Глава 3. Результаты и обсуждения:
Главной задачей экспериментов стало сравнение позитивных контрастных средств, поэтому основными критериями их сравнения стали параметры Т1 и R1.
У всех запатентованных магнитно-резонансных средств есть известные значения R1 (это релаксирующая способность МРКС влияет на времена релаксации протонов, нормированная на концентрацию МРКС вычисляется по формуле ((1/Т1с МРКС – 1/Т1 без МРКС)/(1/концентрацию))), поэтому в первой серии экспериментов сравнивались данные полученные практически с приводимыми в литературе.
Значение R1 зависят от того на каком аппарате производили измерения, в нашей работе эксперименты проходили на 3 Т МР-томографе (Таблица 2).
Таблица 2. Сравнение значений R1 для МРКС (желательно в каждом случае указать напряжённость магнитного поля).
|
Значение R1 из литературы |
Значение R1 экспериментальные | ||
|
Магневист |
3,1±03 |
Магневист |
3,3±0,3 |
|
Гадовист |
3,2±0,3 |
Гадовист |
3,4±0,3 |
|
Примовист |
4,3±0,3 |
Примовист |
4,6±0,3 |
При анализе литературных данных для существующих препаратов необходимо учитывать разницу в значениях релаксирующей способности для сред содержащих и не содержащих белки. Данные для плазмы крови при температуре 37 градусов Цельсия свидетельствуют, что влияние среды на свойства препарата Гадовист существенно больше по сравнению с Магневистом. На Примовист так же среда оказывает большое влияние и меняет его релаксационные свойства (Таблица 3).
Таблица 3. Сравнение значений R1 для МРКС в воде и плазме при температуре 37Co. (желательно в каждом случае указать напряжённость магнитного поля).
|
Значение R1 в H2O |
Значение R1 в плазме | ||||
|
Магневист |
3,1±03 |
3,8±0,2 | |||
|
Гадовист |
3,2±0,3 |
5,0±0,2 | |||
|
Примовист |
4,3±0,3 |
6,2±0,3 | |||
|
|
Все числа полученные экспериментальным путем входят в границы допустимых значений всех трех данных средств, что говорит об их качестве и о чистоте следующих экспериментов, в которых сравнивался Т1, так как все концентрации брались одинаковые, чтобы можно было сравнить связывается ли Примовист с белком альбумином или нет, и как себя ведут другие контрастные препараты при разной концентрации белка. Концентрация альбумина в норме у человека от 34-48г/л , поэтому мы использовали белок в разных концентрациях: 20г/л, 40 г/л и 60 г/л. Первая серия при одинаковых концентрациях была измерена с разведением контрастных средств водой для инъекции (рис. 9,10). На рисунке 9 мы видим, что Т1самое высокое у Гадовиста это говорит о том, что его свойства средства при такой, концентрации хуже остальных, для сравнения вода имеет Т1=3000мс. Магневист и Примовист при концентрации 0,25ммоль/л имеют приблизительно одинаковые значения, но при большем разведении видно, что Магневист имеет Т1 меньше, что указывает на то, что контрастирующая способность у него лучше в отсутствие белков. На рисунке 10 представлена скорость релаксации равная 1/Т1. При высокой концентрации (чего) мы видим высокую скорость, но при понижении концентрации, скорость падает и становится почти одинаковая у всех контрастных средств. По этому критерию мы сможем более достоверно говорить о связывание альбумина с контрастными веществами. В первой серии мы видим, что Примовист и Магневист имеют графики скорости релаксации очень похожие, только Магневист имеет скорость релаксации выше. Из выше сказанного можно сделать определенный вывод. Магневист при одинаковой концентрации с другими контрастными средствами на воде имеет релаксационные свойства выше. Время и скорость релаксации у Примовиста максимально приближена в концентрации 0,25 ммоль/л (что соответствует рекомендуемой дозе введения пациенту) к времени релаксации Магневиста.
Рис. 9. Зависимость значения времени релаксации( Т1) от концентрации контрастных средств при их разведении в воде для инъекции. |
| |||
|
|
| ||||
|
Следующая серия была этих же контрастных средств разведенных в альбумине в концентрации 20 г/л (Рис. 11,12). На рисунке 11 мы видим, что при попадании контрастных средств в белковую среду происходит изменение сигнала. Гадовист по-прежнему имеет самые высокие числа Т1, но можно заметить, что эти числа меньше предыдущих, что указывает, на то, что альбумин снижает сигнал Т1 (альбумин имеет сигнал 2500мс). Так же на рисунке видно, что Магневист по-прежнему имеет самые низкие числа Т1, что говорит о его хороших контрастирующих свойствах. Так же можно заметить, что у Примовиста значения Т1, значительно приближенные к Магневисту, но по этим данным нельзя точно сказать, эти числа такие из-за связывания этоксибензильной группы с альбумином или из-за общего влияния альбумина на сигнал, но изменение концентрации альбумина должно внести определенную ясность. На рисунке 12 видно, что Примовист обладает самой высокой скоростью релаксации, при высокой концентрации, но при большем разведении, его скорость значительно падает. Магневист имеет при меньшей концентрации скорость выше, чем у Примовиста. По этой серии эксперимента можно сказать, что скорость релаксации значительно увеличивается при появлении в растворе альбумина, но особенно сильно скорость увеличилась у Примовиста в 3 раза, что говорит о его связывание с белком.
|
| ||||
|
В третей серии экспериментов мы брали концентрацию альбумина 40 г\л, что максимально приближено к концентрации альбумина в плазме человека ( рисунки 13,14).
|
| ||||
|
Рис. 12. Зависимость значения времени релаксации (Т1) от концентрации контрастных средств в присутствии альбумина в концентрации 40 г/л. |
| ||||
|
|
|
Рис. 13. Зависимость скорость релаксации (1/Т1) от концентрации контрастных препаратов средств в присутствии альбумина в концентрации 40г/л. |
На рисунке 12 мы видим, что альбумин повлиял на релаксационные свойства 3 контрастных средств. Гадовист по-прежнему имеет самые высокие числа Т1. Магневист стал иметь более высокие значение Т1 по сравнению с Примовистом, что говорит о том, что Примовист при связывании с белком изменяет свою релаксационную активность и обладает низким Т1, что помогает ему делать контрастность вещества более высокой. На рисунке 13 заметно, что скорость релаксации Примовиста больше при всех разведениях контрастного средства в присутствии белка в физиологической концентрации.
Для того, чтобы подтвердить роль белкового связывание в релаксационной активности Примовиста, мы добавили контрастные средства в среду с еще большим содержанием альбумина - при его концентрации 60 г/л (рисунки 14,15).
|
|
|
Рис. 14. Зависимость значения времени релаксации( Т1) от концентрации контрастных средств в присутствии альбумина в концентрации 60г/л.
При большей концентрации белка количество гадоксетовой кислоты, находящейся в связанном состоянии, повышается и одновременно увеличивается скорость релаксации Примовиста. Все полученные данные были оценены в виде зависимости скорости релаксации от концентрации альбумина, при концентрации контрастного средства 0,25 ммоль/л, так как эта концентрация может быть после введения рекомендуемой дозы для пациентов (0,1 мл/кг) ( рисунок 16).
Рис. 16. Зависимость скорости релаксации(1/Т1) контрастных средств от концентрации альбумина в физиологическом растворе На рисунке 16 видно, что с ростом концентрации альбумина увеличивается скорость релаксации сигнала МРКС. Особенно ярко выражен этот эффект в случае Примовиста. Полученный результат, по-видимому, обусловлен связыванием МРКС с альбумином. Однако в случае Магневиста достоверных различий в скоростях релаксации при повышении концентрации альбумина от 0 до 20г/л и от 20 до 40 г/л. не выявлено. Способность Примовиста связываться с белком плазмы крови имеет большое значение для клиники. Исследование МР достаточно долгое, и если контрастное средство образовывает связь с альбуминов в крови человека, это помогает дольше визуализировать патологию. Примовист является контрастным средством специфичным для клеток печени человека и соответственно его часто используют для изучения печеночных патологии. Нам известно, что при заболеваниях печени часто бывает повышен билирубин в крови. Из литературных источников известно, что это может повлиять на качество МР исследования. Мы сочли целесообразным промоделировать ситуацию гипербилирубинемии для всех изучаемых контрастных средств и провести их сравнительное изучение в данных условиях. Для этого в каждую пробирку, в которой содержалось 2 мл исследуемого белка и контрастного средства был добавлен 0,001г билирубина и получилась его концентрация 160 мкмоль/л (что превышает норму в крови человека в 10 раз-норма 8,5-20,5 мкмоль/л).
|
Пробирки с контролем, в которых находился чистый альбумин без контрастных средств, моментально связался с билирубином и образовалось соединение, которое дало очень низкий сигнал Т1(было 2500мс, а стал 200мс). Поэтому несвязанный альбумин начинает связываться с билирубином и дает более низкий сигнал, особенно это заметно на концентрации белка 0,25ммоль/л. Следует особо отметить, что числа, полученные при эксперименте Примовиста с белком в концентрации 40г/л без билирубина, практически такие же, как и с билирубином, что говорит о том, что связь этоксибензильной группы с альбумином не зависит от образуемой связи альбумина с билирубином. Убедиться в этом нам поможет следующий эксперимент (рисунок 18).
|
|
|
Рис. 18. Зависимость Т1(мс) от концентрации контрастных препаратов в присутствии альбумина с концентрацией 60 г/л и билирубина в концентрации 160 мкмоль/л. |
Можно сравнить значение скорости релаксации до и после применения билирубина, это даст более наглядную картину влияние билирубина на контрастные средства (рисунок 19).
На рисунке мы можем видеть, как меняется время релаксации в пробирке, в которой находится физиологический раствор с сывороточном альбумином, при добавлении билирубина. Время релаксации до добавления билирубина в пробирке в 10 раз выше, чем после него, что говорит нам о том, что альбумин связывается с билирубином.
|
|
|
Рис. 19. Влияние билирубина в концентрации 160 мкмоль/л на значения Т1 растворов контрастных средств в присутствии альбумина. Концентрация контрастных средств 0,25ммоль/л. |
Только сигнал от Примовиста постоянен – значения Т1 до и после добавление билирубина практически не изменились, что говорит об устойчивом соединение и отсутствии влияния гипербилирубинемии на релаксирующую активность Примовиста при проведении артериальной фазы исследования. При применении Примовиста мы можем объективно оценить изображения, основываясь на контрастности полученной картинки.
При применении Гадовиста присутствие билирубина усиливает его контрастирующую активность, а при применении Магневиста может ее уменьшать, что, по-видимому, следует учитывать в клинике.