Einsatz, Wirkung und mögliche Nebenwirkungen von Kontrastmitteln in der Diagnostik

Kontrastmittel (KM) sind spezielle Arzneimittel, die nicht zur Behandlung von Krankheiten dienen. Stattdessen kommen sie bei bildgebenden Diagnoseverfahren zur Anwendung, um Körperstrukturen und Körperfunktionen besser darzustellen.

In Deutschland werden Kontrastmittel vom Arzneimittelgesetz (AMG) als Arzneimittel eingestuft. Allerdings sind sie von medizinischen Produkten nach dem Medizinproduktegesetz (MPG) abzugrenzen.

Anwendungsgebiete

Eingesetzt werden Kontrastmittel, um morphologische (strukturelle) oder physiologische (funktionelle) Informationen zu erhalten. So verabreicht man sie häufig, um den Magen-Darm-Trakt zu untersuchen.

Im Folgenden stellen wir Ihnen die Funktion sowie die verwendeten Substanzen in den unterschiedlichen Diagnoseverfahren im Detail vor.

Funktion und Wirkung von Kontrastmitteln

Kontrastmittel sind für zahlreiche Diagnoseverfahren unverzichtbar. So lassen sich mit ihnen Strukturen des Körpers bildlich darstellen.

Anwendungsbeispiele

Als ideal gelten Kontrastmittel, die keinerlei Wirkung haben und nur eine bessere Erkennbarkeit von anatomischen Strukturen durch Kontrastgebung herbeiführen. Sinn ihres Einsatzes ist die Gewinnung von zusätzlichen Informationen. Dabei kommen Substanzen zur Anwendung, die zum Beispiel Röntgenstrahlen besser absorbieren als das Gewebe.

Normalerweise lassen sich auf einem Röntgenbild keine Blutgefäße erkennen. Durch das Verabreichen von jodhaltigen Lösungen in die Gefäße ist es jedoch möglich, diese sichtbar zu machen.

Um eine Doppelkontrastdarstellung des Dickdarms zu ermöglichen, wird über einen rektalen Einlauf eine zähflüssige Bariumsuspension eingebracht. Diese bewirkt mit ihrer Konsistenz eine Markierung der Darmwand. Danach pumpt man Luft in den Darm, um dessen Lumen sichtbar zu machen.

Unerwünschte Wirkungen von Kontrastmitteln

Ein Nachteil von Kontrastmitteln ist, dass sie mitunter unerwünschte Nebenwirkungen hervorrufen. Aus diesem Grund werden an diese Mittel strenge Anforderungen an deren Verträglichkeit gestellt. Diese Anforderungen sind erheblich höher als bei therapeutischen Medikamenten, was auch auf frühere negative Erfahrungen zurückzuführen ist.

So kam es in den 30er Jahren durch die Anwendung des radioaktiven Kontrastmittels Thorotrast zu zahlreichen Leberkrebserkrankungen. In der heutigen Zeit unterzieht man Kontrastmittel daher umfangreichen und strengen Verträglichkeitsstudien.

Verwendete Substanzen in der Röntgendiagnostik

In der Röntgendiagnostik werden verschiedene Substanzen als Kontrastmittel verwendet. Dabei unterscheidet man zwischen röntgenpositiven und röntgennegativen Kontrastmitteln.

• Zu den röntgenpositiven Mitteln gehören jodhaltige Kontrastmittel und bariumsulfathaltige Suspensionen.
• Röntgennegative Kontrastmittel sind Luft sowie gasförmiges Kohlenstoffdioxid.

Jodhaltige Kontrastmittel

Bei jodhaltigen Kontrastmitteln handelt es sich um wasserlösliche Substanzen. Diese werden entweder unmittelbar in das zu untersuchende Hohlorgan bzw. Gewebe injiziert oder intravaskulär gespritzt. Ihre Ausscheidung erfolgt über die Nieren.

Es gibt verschiedene Jod-Kontrastmittel, die sich in ihren Trägermolekülen und physisch-chemischen Eigenschaften voneinander unterscheiden. Die Jodkonzentration ist wichtig für die Kontrastdichte und wirkt sich auf die Kontraststeigerung des Mittels aus.

Zu den jodhaltigen Kontrastmitteln zählen auch hyperosmolare ionische jodhaltige Mittel, die in der Magen-Darm-Diagnostik zum Einsatz kommen, sowie nichtionische jodhaltige Kontrastmittel, die als besser verträglich als ionische Mittel gelten.

Bariumsulfathaltige Suspensionen

Außerhalb des Magen-Darm-Trakts dürfen sie bei einer Perforation oder Aspirationsgefahr jedoch nicht eingesetzt werden, da sie dort Fremdkörperreaktionen hervorrufen können. In solchen Fällen greift man stattdessen auf wasserlösliche jodhaltige Kontrastmittel zurück.

Gasförmiges Kohlenstoffdioxid

Gasförmiges Kohlenstoffdioxid (CO2) zählt zu den röntgennegativen Kontrastmitteln. Das heißt, dass es im Unterschied zu den röntgenpositiven Mitteln die Röntgendichte herabsetzt, was eine erhöhte Strahlendurchlässigkeit zur Folge hat.

Verwendete Substanzen in der Magnetresonanztomografie (MRT)

Die Magnetresonanztomographie (MRT, auch Kernspintomographie genannt, zählt zu den wichtigsten bildgebenden Untersuchungsmethoden. Bei diesem Verfahren greift man auf Kontrastmittel, die bestimmte Effekte erzeugen, zurück. Zu unterscheiden ist zwischen

• positiven MR-Kontrastmitteln, die auch als Weißmacher bezeichnet werden, wie manganhaltige und gadoliniumhaltige Kontrastmittel, und
• negativen MR-Kontrastmitteln (Schwarzmacher) wie eisenoxidhaltigen Mitteln.

Weil das Kontrastmittel kein Signal erzeugt, ist seine Wirkung nur indirekt. So übt es Einfluss auf die Intensität des Signals in seiner Nähe aus. Es stehen aber auch Kontrastmittel zur Verfügung, die sich direkt als signalerzeugende Substanz sichtbar machen lassen.

Extrazelluläre Kontrastmittel

Zu den Kontrastmitteln, die bei einer Kernspintomographie am häufigsten verwendet werden, zählen extrazelluläre Kontrastmittel. Darunter versteht man Verbindungen, die Gadolinium enthalten und deren Ausscheidung aus dem Körper über die Nieren stattfindet.

Durch die spezielle Struktur der Elektronenhülle der Gadolinium-Ionen kommt es zu einer Beschleunigung der Wassermagnetisierung in nächster Nähe. Auf diese Weise lassen sich die zu untersuchenden Strukturen heller darstellen.

Intrazelluläre Kontrastmittel

Intrazelluläre Kontrastmittel haben die Eigenschaft, sich in bestimmten Geweben anzureichern.

Verwendete Substanzen in der Sonografie

Mikrobläschen-Kontrastmittel

Ein weiteres bedeutendes bildgebendes Untersuchungsverfahren ist die Sonografie oder Echografie (Ultraschalluntersuchung), bei dem ein Sonogramm erstellt wird. Auch bei diesem Verfahren kommen Kontrastmittel für eine verbesserte Bilddarstellung zum Einsatz.

Dabei handelt es sich um gasgefüllte Mikrobläschen-Kontrastmittel, auch Echokontrastverstärker genannt. Diese sorgen dafür, dass die Echogenität des Blutes erhöht wird. Das Verabreichen der Substanzen erfolgt in der Regel intravenös.

Zusammensetzung

Zusammengesetzt wird das Kontrastmittel aus umhüllten Gas- oder Luftbläschen - dadurch weist das Mittel eine schaumartige Konsistenz auf. Wie lange die Kontrastanhebung andauert, ist von den mechanischen Hülleneigenschaften abhängig. Nach einigen Minuten kommt es zum Zerplatzen der Hüllen und der Inhalt der Bläschen wird resorbiert und abgeatmet.

Verwendete Substanzen in der Indocyaningrün- bzw. ICG-Diagnostik

Bei Indocyaningrün (ICG) handelt es sich um einen fluoreszierenden Farbstoff. In der Medizin wird er als Indikatorsubstanz bei

• Herz-Kreislauferkrankungen
• Augenerkrankungen und
• Leberleiden

eingesetzt. So verwenden Ärzte Indocyaningrün im Rahmen einer Fluoreszenzangiographie oder einer photometrischen Leberdiagnostik. Das Verabreichen von Indocyaningrün erfolgt intravenös. Je nach Leberleistung kommt es in einer Halbwertszeit von drei bis vier Minuten zur Eliminierung des Stoffes aus dem Organismus.

In der Regel ist ICG als Pulver verfügbar und lässt sich in diversen Lösungsmitteln lösen. In den meisten Fällen löst man die Substanz jedoch in speziellem Wasser für Injektionszwecke (Aqua ad injectionem). In Deutschland ist Indocyaningrün in steriler Form für intravenöse Anwendungen zugelassen.