DE2065532C3 - X-ray contrast media for angiography - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Röntgenkontrastmittel für die Angiographie.The invention relates to an X-ray contrast medium for angiography.
Die derzeit für die Röntgenuntersuchung von Organen verwendeten Kontrastmittel für Blutgefäße bestehen meistens aus wässerigen Jodpräparaten, die folgende Nachteile haben:The contrast media for blood vessels currently used for x-ray examinations of organs are made mostly from aqueous iodine preparations, which have the following disadvantages:
1. Sie führen oft zu einer Jodallergie.1. They often lead to an iodine allergy.
2. Sie regen das Herz so stark an, daß sie manchmal zu Herzstörungen führen.2. They stimulate the heart so much that they sometimes lead to cardiac disorders.
3. Sie schwachen die Funktionen von Organen, wie der Nierer und der Leber.3. They weaken the functions of organs such as the kidney and liver.
4. Sie haben eine geringere Kontrastwirkung als das Bariumsulfat. 2S 4. They have a lower contrast effect than the barium sulfate. 2S
5. Es ist schwierig, sie lange Zeit hindurch in ein und demselben Bereich zu halten, so daß die richtige zeitliche Steuerung für die Herstellung von Röntgenfilmen eine hohe Geschicklichkeit erfordern.5. It is difficult to keep them in the same area for a long time so that the Proper timing for making X-ray films requires a high level of skill require.
6. Sie sind relativ teuer.6. They are relatively expensive.
Im Journal of Applied Physics, 39, 1968, S. 999 bis 1001, wuirde berichtet, daß das durch Zusatz von MgO oder MgO-Fe2O3 in Pulverform zu einem Ferrit hergestellte Pulver, z. B. das aus der festen Lösung von MgFe2O, und MgO hergestellte Pulver, als Röntgenkontrastmittel ausgezeichnet geeignet seien. Diese Kontrastmittel auf Ferritbasis sollen mit dem als Kontrastmittel verwendeten Bariumsulfat gleichwertig oder diesem sogar überlegen sein. Sie sollen sich durch einen hohen Röntgenstrahlenabsorptionsgrad auszeichnen, eine helle Färbung aufweisen, gut an den Wandungen des Magen-Darm-Kanals anhaften, ungiftig sein und bei der Verwendung von Röntgenstrahlen zum Erkennen einer Magen- oder Darmstörung mit Hilfe eines Dauermagneten von außen magnetisch gesteuert werden können.In the Journal of Applied Physics, 39, 1968, pp. 999 to 1001, it was reported that the powder prepared by adding MgO or MgO-Fe 2 O 3 in powder form to a ferrite, e.g. B. the powder produced from the solid solution of MgFe 2 O, and MgO, are excellent as X-ray contrast media. These ferrite-based contrast media should be equivalent to or even superior to the barium sulfate used as contrast media. They should be characterized by a high degree of X-ray absorption, have a light color, adhere well to the walls of the gastrointestinal tract, be non-toxic and, when X-rays are used to detect a stomach or intestinal disorder, be magnetically controlled from the outside with the help of a permanent magnet be able.
Das bekannte Kontrastmittel ist für Röntgenuntersuchungen des Magen-Darm-Kanals geeignet, nicht aber als in die Blutgefäße einspritzbares Kontrastmittel für die Angiographie. Bei Verwendung des bekannten Kontrastmittels für die Angiographie würde die Gefahr von Thrombosen bestehen.The well-known contrast agent is not suitable for X-ray examinations of the gastrointestinal tract but as a contrast medium that can be injected into the blood vessels for angiography. When using the known Contrast media for angiography would pose a risk of thrombosis.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kontrastmittel für Blutgefäße zu schaffen, mit dem sich bei guter Verträglichkeit für den Patienten und ohne schädigende Nachwirkungen eine gute Kontrastwirkung erzielen läßt.The object of the present invention is to create a contrast medium for blood vessels with which a good contrast effect with good tolerability for the patient and without harmful after-effects can achieve.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Kontrastmittel aus 20 bis 50 Gewichtsteilen mindestens eines magnetischen Ferrits mit einer Teilchengröße von 0,05 bis 1 Mikron und aus 80 bis 50 Gewichtsteilen eines negativen Kolloids und einer an sich bekannten Trägerflüssigkeit besteht. Die Trägerflüssigkeit besteht z. B. aus destilliertem Wasser, physiologischer Kochsalz- oder Ringers Lösung mit — falls erforderlich — 'einem antibakterieilen Mittel, Puffersubstanzen oder Antioxydationsmittel (japanische Pharmakopöe, VII, 1961, S. A-76 bis A-80). Das erfindungsgemäße Kontrastmittel zeichnet sich nicht nur durch eine gute Verträglichkeit aus, es gestattet auch die Herstellung von Röntgenaufnahmen von Blutgefäßen mit ausgezeichneter Schärfe.According to the invention this object is achieved in that the contrast agent from 20 to 50 parts by weight of at least one magnetic ferrite with a Particle size from 0.05 to 1 micron and from 80 to 50 parts by weight of a negative colloid and one there is known carrier liquid. The carrier liquid consists e.g. B. from distilled water, physiological saline or Ringer's solution with - if necessary - an antibacterial agent, Buffer substances or antioxidants (Japanese Pharmacopoeia, VII, 1961, pp. A-76 to A-80). The contrast agent according to the invention is not only distinguished by good compatibility, it allows also the production of x-rays of blood vessels with excellent sharpness.
Als Gefäß-Kontrastmittel für die Röntgendiagnostik von Störungen von inneren Organen hat man bisher wässerige Jodpräparate verwendet. Es ist jedoch schwierig, diese wässerigen Jodpräparate in den gewünschten Bereichen der Blutgefäße so lange zu halten, wie es für die Diagnose erforderlich ist, und die Kontrastmittel durch einen Einfluß von außen frei zu anderen Teilen der Blutgefäße zu bewegen. Die bekannten Kontrastmittel ermöglichen daher keine genaue Diagnose von affizierten Teilen während langer Zeiträume, so daß eine genaue Diagnose nur bei großer Erfahrung und großer klinischer Geschicklichkeit möglich ist.As a vascular contrast medium for the X-ray diagnosis of disorders of internal organs one has so far aqueous iodine preparations are used. However, it is difficult to get these aqueous iodine supplements into the desired Hold areas of blood vessels for as long as necessary for diagnosis and the Contrast media to move freely to other parts of the blood vessels through an external influence. The known Contrast media therefore do not allow an accurate diagnosis of affected parts for a long time Periods of time so that an accurate diagnosis can only be made with great experience and great clinical skill is possible.
Die Erfinder haben angiographische Versuche durchgeführt, in denen wässerige Suspensionen von feinen Ferritpulvern (Korngröße 0,05—1 Mikrometer) in Form von Suspensionen von 30 bis 50 Gewichtsteilen Ferritpulver in 70 bis 50 Gewichtsteilen destilliertem Wasser in Mengen von 0,1—0,2 ml intravasal in die Schwänze von Ratten oder Mäusen eingespritzt wurden. Auf diese Weise wurden sehr klare Angiographien der Blutgefäße in der Bauchspeicheldrüse, der Nieren, der Leber usw. erhalten Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe eines durch einen Dauermagneten oder Elektromagneten erzeugten, von außen einwirkenden Magnetfeldes von etwa 500 bis 1000 Oerstedt das Ferriipuiver an jede gewünschte Stelle bewegt werden oder lange Zeit an ein und derselben Stelle gehalten werden konnte, und zwar unabhängig von dem Fließen des Blutes in den Gefäßen. Es wurde aber auch folgender Nachteil festgestellt: Bei der Bewegung des Ferritpulvers in den Gefäßen neigen die Teilchen oft zur Klumpenbildung, so daß eine Thrombose auftritt, oder zum Anhaften an den Wandungen der Blutgefäße, so daß der Blutkreislauf unterbrochen wird.The inventors have carried out angiographic experiments in which aqueous suspensions of fine ferrite powder (grain size 0.05-1 micrometer) in the form of suspensions of 30 to 50 parts by weight of ferrite powder in 70 to 50 parts by weight 0.1-0.2 ml distilled water intravascularly into the tails of rats or mice were injected. This enabled very clear angiographs of the blood vessels in the pancreas, the kidneys, the liver, etc. It has been shown that with the help of one by one Permanent magnets or electromagnets generated an externally acting magnetic field of around 500 to 1000 Oerstedt the Ferriipuiver to any desired Could be moved or held in the same place for a long time, independently from the flow of blood in the vessels. However, the following disadvantage was also found: When the ferrite powder moves in the vessels, the particles often tend to form clumps, so that A thrombosis occurs, or it adheres to the walls of the blood vessels, causing the blood to circulate is interrupted.
Nach verschiedenartigen Untersuchungen haben die Erfinder festgestellt, daß der genannte Nachteil beseitigt werden kann, indem die einzelnen Ferritteilchen mit einem negativ geladenen Kolloid überzogen werden. Wenn ein Ferritpulver innig mit einem negativ geladenen Kolloid gemischt ist, wird das im wesentlichen aus dem positiv geladenen Fe2O1 bestehende Ferrit mit dem negativ geladenen Kolloid vollständig überzogen. Die mit dem negativen KoI-oid überzogenen Ferritteilchen neigen infolge der elektrostatischen Abstoßung nicht mehr zur Klumpenbildung. Da auch die Wandungen der Blutgefäße negativ geladen sind, findet zwischen den in die Blutgefäße eingeführten Ferritteilchen und den Wandungen der Blutgefäße eine Abstoßung statt, so daß es kaum zu einer Ablagerung der Ferritteilchen auf der Wandfläche kommt. Ferner hat es sich gezeigt, daß der Überschuß des zum Überziehen der Ferritpulverteilchen verwendeten Kolloids zur gleichmäßigen Verteilung der Teilchen beiträgt und dadurch die Funktion des Kontrastmittels unterstützt.After various investigations, the inventors have found that the aforementioned disadvantage can be eliminated by coating the individual ferrite particles with a negatively charged colloid. When a ferrite powder is intimately mixed with a negatively charged colloid, the ferrite consisting essentially of the positively charged Fe 2 O 1 is completely coated with the negatively charged colloid. The ferrite particles coated with the negative colloid no longer tend to form clumps as a result of the electrostatic repulsion. Since the walls of the blood vessels are also negatively charged, there is repulsion between the ferrite particles introduced into the blood vessels and the walls of the blood vessels, so that the ferrite particles hardly deposit on the wall surface. It has also been found that the excess of the colloid used to coat the ferrite powder particles contributes to the uniform distribution of the particles and thereby supports the function of the contrast agent.
Durch den Zusatz einer geeigneten Menge von Kaliumiodid zu Silbernitrat wurde ein negativ geladenes, kolloidales Silserjodid ausgefällt, das gründ-By adding a suitable amount of potassium iodide to silver nitrate, a negatively charged, precipitated colloidal Silser iodide, the basic
lieh gewaschen wurde. 70 Gewichtsteile des Kolloids und 30 Gewichtsteile des Mangan-Zink-Ferrits wurden abgewogen und in destilliertem Wasser als Trägerflüssigkeit mit Formalin als antibakterielles Mittel unter Rühren vermischt.was lent washed. 70 parts by weight of the colloid and 30 parts by weight of the manganese-zinc ferrite were made weighed and placed in distilled water as a carrier liquid with formalin as an antibacterial agent mixed with stirring.
Ein Teil des auf diese Weise erzeugten Kontrastmittels wurde der Elektrophorese unterworfen, bei der sich die Ferritteilchen zusammen mit dem Kolloid zu der positiven Elektrode bewegten.A part of the contrast agent thus produced was subjected to electrophoresis, at which the ferrite particles moved together with the colloid to the positive electrode.
Nach der intravasalen Injektion von 0,2 ml des Kontrastmittels in den Schwanz einer Ratte erhielt man viel klarere Bilder von verschiedenen inneren Organen als bei der Verwendung der üblichen Gefäß-Kontrastmittel. Received after intravascular injection of 0.2 ml of the contrast agent into the tail of a rat you get much clearer images of various internal organs than when using the usual vascular contrast media.
Aus einer verdünnten Natriumsilikatlösung und verdünnter Salzsäure wurde ein kolloidales Silikat erzeugt, das gründlich gewaschen wurde. 50 Gewichtsteile des Kolloids und 50 Gewichtsteile eines Nickel-Zink-Ferrits wurden abgewogen und wie im Beispiel 1 unter Rühren gründlich gemischt. Es zeigte sich, daß die so erhaltenen Ferritteilchen negativ geladen waren.A colloidal silicate was produced from a dilute sodium silicate solution and dilute hydrochloric acid, that has been thoroughly washed. 50 parts by weight of the colloid and 50 parts by weight of a nickel-zinc ferrite were weighed and mixed thoroughly as in Example 1 with stirring. It turned out that the ferrite particles thus obtained were negatively charged.
Ein Bruchteil eines Milliliters des Kontrastmittels wurde intravasal in den Schwanz einer Ratte injiziert. Mit Hilfe eines Elektromagneten wurde der Darm einem Magnetfeld von 500 Oerstedt ausgesetzt. Die Röntgenuntersuchung zeigte deutlich, daß das Kontrastmittel auf Ferritbasis auf diese Weise mehrere Stunden lang in dem unteren Teil des Darms gehalten werden konnte. Nach mehreren Stunden begann ein Teil des Kontrastmittels auf Ferritbasis sich allmählich aufwärts zu den Lungen hin zu bewegen.A fraction of a milliliter of the contrast agent was injected intravascularly into the tail of a rat. With the help of an electromagnet, the intestine was exposed to a magnetic field of 500 oerstedt. the X-ray examination clearly showed that the ferrite-based contrast agent in this way several Could be held in the lower part of the intestine for hours. After several hours one began Part of the ferrite-based contrast agent gradually moves upward towards the lungs.
Im Rahmen der Erfindung können zum Überziehen der Ferritteilchen nur negativ geladene Kolloide verwendet werden, beispielsweise Gold, Platin, Stärke, Farbstoffe und dergleichen, die für Tiere nur wenig schädlich sind. Mit diesen Kolloiden können die nachstehenden Ferrite einzeln oder im Gemisch überzogen werden: Eisenferrit, Manganferrit, Nickelferrit, Kupferferrit, Magnesiumferrit, Kobaltferrit, Zinkferrit sowie ferromagnetisches Eisen(III)-oxid. Das Ferrit wird entweder bei einer Temperatur von mindestens 500° C gebrannt oder unter Druck synthetisch hergestellt. Durch Mischfällung im alkalischen Me-In the context of the invention, only negatively charged colloids can be used to coat the ferrite particles are, for example gold, platinum, starch, dyes and the like, which are only a little for animals are harmful. The following ferrites can be coated with these colloids individually or as a mixture be: iron ferrite, manganese ferrite, nickel ferrite, copper ferrite, magnesium ferrite, cobalt ferrite, zinc ferrite and ferromagnetic iron (III) oxide. The ferrite is either at a temperature of at least Fired at 500 ° C or synthetically produced under pressure. Mixed precipitation in an alkaline medium
dium bei Zimmertemperatur hergestellte Ferrite sind als Gefäß-Kontrastmittel nicht geeignet, weil sie unvollständig kristallisiert sind, so daß ihr Röntgenstrahlen-Absorptionsgrad für klare Angiographien nicht ausreicht. Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Ferritpulver haben vorzugsweise Korngrößen im Bereich von etwa 0,05—1 Mikrometer.Ferrites produced at room temperature are unsuitable as vascular contrast media because they are incomplete are crystallized so that their X-ray absorbance is suitable for clear angiographs not enough. The ferrite powders used in the context of the invention preferably have grain sizes in the range of about 0.05-1 micrometer.
Versuche haben gezeigt, daß bei einem Kolloidanteil über dem vorstehend angegebenen Bereich der Ferrit einen viel niedrigeren Röntgenstrahlen-Absorp-Experiments have shown that with a colloid content above the range given above, the Ferrite has a much lower X-ray absorption
tionsgrad hat, während bei einem zu kleinen Kolloidanteil das Kolloid die remtteilchen nicht vollständig überzieht oder das Ferritpräparat nur schwer injiziert werden kann. Für die Injektion kann man die mit dem negativ geladenen Kolloid überzogenen Ferrit-tion degree, while if the colloid content is too small the colloid does not completely coat the remnant particles or the ferrite preparation is difficult to inject can be. The ferrite coated with the negatively charged colloid can be used for injection.
ao teilchen in einer geeigneten Flüssigkeit dispergieren oder mit ihr verdünnen.Disperse particles in a suitable liquid or dilute them with it.
Die Gefäß-Kontrastmittel gemäß der Erfindung wurden Prüftieren, z. B. Mäusen und Ratten, injiziert und auf Giftigkeit geprüft. Nach der Injektion vonThe vascular contrast media according to the invention were tested on animals, e.g. B. mice and rats and tested for toxicity. After injecting
weniger als 0,2 ml hatten die Nagetiere eins Lebensdauer von mehr als einem Monat.less than 0.2 ml, the rodents had a lifespan of more than a month.
Die erfindungsgemäßen Gefäß-Kontrastmittel haben eine große technische und medizinische Bedeutung und folgende Vorteile gegenüber den üblichen wässerigen Jodpräparaten:The vascular contrast media according to the invention have a great technical and medical importance and the following advantages over the usual aqueous Iodine supplements:
1. Ihre Kontrastwirkung ist viel stärker.1. Their contrasting effect is much stronger.
2. Die Organfunktionen werden viel weniger stark beeinträchtigt.2. The organ functions are affected much less severely.
3. Die Giftigkeit ist gering.3. The toxicity is low.
4. Sie können mit Hilfe eines Magnetfeldes lange Zeit hindurch in demselben Bereich gehalten werden.4. They can be kept in the same area for a long time with the help of a magnetic field will.
5. Die Röntgenographie unter Verwendung der erfindungsgemäßen Gefäß-Kontrastmittel erfordert keine besondere Geschicklichkeit.5. Requires radiography using the vascular contrast media according to the invention no particular skill.
6. Sie sind billig herstellbar.6. They are cheap to manufacture.
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