조영제

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1. 개요
2. 분류
- 2.1. 투여 경로에 따른 분류
- 2.2. 영상 기법에 따른 분류
3. 부작용
- 3.1. 병태 생리
- 3.2. 예방 및 치료
참조

1. 개요

조영제는 의료 영상 검사에서 특정 조직이나 혈관을 시각적으로 뚜렷하게 하기 위해 사용되는 물질이다. 조영제는 투여 경로와 사용되는 영상 기법에 따라 다양하게 분류된다. 혈관, 소화관, 척수 등에 투여하거나 MRI, 심장 초음파 검사 등에서 사용되며, 요오드, 가돌리늄, 마이크로버블 등이 주요 성분이다. 조영제는 알레르기 반응, 신장 손상, 갑상선 기능 항진증 등의 부작용을 일으킬 수 있으며, 예방 및 치료를 위한 다양한 방법이 연구되고 있다.

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조영제
개요
정의	의료 영상에서 신체 내부 구조나 액체의 대비를 향상시키는 데 사용되는 물질
목적	특정 조직이나 혈관을 더 잘 보이게 하여 진단 정확도 향상
종류
방사선 조영제	요오드 기반 조영제: CT 촬영에 사용 바륨 기반 조영제: X선 촬영에 사용 (특히 소화기관)
자기 공명 조영제	가돌리늄 기반 조영제: MRI 촬영에 사용 철 기반 조영제: MRI 촬영에 사용 (간, 비장 등)
초음파 조영제	미세기포: 혈액 흐름이나 종양 혈관 관찰에 사용
사용 방법
투여 경로	정맥 주사 경구 투여 직접 주입 (예: 방광, 척수강)
사용 시기	혈관 질환 진단 종양 검사 염증성 질환 진단 특정 장기 기능 평가
위험성 및 부작용
일반적 부작용	알레르기 반응 (두드러기, 가려움증, 호흡곤란) 구토 두통 신장 기능 저하
심각한 부작용	아나필락시스 쇼크 신성 섬유증 (가돌리늄 기반 조영제 관련)
주의사항	신장 질환 환자에게는 신중하게 사용 임산부 또는 수유부에게는 사용 전 전문가와 상담 필요
기타 정보
참고 사항	조영제 사용 전 환자의 병력, 알레르기, 신장 기능 등을 확인해야 한다.

2. 분류

조영제는 사용되는 영상 기법 및 투여 경로에 따라 다양하게 분류된다. 크게 방사선 조영제, MRI 조영제, 초음파 조영제로 나눌 수 있다.

'''방사선 조영제''': X-선을 이용하는 방사선 촬영법에 사용되며, 요오드와 바륨이 대표적이다. 요오드 조영제는 삼투압, 점도, 요오드 함량에 따라 종류가 다양하며, 비이온성 이합체는 낮은 독성으로 선호되지만 가격이 비싸다.^[2]
'''MRI 조영제''': 자기 공명 영상(MRI)에 사용되는 조영제로, 가돌리늄 기반 조영제(GBCA)가 대표적이다.^[3] 가돌리늄은 주변 물 분자의 이완을 빠르게 하여 MRI 영상의 품질을 향상시킨다.
'''초음파 조영제''': 의료 초음파 검사, 특히 심장초음파에서 사용되며, 마이크로버블 형태가 흔히 쓰인다. 심장 내 단락을 감지하는 데 사용될 수 있다.^[4]

2. 1. 투여 경로에 따른 분류

조영제는 투여 경로에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.

'''혈관 내 투여''': 정맥이나 동맥에 주입하여 혈관을 조영한다. 요오드계 조영제가 주로 사용되며, 알레르기 반응에 유의해야 한다.
'''소화관 투여''': 경구 투여, 튜브 주입, 항문 주입 등의 방법으로 소화관을 조영한다. 황산바륨과 수용성 요오드계 조영제가 사용된다.
'''척수 내 투여''': 요추 천자를 통해 척수강 내에 주입한다. 과거에는 요오드계 조영제가 사용되었으나, 현재는 MRI 검사로 대체되고 있다.
'''MRI 검사''': 가돌리늄 화합물을 사용하며, T1 강조 영상에서 고신호를 나타내는 양성 조영제이다.^[6]
'''심장 초음파 검사''': 마이크로 버블을 포함하는 초음파 조영제나 발포제를 정맥 주사하여 심장 내 혈액 흐름을 가시화한다.^[7]

2. 1. 1. 혈관 내 투여

정맥에 투여하여 혈관이 풍부한 조직을 강조하는 것 외에도 동맥의 특정 부위에 주입하여 동맥의 혈류를 관찰하는 데 사용한다. 비이온성 수용성 요오드 조영제, 수용성 요오드 조영제, 저삼투압 수용성 요오드 조영제 등이 사용된다.^[5]

요오드를 사용하므로 알레르기 반응이 나타날 수 있어 사용 전에 병력에 대한 문진이 필수적이다. 실제로 알레르기가 나타나 혈압 저하 등이 일어난 경우에는 수액이나 카테콜아민 사용으로 대처할 필요가 있다.

과거에는 토로트라스트(이산화토륨 콜로이드)가 사용되었지만, 토륨의 방사성에 기인하는 발암 작용이 발견되어 현재는 사용되지 않는다.

2. 1. 2. 소화관 투여

경구 투여, 소화관 내 튜브 주입, 항문 주입 등 검사 목적에 따라 다양한 방식으로 소화관을 조영한다. 조영제로는 물에 불용성인 황산바륨과 수용성 요오드계 조영제가 사용된다. 위장 천공이 있거나 의심되는 경우에는 불용성 조영제를 사용할 수 없다.^[5]

2. 1. 3. 척수 내 투여

요추 천자를 통해 척수 내에 주입한다. 과거에는 이오펜딜레이트(친유성 요오드 화합물)가 사용되었으나, 수용성이 아니어서 체내 제거가 어려워 후유증이 문제가 되어 현재는 사용되지 않는다.^[5]

2. 2. 영상 기법에 따른 분류

조영제는 사용되는 영상 기법에 따라 방사선 조영제, MRI 조영제, 초음파 조영제 등으로 분류할 수 있다.

2. 2. 1. 방사선 조영제

X-선을 기반으로 하는 방사선 촬영법에서는 요오드와 바륨이 가장 흔하게 사용되는 조영제이다. 다양한 종류의 요오드 조영제가 있으며, 삼투압, 점도, 요오드 함량에서 차이가 있다. 비이온성 이합체는 낮은 삼투압과 낮은 독성 때문에 선호되지만, 가격이 상대적으로 더 비싸다.^[2]

'''혈관 내 투여'''

정맥에 투여하여 혈관이 풍부한 조직을 강조하거나, 동맥의 특정 부위에 주입하여 투시를 통해 동맥 혈류를 관찰하는 데 사용된다. 비이온성 수용성 요오드 조영제, 수용성 요오드 조영제, 저삼투압 수용성 요오드 조영제 등이 사용된다.^[5] 요오드를 사용하므로 알레르기 반응이 나타날 수 있어 사용 전에 병력 확인이 필수적이다. 실제로 알레르기가 발생하여 혈압 저하 등이 나타나면 수액이나 카테콜아민을 사용하여 대처해야 한다. 과거에는 트로트라스트(이산화토륨콜로이드)가 사용되었으나, 토륨의 방사성에 의한 발암 작용이 발견되어 현재는 사용되지 않는다.

'''소화관 조영'''

경구 복용 외에도 소화관 내에 삽입한 튜브로 주입하거나, 항문으로 주입하는 등 검사 목적에 따라 사용 방법이 다르다. 물에 불용성인 황산바륨과 수용성 요오드계 조영제가 있다. 위장 천공이 있거나 의심되는 경우에는 불용성 조영제를 사용할 수 없다.

'''척수 내 투여'''

요추 천자를 통해 조영제를 주입한다. 혈관 조영제와 마찬가지로, 메트리자미드 등 비이온계 요오드 조영제가 사용되지만, 현재는 MRI가 더 널리 사용된다. 과거에는 이오펜딜레이트(친유성 요오드 화합물)가 사용되었지만, 수용성이 아니어서 체내에서 제거하기 어려워 후유증이 문제가 되어 현재는 사용되지 않는다.

2. 2. 2. MRI 조영제

가돌리늄은 자기 공명 영상(MRI)에서 MRI 조영제 또는 가돌리늄 기반 조영제(GBCA)로 사용된다.^[3] 가돌리늄은 3+ 산화 상태에서 7개의 홀전자를 가지고 있어, 조영제 주변 물 분자가 빠르게 이완되도록 하여 MRI 스캔의 품질을 향상시킨다.

가돌리늄 화합물은 MRI의 강한 T1 단축 효과를 가지며, T1 강조 영상에서 고신호를 나타내기 때문에 양성 조영제로 사용된다.^[6]

2. 2. 3. 초음파 조영제

마이크로버블은 심장초음파 검사를 포함한 의료 초음파 검사에서 조영제로 사용되어 심장 내 단락을 감지한다.^[4] 이러한 마이크로버블은 교반된 생리 식염수로 구성되어 있으며, 대부분은 폐의 모세혈관을 통과하기에는 너무 크다. 따라서 심장의 좌측에 도달하는 유일한 마이크로버블은 우심실-좌심실 단락으로 알려진, 심장의 양쪽 사이의 비정상적인 연결을 통과한다.

약제학적으로 제조된 마이크로버블은 소량의 질소 또는 과불화탄소로 구성되어 있으며, 단백질, 지질, 또는 고분자 껍질에 의해 강화되고 지지된다.^[4] 이들은 모세혈관을 통과할 수 있을 정도로 작으며, 좌심실의 조영도를 높여 벽의 시각화를 개선하는 데 사용된다. 버블 내부의 기체와 주변 액체 사이의 경계면에서의 밀도 감소는 초음파를 프로브로 강력하게 산란시키고 반사시킨다. 이러한 후방 산란 과정은 이러한 버블이 있는 액체에 높은 신호를 제공하며, 이는 결과 이미지에서 볼 수 있다.

심장 내 혈액의 흐름을 가시화하기 위해 마이크로 버블을 포함하는 초음파 조영제를 정맥 주사하거나, 발포제를 투여하여 조영제로 사용하기도 한다.^[7]

3. 부작용

X-선 방사선 촬영법에 사용되는 조영제 중 가장 흔한 것은 요오드와 바륨이다. 요오드 조영제는 삼투압, 점도, 요오드 함량에 따라 다양한 종류가 있다. 비이온성 이합체는 삼투압과 독성이 낮아 선호되지만, 비용이 더 비싸다.^[2]

조영제 부작용 예방 및 치료를 위해 생리 식염수 보충, 아세틸시스테인 해독, 중탄산염을 이용한 신장 기능 유지가 제안되지만, 그 효과는 논문에 따라 다르게 평가된다.^[2] 한국에서는 촬영 전 물 한 컵을 마시도록 안내하는 병원도 있다.

3. 1. 병태 생리

조영제 부작용의 병태 생리는 다음과 같다.

조영제는 다른 약물에 비해 아나필락시스 쇼크를 일으킬 위험이 다소 높다.^[1] 요오드 조영제는 대부분 소변을 통해 배설되며, 주로 혈관 수축에 의한 허혈과 근위 세뇨관 손상으로 신독성을 유발한다.^[8] 특히 이온성 조영제는 삼투압이 높아 비이온성 조영제보다 신장에 부담을 주기 쉽다고 알려져 있다.^[8] 드물게 일과성 갑상선 기능 항진증을 유발하는 경우가 있다.

3. 1. 1. 아나필락시스 쇼크

조영제는 다른 약물에 비해 아나필락시스 쇼크를 일으킬 위험이 다소 높다.^[1] 혈관에 투여하는 조영제는 체내에 투여되면 몸이 뜨겁게 느껴지는데, 이는 혈관 확장으로 인한 현상이며 일반적으로 문제는 없다.^[1]

3. 1. 2. 조영제 신증 (CIN)

요오드 조영제는 대부분 소변을 통해 배설되며, 주로 혈관 수축에 의한 허혈과 근위 세뇨관 손상으로 신독성을 유발한다. 특히 이온성 조영제는 삼투압이 높아 비이온성 조영제보다 신장에 부담을 주기 쉽다고 알려져 있다.^[8]

아나필락시스 쇼크와 달리, 조영제 신증은 개별 사례에서 예후에 미치는 영향이 완만하여 간과되어 왔다. 그러나 2000년대 이후 대규모 장기 역학 조사를 통해, 특히 중증 환자에서 생명 예후를 수 %이지만 유의하게 저하시키는 것으로 나타나 주목받게 되었다. 조영제 관련 급성 신장 손상이라고도 불린다.^[8]

3. 1. 3. 요오드 과잉증

일과성 갑상선 기능 항진증을 유발하는 경우가 있다.

3. 2. 예방 및 치료

생리 식염수 보충, 아세틸시스테인 해독, 중탄산염을 이용한 신장 기능 유지가 제안되고 있지만, 조영제 유해 반응 자체가 대규모 역학 조사에 의해 처음 밝혀진 질환이므로 유효성 입증 또한 어렵고, 논문에 따라 그 유효성에 대한 평가가 엇갈리고 있다.^[2] 또한 한국에서는 병원에 따라 부작용 예방을 위해 촬영 전에 물 한 컵을 마시도록 지시받는 경우도 있다.

참조

_[1] 사전 contrast agent
_[2] 학술지 Safe use of radiographic contrast media http://www.australia[...]
_[3] 웹사이트 MR Contrast Agents http://www.magnetic-[...]
_[4] 학술지 Bubble dynamics involved in ultrasonic imaging https://hal.archives[...]
_[5] 학술지 非イオン性ヨード造影剤およびガドリニウム造影剤の重症副作用および死亡例の頻度調査 https://search.jamas[...] 2005-07
_[6] 학술지 造影CT(ヨード造影剤)/造影MRI(ガドリニウム造影剤)検査のリスクマネージメント https://search.jamas[...] 日本交通医学会 2006-11
_[7] 학술지 ペースメーカー植え込み患者に対するバスキュラーアクセス作成前の静脈評価に炭酸ガス造影を施行した1例 https://doi.org/10.1[...] 日本心臓財団
_[8] 학술지 造影剤腎症と造影剤関連性急性腎障害：古くて新しい問題 https://doi.org/10.9[...] 日本小児循環器学会
_[9] 문서 단, 가용성 바륨 화합물 및 [[탄산 바륨]] 등은 사용 불가.

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