Varjoaineet tehostavat diagnostiikka -Tutkimukselle on oltava selkeä tarve

Johdanto

Runsaat 100 vuotta sitten kehitetyssä röntgendiagnostiikassa on käytetty monia varjo- ja tehosteaineita diagnostisen osuvuuden parantamiseksi. Suun, leukojen ja kasvojen alueen tutkimuksissa varjoaineita käytetään nykyään lähinnä tietokonetomografioissa ja sylkirauhasten ja leukanivelen tutkimuksissa. Vaikka nykyaikaisten varjoaineiden toksisuus on vähäistä, kaikki laskimoon annettavat varjoaineet vaikuttavat elimistöön, etenkin munuaisiin. Sairaudet ja lääkeaineiden yhteisvaikutusten riski on aina huomioitava ennen röntgenvarjoaineiden käyttöä.

Rakenteen tai elimen visualisointi röntgensäteilyn avulla edellyttää, että niitä ympäröivillä kudoksilla tai materiaaleilla on erilainen kyky absorboida röntgensäteitä. Röntgendiagnostiikan varhaisvaiheissa runsaat sata vuotta sitten pehmytkudosten, kuten ruoansulatuskanavan, verisuonten ja elimistön onteloiden, tutkiminen röntgenkuvauksilla olikin vaikeaa. Ei kuitenkaan kestänyt kauaakaan ennen kuin ensimmäiset tutkijat alkoivat kokeilla varjoaineiden käyttöä. Jo vuonna 1896 – vuoden kuluttua siitä, kun Wilhelm Conrad Röntgen keksi röntgensäteet – eräs berliiniläinen lääkäri julkaisi tutkielman, jossa hän kertoi marsun suoliston kuvantamisesta lyijymönjää eli lyijyoksidin, pellavaöljyn ja veden sekoitusta apuna käyttäen (1). Saman vuoden toukokuussa Haschek oli kuvannut amputoidun käden verisuonet ruiskuttamalla niihin ensin liitua, elohopeasulfidia ja paloöljyä sisältävää seosta.

Röntgenvarjoaineiden pohjana on vielä nykyäänkin liuos, joka sisältää jotakin alkuainetta, jolla on suuri järjestysluku (esim. jodi). Röntgensäteilyn osuminen varjoaineen jodiatomeihin näkyy röntgenkuvassa valkoisena ja osoittaa sen alueen elimestä, jonne varjoaine on kulkeutunut. Haschekin käyttämiä toksisia aineita ei tietenkään voitu käyttää elävillä ihmisillä. Berliiniläinen H. Strauss kokeili kuitenkin ensimmäisenä varjoaineen antamista ihmiselle jo samana vuonna. Hän antoi potilaalle nieltäväksi rauta- ja vismuttiyhdisteitä sisältävän liivatekapselin ja tutki sitten kapselin kulkua ruoansulatuskanavassa. Joitakin vuosia myöhemmin, noin vuonna 1910, tällaiset tutkimukset korvattiin vakioiduilla testiaterioilla, joihin sekoitettiin pääasiassa bariumsulfaattia. Sittemmin kuluneiden sadan vuoden aikana ala on kehittynyt jatkuvasti, mikä on johtanut uusiin käyttöaiheisiin ja ennen kaikkea kudosystävällisempien ja myrkyttömämpien röntgenvarjoaineiden kehittämiseen.

Nykyisin käytettävät röntgenvarjoaineet voidaan jakaa kahteen pääryhmään: 1) jodipohjaiset vesiliukoiset varjoaineet, joita injisoidaan verisuoniin ja elimistön onteloihin, ja 2) bariumsulfaattipohjaiset varjoaineet, joita käytetään lähinnä ruoansulatuselimistön tutkimuksiin (ks. Eva Levring-Jäghagenin artikkeli videofluorografiatutkimuksesta Hammaslääkärilehden edellisessä numerossa).

Jodia sisältävä, öljypohjainen Lipiodol tuli markkinoille vuonna 1901, ja sitä alettiin käyttää kokeellisesti röntgenvarjoaineena vuonna 1918 (2). Lipiodolia käytettiin ensimmäisissä sylkirauhasten sialografioissa (3, 4), ja sitä käytetään edelleen joissakin röntgentutkimuksissa eri puolilla maailmaa.

Öljypohjaisten varjoaineiden haittana on niiden ärsyttävä paikallinen vaikutus, mikä voi aiheuttaa potilaalle hankalia komplikaatioita. Malmölainen Torsten Almén onnistui kuitenkin löytämään ratkaisun tähän pulmaan. Hän kehitti 1970-luvulla yhteistyössä erään norjalaisen lääkeyhtiön kanssa vesiliukoisia, ns. ionisoitumattomia varjoaineita, joiden komplikaatioriski on huomattavasti pienempi. Pään ja kaulan tutkimuksissa käytetään nykyään lähinnä tämäntyyppisiä vesiliukoisia hypo-osmolaalisia tai iso-osmolaalisia jodivarjoaineita.

Magneettikuvauksissa (MK) käytetään erityisiä tehosteaineita. Paramagneettisella tehosteaineella pystytään lyhentämään selektiivisesti protonien relaksaatioaikaa tehosteainetta sisältävässä kudoksessa. Kuvassa näkyvä signaali ei siis johdu itse tehosteaineesta vaan tehosteaineen ja kudoksen välisestä vuorovaikutuksesta. Magneettikuvausten tehosteaineet jaetaan yleensä kolmeen pääryhmään eli paramagneettisiin, ferromagneettisiin ja superparamagneettisiin tehosteaineisiin. Pään ja kaulan alueella käytetään eniten paramagneettisia gadoliniumtehosteaineita.

Käyttöaiheet

Suun ja kasvojen alueella varjo- ja tehosteaineita käytetään yleisimmin pehmytkudosmuutosten tutkimiseen tietokonetomografialla (TT). Varjoaine annetaan yleensä käsivarren laskimoon, josta se kulkeutuu patologisten muutosten, kuten kasvainten, märkäpesäkkeiden ja muiden tulehdusmuutosten alueelle, jotka näin erottuvat ympäröivistä kudoksista (kuvat 1 ja 2). Kasvaimet pystytään yleensä erottamaan muista muutoksista niiden tehostumistavan perusteella. Joissakin tapauksissa myös kasvaimen tyyppi voidaan selvittää tarkastelemalla muutoksen tehostumista eri ajankohtina. Pään ja kaulan alueella tällaisia kasvaimia ovat esimerkiksi verisuonikasvaimet ja pleomorfiset adenoomat (kuva 3).

Magneettikuvausten tehosteaineiden käyttöön pätevät suurin piirtein samat periaatteet kuin röntgenvarjoaineidenkin käyttöön. Paramagneettisen tehosteaineen vaikutusta voidaan usein voimistaa käyttämällä kuvaustapaa, joissa rasvan signaali vaimennetaan eli suppressoidaan, jolloin tehostuminen tulee selvemmin esiin (kuvat 4 ja 5). Varjoaine voidaan injisoida myös suoraan johonkin elimistön aukkoon tai onteloon. Näin toimitaan mm. osittain funktionaalisissa sylkirauhasten sialografiatutkimuksissa ja leukanivelen artrografiatutkimuksissa.

Sialografia

Sialografiaa käytetään lähinnä virtausesteiden, tulehdustilojen ja erilaisten degeneratiivisten yleissairauksien, kuten Sjögrenin oireyhtymän, diagnosointiin. Sitä käytetään neljän suuren sylkirauhasen, eli parotis- ja submandibulaarirauhasten, tutkimiseen. Tutkimuksen aluksi sylkirauhasen tiehyen suuaukko sondeerataan tylpällä kyynelkanavasondilla. Syljen ulkonäkö ja koostumus merkitään muistiin, sillä tieto voi helpottaa diagnostiikkaa. "Raapimisen tunne" voi johtua sylkikivestä eli sylkirauhastiehyessä olevasta kalkkeutumasta, joka saattaa estää syljen virtauksen. Tiehyestä erittyvä märkä viittaa käynnissä olevaan infektioon. Tällöin varjoaineen käyttöä vältetään, sillä se saattaa pahentaa tilannetta entisestään.

Sondeerauksen jälkeen sylkirauhasen tiehyeeseen laitetaan tylppä kanyyli, johon on yhdistetty ohut, injektioruiskuun kiinnitetty letku (kuva 6). Varjoainetta injisoidaan hallitulla paineella, kunnes tiehyet ovat täyttyneet. Diagnostisesti käytettäviä radiologisia havaintoja ovat tiehyiden ulkonäkö, täyttötilavuus ja rauhasen tyhjenemisnopeus (kuvat 7–9). Varjoaine poistuu terveestä sylkirauhasesta minuutin kuluessa kanyylin poistamisesta. Sialografiatekniikkaa on viime vuosina kehitetty siten, että se mahdollistaa nykyään myös sylkikivien poiston ja tiehyen laajentamisen virtausesteen poistamiseksi (kuva 10).

Leukanivelen artrografiat

Leukanivelen artrografian tarkoituksena on nivelvälilevyn ja sen kiinnityskohtien visualisointi sekä repeämien toteaminen. Artrografia on myös dynaaminen tutkimusmenetelmä, jossa tutkitaan leukanivelen toimintaa ja saadaan näkyviin sekä nivelen kovakudos- että pehmytkudoskomponentit.

Tutkimus tehdään paikallispuudutuksessa. Vasokonstriktoria sisältävä paikallispuudute annetaan injektiona viidennen aivohermon eli kolmoishermon (n. trigeminus) alimmasta haarasta (n. mandibularis) lähtevän n. auriculotemporaliksen alueelle. Injektio suunnataan hermon kulkualueelle alaleukaluun kaulan dorsaali-/inferioriosiin. Nivel puutuu lähes täydellisesti, sillä kyseiset hermohaarat vastaavat pääosin nivelen hermotuksesta (5). Täydennykseksi tarvitaan joskus n. massetericus -puudutus, joka annetaan noin 1 cm ventraalisemmin.

Artrografiassa käytetään jodivarjoainetta. Alempaan ja ylempään niveltilaan injisoidaan yhteensä 1–2 ml varjoainetta läpivalaisuohjauksessa. Yleensä käytetään viistolateraalista transkraniaalista projektiota. Alempi niveltila kanyloidaan ensin pistämällä neula kohti kondyylin lateraalipuolta ja etenemällä vinosti dorsaalisuuntaan kondyylin reunaa pitkin. Ylempi niveltila taas täytetään pistämällä varjoaine tuberculum articularen suuntaan ja vinosti kraniaali-/dorsaalisuuntaan sen reunaa pitkin (kuva 11). Varjoaine leviää nivelvälilevyn ja sen kiinnityskohtien pinnoille ja saa ne erottumaan ympäröivistä kudoksista. Nivelvälilevyn sijainti kondyyliin ja ohimoluuhun nähden tarkastetaan, ja sen liikettä suhteessa ympäröiviin rakenteisiin tutkitaan suun ollessa auki ja lisäksi protruusiossa ja laterotruusiossa.

Malmöläisen Per-Lennart Westessonin kehittämässä kaksoiskontrastiartrografiassa varjoaine imetään injektion jälkeen takaisin kanyyliin muovikatetrin kautta, ja niveltilaan injisoidaan ilmaa. Tällöin niveltila täyttyy ilmalla ja jäljellä oleva varjoaine muodostaa kudosten reunoille ohuen, röntgenläpivalaisun yhteydessä erottuvan kerroksen. Näin voidaan tehdä kiinnikkeiden ja repeämien tarkkuusdiagnostiikkaa. Aiemmin leukanivelen artrografian ja kaksoiskontrastiartrografian yhteydessä tehtiin usein tomografiakuvaus, jolloin nivelen lateraalisista, sentraalisista ja mediaalisista osista saatiin erilliset kuvat (kuva 12).

Leukanivelen artrografia korvataan nykyään monesti magneettikuvauksella, jolla pehmytkudoksia pystytään tutkimaan ilman varjoaineinjektioita ja ionisoivaa säteilyä. Magneettikuvaus tarjoaa kuitenkin vain rajalliset mahdollisuudet nivelvälilevyn toiminnan tutkimiseen kaikkien artikulaatioliikkeiden aikana sekä mahdollisten repeämien toteamiseen. Jos leukanivelen artriittia hoidetaan kortisoni-injektioilla, voidaan samalla tehdä artrografia ja varmistaa, että injektio osuu nivelen sisään. Kortisonivalmiste sekoitetaan varjoaineeseen, ja injektio annetaan läpivalaisuohjauksessa.

Muut käyttöaiheet

Aiemmin pehmytkudosmuutosten selvittelyyn käytettiin joskus nenän sivuonteloiden varjoainetutkimusta eli sinografiaa, kun ilman varjoainetta tapahtuvaan pehmytkudosdiagnostiikkaan ei vielä ollut mahdollisuuksia (kuva 13). Myös silmän kyynelkanavia voidaan tutkia varjoaineinjektioiden avulla, jolloin kyseessä on ns. dakryokystografia. Tätä tekniikkaa, joka vaatii subtraktioradiografiaa, käytetään mediaalisesta silmäkulmasta nenän lateraaliseinämälle kulkevan kyynelkanavan virtausesteiden, stenoosien ja traumaperäisten muutosten tutkimiseen.

Varjoainereaktiot, farmakokinetiikka ja dynamiikka

Radiologit käyttävät yleisesti jodivarjoaineita röntgentutkimuksissa. Muun muassa TT-kuvausten nopean yleistymisen vuoksi yhä useammille potilaille annetaan yhä suurempia määriä varjo- ja tehosteaineita. Varjoaineilla on jo pitkään tiedetty olevan haittavaikutuksia, jotka vaihtelevat akuuteista pseudoallergisista reaktioista ja viivästyneistä ihoreaktioista munuaistoksisuuteen. Muita riskejä ovat yhteisvaikutukset muiden lääkkeiden, kuten metformiinin, kanssa sekä varjo- ja tehosteaineiden vaikutukset joitakin sairauksia sairastavilla, esimerkiksi myasthenia gravis- ja feokromosytoomapotilailla ja potilailla, joilla on kilpirauhastoiminnan häiriö.

Varjoaineen ei pitäisi vaikuttaa elimistön toimintaan ja sen tulisi poistua elimistöstä mahdollisimman pian tutkimuksen jälkeen. Kaikki verenkiertoon injisoitavat jodivarjoaineet erittyvät käytännössä täysin munuaisteitse glomerulussuodatuksen kautta. Munuaishaitat onkin viime vuosina huomioitu, etenkin varjoaineiden aiheuttama nefropatioiden riski (6,7). Niiden patogeneesiä ei täysin tunneta, mutta annos–vaikutussuhde on olemassa. Onkin suositeltavaa, että varjoaineen annostus määritetään yksilöllisesti (8,9).

Varjoainehaittojen riskin minimoimiseksi lääkärin on perehdyttävä etukäteen etenkin diabetes-, maksa- ja munuaispotilaiden anamneesiin. Myös käytössä oleva lääkitys, aiemmat varjoainereaktiot ja mahdolliset allergiat on selvitettävä ennen varjoaineen antoa. Suositus koskee sekä jodivarjoaineita että gadoliniumpohjaisia tehosteaineita (10).

Contrast agents in dentomaxillofacial radiology

Since the beginning of the 20th century, contrast agents have been used in radi- ology to increase diagnostic accuracy. Modern contrast media are basically divided into two groups: iodine-based contrast media for intravenous injection and contrast media based on barium sulphate, which is used primarily for gastrointestinal investigations. The most common use of contrast agents within the dentomaxillo-facial area is in conjunction with computed tomography (CT). Iodine-based contrast media are also used for investigation of the salivary glands (sialography) and temporomandibular joint artrography. For magnetic resonance investigations (MRI), gadolinium-based paramagnetic contrast media are commonly used. All contrast media injected into the bloodstream influence the body organs, primarily the kidneys. Therefore various pathological conditions and the risk of pharmacologic-al interactions should be assessed before injection of contrast medium.