Kontrastmittel

Das ideale Kontrastmittel hat keine pharmakologische Wirkung. Es verbessert lediglich die Erkennbarkeit anatomischer Strukturen, indem es den Bildkontrast erhöht. In bestimmten Fällen erlaubt die Kontrastmittelanreicherung zudem eine orientierende Aussage über die Dignität einer Gewebeveränderung.

Je nach Wirkung im Bild unterscheidet man zwei Gruppen:

• Positive Kontrastmittel führen zu einer Signalsteigerung oder erhöhen die Strahlenabsorption, z.B. iodhaltige KM, Bariumsulfat oder gadoliniumhaltige KM.
• Negative Kontrastmittel vermindern sie, z.B. Luft, Kohlenstoffdioxid oder Wasser.

Am weitesten von diesem Ideal entfernt war das zwischen 1930 und 1950 verwendete Thorotrast, eine Suspension aus radioaktivem Thoriumdioxid. Es wurde im retikulohistiozytären System gespeichert und gab dort über Jahrzehnte Alphastrahlung ab. Viele Patienten entwickelten Jahre bis Jahrzehnte später maligne Tumoren, insbesondere der Leber, sowie Leukämien. Thorotrast wird heute nicht mehr verwendet.

Zu den parenteralen Röntgenkontrastmitteln gehören die Iodhaltigen Kontrastmittel. Sie leiten sich chemisch vom Triiodbenzol ab, werden injiziert und überwiegend renal ausgeschieden. Je nach Struktur unterscheidet man nicht-ionische und ionische sowie niedrig-, iso- und hochosmolare Präparate. Heute werden fast ausschließlich nicht-ionische, niedrig- oder isoosmolare KM verwendet.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist die Angiographie (Arteriographie, Phlebographie).

• Bariumsulfat-Suspensionen (BaSO₄) sind nicht wasserlöslich und werden nicht resorbiert. Sie dienen zur Darstellung von Ösophagus, Magen, Dünndarm und Dickdarm und können oral oder rektal appliziert werden.
• Wasserlösliche iodhaltige KM (z.B. Amidotrizoat, Iohexol) werden eingesetzt, wenn Bariumsulfat kontraindiziert ist, etwa bei Verdacht auf Perforation oder Anastomoseninsuffizienz. Bei intaktem Gastrointestinaltrakt werden sie kaum resorbiert.

siehe Hauptartikel: Röntgenkontrastmittel, Kontrastmittel (CT)

In der Sonografie werden sogenannte Echokontrastverstärker eingesetzt, vor allem zur Charakterisierung von Leberläsionen (kontrastverstärkte Sonografie, CEUS) und in der Echokardiografie. Sie bestehen aus gasgefüllten Mikrobläschen, z.B. mit Schwefelhexafluorid, die von einer Hülle aus Phospholipiden umgeben sind. Intensität und Dauer der Kontrastanhebung hängen von den mechanischen Eigenschaften der Hülle ab. Die Bläschen zerfallen nach einigen Minuten, das Gas wird über die Lunge abgeatmet.

siehe Hauptartikel: Kontrastmittel (Ultraschall)

MR-Kontrastmittel beeinflussen die Relaxationszeiten der Protonen in ihrer Umgebung. Am häufigsten werden gadoliniumhaltige Kontrastmittel eingesetzt. Das paramagnetische Gadolinium-Ion verkürzt die T1-Relaxationszeit benachbarter Wasserprotonen. Kontrastmittelhaltige Bereiche erscheinen dadurch in T1-gewichteten Sequenzen signalreich (hell). Da freies Gadolinium toxisch ist, liegt es stets als Chelatkomplex vor. Man unterscheidet lineare und die stabileren makrozyklischen Chelate.

Nach ihrer Verteilung im Körper lassen sich unterscheiden:

• Extrazelluläre Kontrastmittel verteilen sich im Intravasalraum- und im interstitiellem Raum und werden renal ausgeschieden. Sie werden am häufigsten eingesetzt, z.B. zur Darstellung von Gefäßen (MR-Angiographie) oder zur Beurteilung einer Störung der Blut-Hirn-Schranke.
• Leberspezifische Kontrastmittel wie Gadoxetsäure werden zusätzlich von Hepatozyten aufgenommen und biliär ausgeschieden. Sie dienen der Detektion und Charakterisierung fokaler Leberläsionen.

Früher verwendete leber- bzw. pankreasspezifische Präparate auf Basis superparamagnetischer Eisenoxidpartikel oder von Mangan (Mangafodipir) sind in der EU nicht mehr zugelassen.^[1]

siehe Hauptartikel: Kontrastmittel (MRT)

Für die MR-Bildgebung wird an stoffwechselbasierten Verfahren geforscht. Ein Beispiel ist hyperpolarisiertes [1-¹³C]-Pyruvat. Mit ihm lässt sich der Glucosestoffwechsel von Geweben, etwa von Tumoren, in Echtzeit darstellen. Das Verfahren befindet sich noch in der klinischen Erprobung.

Nach Gabe iodhaltiger, seltener gadoliniumhaltiger KM können Überempfindlichkeitsreaktionen auftreten. Das Spektrum reicht von Urtikaria bis zum anaphylaktischen Schock. Man unterscheidet Sofortreaktionen (innerhalb einer Stunde) von verzögerten Reaktionen, die meist als Exanthem auftreten.

siehe Hauptartikel: Kontrastmittelreaktion

Iodhaltige KM können vorübergehend die Nierenfunktion verschlechtern. Man spricht von einer Post-Kontrastmittel-Nephropathie bzw. einer akuten Nierenschädigung nach KM-Gabe (PC-AKI). Gefährdet sind vor allem Patienten mit stark eingeschränkter Nierenfunktion. Wichtigste Prophylaxe bei Risikopatienten ist eine ausreichende Hydrierung.^[2]

siehe Hauptartikel: Kontrastmittelinduzierte Nephropathie

Bei funktioneller Schilddrüsenautonomie oder latenter Hyperthyreose kann die Iodbelastung eine manifeste Hyperthyreose bis hin zur thyreotoxischen Krise auslösen. Bei Risikopatienten wird die Schilddrüse deshalb vor der KM-Gabe mit Perchlorat, gegebenenfalls kombiniert mit Thiamazol, blockiert. Eine manifeste Hyperthyreose gilt bei nicht vitaler Indikation als Kontraindikation.

Bei Säuglingen und Kleinkindern kann nach iodhaltigem KM eine meist transiente Hypothyreose auftreten. Besonders gefährdet sind Früh- und Neugeborene sowie Kinder mit Herzfehlern, die hohe KM-Mengen erhalten.^[3] Die FDA empfahl 2022 zunächst eine Kontrolle der Schilddrüsenfunktion bei allen Kindern bis 3 Jahre. Seit 2023 soll die Entscheidung individuell anhand der Risikofaktoren getroffen werden.^[4]

Eine Schilddrüsenszintigraphie oder Radioiodtherapie wird durch zuvor verabreichtes iodhaltiges KM für mehrere Wochen bis Monate erschwert oder unmöglich gemacht.

Eine KM-bedingte Verschlechterung der Nierenfunktion kann zur Akkumulation von Metformin und in seltenen Fällen zu einer Laktatazidose führen. Metformin muss jedoch nicht routinemäßig abgesetzt werden. Abgesetzt werden soll es bei:

• einer eGFR unter 30 ml/min/1,73 m²
• einer akuten Nierenschädigung
• einer intraarteriellen Injektion mit renalem First-Pass-Effekt

In diesen Fällen wird die eGFR innerhalb von 48 Stunden kontrolliert. Bei stabiler Nierenfunktion kann Metformin wieder angesetzt werden.^[2]

Bei schwerer Niereninsuffizienz kann nach Gabe gadoliniumhaltiger KM, vor allem linearer Präparate, eine nephrogene systemische Fibrose (NSF) auftreten. Zudem lagert sich Gadolinium im Gehirn und in anderen Geweben ab. Nachteilige neurologische Folgen sind bisher (2026) nicht belegt. Die EMA hat 2017 dennoch die Anwendung intravenöser linearer Gadoliniumpräparate eingeschränkt bzw. deren Zulassung ausgesetzt.^[5]

Bei einer Perforation kann Bariumsulfat aus dem Magen-Darm-Trakt austreten und eine schwere Entzündung auslösen, etwa eine Mediastinitis bei Ösophagusperforation oder eine Peritonitis bei perforierter Divertikulitis. Kontraindiziert ist Bariumsulfat deshalb:

• bei Ileus
• nach tiefer Biopsie oder Polypektomie
• nach operativen Eingriffen mit enteralen Anastomosen

Ist bei vermuteter Perforation oder Anastomoseninsuffizienz eine enterale Kontrastierung erforderlich, werden wasserlösliche iodhaltige KM verwendet.^[6]

Bei Patienten mit Atem- oder Schluckstörungen besteht bei oraler KM-Gabe ein Aspirationsrisiko. Die Aspiration von Bariumsulfat kann eine Aspirationspneumonie auslösen. Hochosmolare iodhaltige KM wie Amidotrizoat können ein Lungenödem verursachen.

Vor der oralen KM-Gabe sollte deshalb ein Probeschluck erfolgen, um eine Aspirationsgefahr zu erkennen. Bei erhöhtem Risiko sind nicht-ionische, niedrig- oder isoosmolare KM zu bevorzugen.^[6]

Intravaskulär verabreichte KM können Laboranalysen stören und zu irreführenden Ergebnissen führen. Blut- und Urinproben sollten deshalb möglichst vor der KM-Gabe gewonnen werden. Bei aufschiebbaren Untersuchungen ist nach der Gabe ein von der Nierenfunktion abhängiger zeitlicher Abstand einzuhalten.^[7]