量有關，造影劑反應中常見的噁心、嘔吐、潮紅、發熱及區域性疼痛等均由此所致，其有關因素如下。
（1）滲透壓 由於目前常用的造影劑其滲透壓均明顯超過血液，是其2~5倍，故很易產生種損害。
1）內皮和血一腦屏障損害 高滲的造影劑注入血管後，細胞外液滲透壓突急劇增加，細胞內液快速排出，導致血管內皮細胞皺縮，細胞間連線變得鬆散、斷裂，血一腦屏障受損，造影劑外滲至腦組織間隙，使神經細胞暴露在造影劑的化學毒性危險中。
2）紅細胞損害 高滲使得紅細胞變硬，呈棘細胞畸形，結果紅細胞不易或無法透過毛細血管，引起微迴圈紊亂。
3）高血容量 除了細胞內液排出外，高滲造影劑可使組織間液進入毛細血管，從而使血容量快速增加，可達10%~15%，導致心臟負荷增加。但不久，隨造影劑外滲至血管外及滲透性利尿作用，血容量很快恢復正常。
4）腎毒性 雖然造影劑誘發的腎功能衰竭總的發生率較低（<1%）。便在原有腎功能不全患者可達10%~20%，60%造影劑誘發的腎病患者有氮質血癥基礎。
5）心臟毒性 除了造影劑所致的高血容量外，在選擇性冠狀動脈造影中，高滲透性可直接作用於竇房結引起心率過緩。高滲透效能使房室間傳導、室內傳導和復極化作用減弱，引起心電改變，使心率不齊和心室顫動的發生率增加。
6）疼痛與血管擴張 在外周血管造影中，雖然高滲造影劑所致內皮損害是一過性的，便產生的血管性疼痛卻是非常明顯的。除了和滲透壓有關外，這也和造影劑的疏水性及離子性有關。造影劑可直接作用於小動脈平滑肌，引起區域性動脈擴張，產生熱感及不適。
（2）水溶性 造影劑只有和周圍的液體充分混合，才不會被和為異物。理想的造影劑應具有無限的水溶性，但由於碘原子具有高度疏水性，因此難到達到無限的水溶性。離子型造影劑中的水溶性來自陽離子的鹽，而非離子型造影劑中的水溶性則來自分子核心並減少它與生物太分子的結合，以降低造影劑的生物活性，減少反應。單體的離子型造影劑水溶性比非離子型高，但非離子型二聚體造影劑碘曲侖卻具有極高的水溶性。
（3）電荷 離子型造影劑是由具有造影作用的含碘根陰離子及不具有造影功能的陽離子組成，前者帶有負電荷，而後者則帶正電荷。電荷可增加體液的傳導性，擾亂電離環境和電解質平衡，進而影響正常生理過程。造影劑的電荷對其水溶性及疏水性起著較大的作用，並可增加造影與蛋白的結合。
（4）粘稠度 粘稠度由溶質顆粒的濃度、形狀、與溶液的作用及溶質顆粒之間的作用所決定，與溫度變化成反比，但與碘濃度成正比，如300mgI/m1 37℃時碘曲侖的粘稠度為9.1cps，碘海醇為6.1cps，但碘曲侖280mgl/ml時其粘稠度與非離子型單體造影劑碘海醇300mgl/ml相似。注入造影劑後可使血液一造影劑混事物粘稠度增加，從而可使血流減慢。這種情況只有在高切變力狀態（如大動脈）及低切變力狀態（靜脈和毛細血管迴圈）才有可能出現，但對提高顯影清晰度卻有利。為此，儘管非離子型二聚體造影劑與單體類造影劑相比粘稠度較高，但綜合其顯影效果及反應而言，前者是後者所無法比擬的。
（5）化學毒性 化學毒性是由造影劑分子中疏水區與生物大分子結合，影響其正常功能，即所謂的"疏水效應"。第一代非離子型劑甲泛葡胺由於大量引入疏水基團且又未能遮掩，故化學毒性很大，很快遭淘汰。此後的非離子型造影劑中親水基團能有效地遮蓋疏水核心，因而毒性明顯降低。