coronavirus logo V9 

Produits de contraste et médicaments radio-pharmaceutiques

Résumé de la fiche

Produits de contraste

  • Environ la moitié des scanners et le tiers des IRM sont réalisés « avec injection », soit 1,5 millions d’injections par an en France.

  • Le produit de contraste est une substance injectable ou ingérable utilisé en imagerie médicale  pour augmenter artificiellement le faible contraste naturel de certains tissus afin d’améliorer la visualisation des organes explorés.

  • Il existe plusieurs catégories de produit de contraste. Les plus utilisés actuellement sont les produits de contraste iodés (PCI) utilisés en TDM et les produits de contraste gadolinés (PCG) utilisés en IRM. Depuis peu un produit de contraste gazeux est utilisé́ en échographie.

 

Médicaments radio-pharmaceutiques

  • L’imagerie de la médecine nucléaire repose sur la localisation d’un médicament radio-pharmaceutique (MRP) préalablement administré au patient. Un MRP est un médicament contenant des isotopes radioactifs incorporés à des fins médicales. Il peut être utilisé à visée diagnostique ou thérapeutique.
  • Les MRP sont administrés à des concentrations extrêmement faibles.
  • Le MRP ne peut être prescrit que par des médecins spécialisés en médecine nucléaire et il ne peut être délivré que par des pharmaciens spécialisés en radiopharmacie ou des manipulateurs en électroradiologie médicale.

Item(s) ECN

176: Risques sanitaires liés aux irradiations. Radioprotection

Rappel physiopathologique

Produits de contraste

  • L’imagerie médicale est fondée sur l’étude des contrastes tissulaires liés aux procédés physiques utilisés et à la nature physico-chimique des tissus. Sur un cliché radiologique, les structures à contraste naturel élevé peuvent être étudiées spontanément (tissus osseux, structures aériques). Les structures à faible écart de densité (tissus mous) ne peuvent pas être étudiées spontanément. Pour pallier ce déficit, l’administration de produits de contraste de densité plus faible (l’air) ou plus élevée (le baryum) se révèle nécessaire. L'augmentation du contraste est due à la présence d'atomes à numéro atomique élevé (Z = 53 pour l'iode, 54 pour le baryum) qui augmentent l'absorption des photons X.
  • Les produits de contraste sont des produits chimiques appartenant à la classe des médicaments. Ce sont des substances injectables ou ingérables qui améliorent la visualisation des organes explorés.
  • Il existe plusieurs catégories de produit de contraste. Les plus utilisés actuellement sont les produits de contraste iodés (PCI) utilisés en TDM et les produits de contraste gadolinés (PCG) utilisés en IRM. Depuis peu un produit de contraste gazeux est utilisé en échographie. Les plus anciens de ces produits de contraste sont ceux utilisés pour l’exploration du tube digestif à base de sulfate de baryum.
  • Du point de vue de la réglementation, ils nécessitent une AMM et sont classés sur la liste I (cadre rouge, prescription médicalisée). A la différence des produits médicamenteux classiques, ils sont administrés dans un but diagnostique et non thérapeutique.

 

 Médicaments radiopharmaceutiques (MRP)

  •  La médecine nucléaire regroupe l'ensemble des applications médicales reposant sur l'administration au patient d'une substance radioactive en source non-scellée. Elle comprend des applications diagnostiques, principalement par imagerie et des applications thérapeutiques (radiothérapie interne vectorisée). Les images acquises en médecine nucléaire, en localisant un médicament radiopharmaceutique (MRP) préalablement administré au patient, sont le reflet de l'activité moléculaire, métabolique et fonctionnelle spécifique à certaines lésions ou structures de l'organisme. 
  • Les radionucléides le plus souvent utilisés sont émetteurs de photons gamma (γ) : ces photons traversent l'organisme en interagissant peu avec les tissus avant d'être détectés à l'extérieur du patient. La détection reposant sur un phénomène de scintillation, on parle de scintigraphie pour désigner l'imagerie effectuée en médecine nucléaire. On peut aussi utiliser des émetteurs β + qui donnent secondairement naissance à des photons γ. 
  •  La scintigraphie appartient aux techniques d'imagerie d'émission (les photons sont émis par le patient), par opposition à l'imagerie de transmission dans laquelle les photons transmis sont ceux qui n'ont pas été absorbés par le patient et qui vont permettre de réaliser les images rendant ainsi compte de la densité des milieux traversés : il s'agit là des techniques de radiologie conventionnelle ou de la TDM. En comparaison avec les images radiologiques, les images scintigraphiques ont une qualité morphologique médiocre. D'une part, car le MRP s'accumule spécifiquement sur certaines structures, si bien que la plupart des organes restent invisibles à la scintigraphie. D'autre part, car la résolution spatiale en médecine nucléaire est moins bonne qu'en radiologie. L'intérêt de l'imagerie scintigraphique tient à son caractère moléculaire, métabolique et fonctionnel : elle apporte une information spécifique du MRP administré au patient. 

Médicaments existants

Produits barytés 

  • Sulfate de baryum : Micropaque®, Micropaque scanner®, Microtrast colon®. 

Produits iodés

  • Spécialités de basse osmolalité : iopromide (Ultravist®) , iopamirol (Iopamiron®), ioversol (Optiray®), iobitridol (Xenetix®), iohexol (Omnipaque®), iodixanol (Visipaque®), ioméprol (Ioméron®), acide ioxaglique (Hexabrix®).
  • Spécialités de haute osmolalité : Amidotrizoate de sodium (Gastrografine®), Acide diatrizoique (Radioselectan®), Acide ioxitalamique (Telebrix®).

Produits de contraste pour l’IRM

  • Chélate: acide gadotérique (Dotarem®), gadotéridol (Prohance®), gadodiamide (Omniscan®), gadobénate de diméglumine (Mutlihance®), gadobutrol (Gadovist®).

Produits adaptés à l’échographie

  • Hexafluorure de soufre (Sonovue®).

 Médicaments radio-pharmaceutiques utilisés en scintigraphie conventionnelle 

  • Technétium 99mTc : HMDP(hydroxyméthylène disphosphonate de sodium, scintigraphie du squelette ; Sestamibi, Tétrofosmine (perfusion myocardique, parathyroïdes, tissu mammaire) ; Angiocis (fraction d'éjection ventriculaire, recherche d'hémorragie ; Pertechnétate (fonction thyroïdienne) ; HMPAO (hexa-methyl-propylene-amine-oxime, perfusion cérébrale) ; etc.
  • Thallium 201Tl : Chlorure de thallium (201Tl) perfusion myocardique, glandes parathyroïdes, etc.
  • Krypton(81mKr) : Kryptoscan®, ventilation pulmonaire.
  • Iode 123I : DaTSCAN® Ioflupane (neurotransmission dopaminergique) ; MIBG (méta-iodobenzylguanidine) ou iobenguane, médullosurrénale.
  • Iode 131I : Noriodocholestérol, corticosurrénale.
  • Indium(111In) : Pentétréotide, récepteurs à la somatostatine (tumeur neuroendocrine).

 

Médicaments radio-pharmaceutiques utilisés en TEP

  • 18F-FDG : (fluorodésoxyglucose) : Métabolisme glucidique (Glucotep, Fludesoxyglucose, Gluscan, etc).
  • 18F-FCH (fluorocholine) : Métabolisme lipidique membranaire (Prostatep, Iasocholine, etc).
  • 18F−(fluorure ou FNa) : scintigraphie du squelette .
  • 18F-FDOPA : Métabolisme des acides aminés, Neurotransmission dopaminergique (Dopacis, Dopaview, Iasodopa, etc).
  • Autres radionucléides: 68Ga,82Rb, 11C,13N, 15O.

Mécanismes d’action des différentes molécules

Produits barytés

  • Propriétés chimiques et pharmacodynamiques

Le baryum, de symbole Ba et de numéro atomique 56, intègre des composés souvent toxiques (acétate, nitrate, carbonate, chlorate, sulfate) pour différentes applications (peinture, verre, pyrotechnique, papier photographique).

Le sulfate de baryum de symbole BaSO4, qui a été retenu, n’existe pas à l’état ionique mais sous forme de microparticules solides non solubles dans l’eau. Il est utilisé depuis plusieurs décennies comme opacifiant du tube digestif.

Utilisé indifféremment par voie orale ou rectale, il tapisse et délimite le tube digestif. Les fines particules de sulfate de baryum permettent de tapisser les moindres replis de la muqueuse, permettant la mise en évidence de très petites lésions.

Néanmoins, ces examens digestifs contrastés tendent à être supplantés par les techniques endoscopiques classiques (caméra) ou virtuelles (TDM).

  • Propriétés pharmacocinétiques

Le sulfate de baryum est un produit minéral qui se présente sous la forme d’une poudre blanche, opaque aux rayons X et insoluble. Il n’est donc ni digéré, ni absorbé.

 

Produits iodés

  • Propriétés chimiques

L'iode en lui-même est toxique du fait de son interaction avec la thyroïde et est donc intégré dans une enveloppe moléculaire cyclique (benzènes) rendue hydrophile afin d'empêcher sa métabolisation. Il existe plusieurs spécialités de produits de contraste iodés distribuées par différents laboratoires pharmaceutiques, chacune correspondant à une enveloppe benzénique différente. Ces différentes spécialités sont souvent disponibles en plusieurs concentrations différentes (jusqu'à 400 mg/l d'iodure). Les modalités d'administration des produits de contraste iodés sont multiples. Bien que la voie intraveineuse soit largement la plus utilisée en TDM, il est également possible, entre autres, de faire ingérer le produit de contraste, l'injecter en intrathécal (pour les recherches de fistule ostéodurale par cisternoscanner) ou l'injecter directement au sein d'une cavité par ponction directe ou par l'intermédiaire d'un drain ou d'une sonde.

  • Pharmacocinétique

La pharmacocinétique est fonction du mode et du site d’administration.

L'injection de produit de contraste s'effectue habituellement sur une voie veineuse périphérique posée au membre supérieur. Le produit est administré le plus souvent à l'aide d'une seringue automatique permettant de délivrer un volume et un débit prédéfinis, sur une durée par conséquent aisée à calculer. Le bolus de contraste suit le sens physiologique de la circulation sanguine : le produit transite par les veines du membre supérieur pour rejoindre la veine cave supérieure se drainant dans l'atrium droit. Le contraste arrive ensuite dans le ventricule droit (VD) et opacifie les artères pulmonaires puis les veines pulmonaires avant de revenir à l'atrium gauche et au VG. Le contraste est alors éjecté au sein de l'aorte puis se distribue à tous les organes par le biais des branches artérielles partant de l'aorte. Après le rehaussement parenchymateux qui nécessite un délai variable d'un organe à l'autre, le retour veineux s'effectue par les veines systémiques et le réseau porto-mésentérique et se collecte finalement dans les systèmes caves supérieur et inférieur. L'élimination est principalement rénale et a minima biliaire (part majorée en cas d'insuffisance rénale). En fonction du délai fixé pour le déclenchement de l'acquisition, l'exploration pourra s'effectuer à différents moments de la chronologie. Les acquisitions peuvent être répétées à différents délais après le début d'une seule injection afin d'obtenir plusieurs « temps » ou phases sans recourir à des injections itératives.

Les produits monomériques ioniques de haute osmolalité ont été remplacés depuis plus de 10 ans par les PCI de basse osmolalité qui sont mieux tolérés. Selon les experts, il n’y a plus de place pour les PCI de haute osmolalité pour les explorations diagnostiques utilisant un produit de contraste administré par voie intra-vasculaire

  • Pharmacodynamie

La quasi-totalité de la dose injectée par voie intraveineuse est excrétée de manière inchangée par voie rénale dans les 24 heures chez les patients dont la fonction rénale est normale. La demi-vie d'élimination est approximativement de 2 heures pour iohexolchez les patients ayant une fonction rénale normale.

Il n’y a pas de métabolite détecté. La liaison aux protéines est très faible (<2%). 

 

Agents de contraste en IRM

 L'utilisation d'agents de contraste en IRM est très fréquente. Ils sont nombreux et le domaine est en évolution constante. Ils accélèrent la relaxation dans les tissus pour augmenter la performance diagnostique de l'examen. Il existe 2 grandes catégories d'agents de contraste en fonction de leur mode d'action sur le signal d'IRM. Bien que les agents de contraste aient à la fois des effets sur le T1 et le T2, certains ont plus d'effet sur le T1 et d'autres sur le T2. On les classe alors en « agents T1 » et « agents T2 ».

MRP

cf rappel physiopathologique.

Situations à risque ou déconseillées

  • Femme enceinte ou allaitante

Quel que soit le produit de contraste ou le MRP, le principe de précaution est de mise (se surajoutent les problèmes liés à la radioprotection chez la femme enceinte). L'injection d'un agent de contraste n'est pas recommandée mais peut être réalisée après appréciation du rapport bénéfice/risque. 

  • Il existe d’autres situations à risques ou déconseillées en fonction du produit de contraste (ou du MRP) et du type d’examen (cf notice d’utilisation de chaque produit et sections précaution d’emploi et effets indésirables du présent document).

Précautions d’emploi

Produits iodés

Cf effets indésirables

 

Agents de contraste en IRM

  • Contre-indications absolues

Certains dispositifs médicaux implantables actifs : (stimulateurs cardiaques, défibrillateurs cardiaques implantables, neurostimulantes, implants cochléaires, clips vasculaires ferromagnétiques intra-cérébraux, etc.) 

  • Contre-indications relatives

Claustrophobie. 

 Éclats métalliques, en fonction de leur caractère ferromagnétique et de leur situation anatomique : risques de déplacement et d’échauffement. 

Dispositifs transdermiques (patchs) : risques de brûlures avec certains patchs contenant un feuillet métallique. 

Tatouages : également risques de brûlures lorsqu’ils sont situés dans la zone à étudier. 

 

MRP

  • Chaque type d’examen peut nécessité des précautions particulières (ex : TEP 18FDG : A jeun 6h avant, Éviter l'activité́ physique intense la veille, Éviter l'exposition au froid le jour de l'examen, chez les patients diabétiques, la glycémie doit être équilibrée. Pas d'administration d'insuline dans les 3h précédent l'examen).

 

  • Principales consignes de radioprotection 

Après l'examen, il n'y a le plus souvent pas de précaution particulière, en-dehors de boire et d'uriner fréquemment le jour de l'examen. 

 Certains lieux comportent des détecteurs de radioactivité (aéroports, certains postes frontières...). Un certificat indiquant l’élément radioactif qui a été administré peut être fourni sur demande. 

Aucune mesure d’éviction particulière n'est recommandée pour l’entourage et les sujets contacts, y compris les enfants en bas âge et les femmes enceintes, les doses cumulées étant toujours très inférieures à 1 mSv et très souvent équivalentes à celles délivrées par l’irradiation naturelle de certaines régions sur quelques jours.

Effets indésirables

Une réaction allergique de type anaphylactoïde est possible quel que soit le type de produit utilisé.

 

Produits barytés

Toxicité : le risque majeur est le passage du produit dans la circulation sanguine entraînant un risque d’embolie.

En cas de perforation du tube digestif, les fines particules peuvent entrainer une réaction inflammatoire granulomateuse particulièrement grave.

En cas d’inhalation, le risque est de provoquer une insuffisance respiratoire par obstruction des bronchioles.

 

Produits iodés

  • Réaction physiologique à l'injection de produit de contraste :

L'injection du produit de contraste augmente l'osmolalité plasmatique, ce qui provoque un appel d'eau depuis les cellules endothéliales et une vasodilatation diffuse. L'effet ressenti est celui d'une bouffée de chaleur diffuse, sans caractère pathologique, et dont on prévient systématiquement le patient afin qu'il ne s'inquiète pas inutilement au moment de l'injection. Les autres signes souvent ressentis au cours de l'injection sont un goût métallique et une fausse sensation de miction.

  • Réaction d'hypersensibilité immédiate non immunoglobulines E (IgE)-dépendante :

L'injection peut par ailleurs provoquer une dégranulation des polynucléaires basophiles, la libération d'histamine provoquant alors des démangeaisons, voire une urticaire et, éventuellement, nausées et vomissements. Cette hypersensibilité immédiate non IgE dépendante (histaminolibération non spécifique) n'est pas de type allergique et est considérée comme mineure. Elle est plus fréquente à débit d'injection élevé et si le produit de contraste a une concentration élevée. Certains patients sont davantage sujets à ce type de réactions non allergiques, notamment les patients présentant un terrain atopique ou les patients asthmatiques (aggravation des symptômes respiratoires). Cette réaction ne contre-indique pas l'injection ultérieure de produit de contraste mais justifie une surveillance au décours de l'examen afin de ne pas méconnaître une réaction allergique vraie. Une préparation par antihistaminiques antihistaminiques H1 est efficace dans ce cas. 

  • Réactions allergiques

Réactions d'hypersensibilité immédiate allergique Il s'agit alors de réactions d'hypersensibilité immédiate IgE-dépendantes, impliquant une reconnaissance spécifique des molécules du produit de contraste par des IgE spécifiques produites lors d'une première phase de sensibilisation. Cette reconnaissance immunologique spécifique entraîne une activation des mastocytes et des polynucléaires basophiles provoquant une réaction allergique vraie de sévérité variable, habituellement dans les premières minutes suivant l'injection. Il est donc recommandé d'adresser le patient à une consultation d'allergologie en cas de réaction consécutive à l'injection de produit de contraste iodé. Tout produit de contraste engendrant une réaction positive aux tests cutanés devra être contre-indiqué mais pourra être substitué par une autre spécialité de produit de contraste (absence de réactions croisées). Il est important de rappeler que les réactions allergiques vraies ne sont pas provoquées par l'atome d'iode (déjà présent dans la thyroïde) : l'allergie à l'iode n'existe pas ! Par conséquent, il ne faut pas contre-indiquer l'injection de produit de contraste chez un patient prétendument « allergique » aux produits de la mer ou à la polyvidone iodée (Bétadine®) qui n'ont aucune communauté antigénique avec les produits de contraste iodés. L'allergie est liée aux excipients associés à l'iode, qui varient d'un produit à l'autre.

  • Néphrotoxicité et insuffisance rénale

Les produits de contraste iodés sont éliminés par filtration rénale. Ils peuvent induire une néphropathie au produit de contraste définie par une élévation de plus de 30 % de la créatininémie de base ou par une oligurie survenant dans les 72 heures suivant l'injection. Le dosage de la créatininémie est donc indispensable avant toute injection intraveineuse de produit de contraste iodé. Les patients présentant un débit de filtration glomérulaire (DFG) inférieur à 60 mL/min, une néphropathie diabétique, un myélome avec protéinurie, un traitement néphrotoxique (anti-inflammatoires non stéroïdiens [AINS], sels de platine, etc.) ou un âge supérieur à 65 ans sont davantage susceptibles de développer une néphropathie induite par les produits de contraste et représentent une population à risque. En cas d'insuffisance rénale sévère (DFG < 30 mL/min), l'injection de produit de contraste est en principe contre-indiquée. La prescription, en particulier dans la population à risque décrite plus haut, devra être réfléchie et une méthode d'exploration alternative (échographie, IRM) sera privilégiée lorsque cela sera possible. Si l'injection est malgré tout nécessaire, certaines précautions devront être mises en place : injection réalisée si possible à sept jours d'intervalle de l'administration d'un autre médicament néphrotoxique (AINS, cure de chimiothérapie) et délai d'au moins trois à cinq jours entre deux injections de produit de contraste iodé. En cas d'insuffisance rénale modérée, des mesures de néphroprotection seront nécessaires : hydratation suffisante encadrant l'injection (2 litres per os entre les 24 heures précédant et les 24 heures suivant l'injection), de préférence par une eau riche en sodium et en bicarbonate. Les antécédents de transplantation rénale doivent faire considérer le patient comme insuffisant rénal sévère (contre-indication) tandis que l'hémodialyse ne justifie pas de précaution particulière. La metformine est une molécule à élimination rénale favorisant le métabolisme anaérobie et la production d'acide lactique. Les patients diabétiques de type II sous metformine devront interrompre leur traitement après l'injection de produit de contraste. Si une néphropathie induite par les produits de contraste survient (la néphropathie diabétique étant l'un des facteurs de risque), la metformine n'est plus éliminée et s'accumule dans l'organisme au fil des prises du traitement. Il en résulte une dangereuse acidose lactique, qui peut être prévenue par la suspension systématique du traitement après injection de produit de contraste. La réintroduction de la metformine est autorisée après contrôle de la créatininémie à 48 heures. Il n'est en revanche plus recommandé d'interrompre la metformine en amont de l'examen. 

  • Perturbation du métabolisme thyroïdien

Malgré l'incorporation de l'iode à des molécules benzéniques, des iodures libres sont susceptibles d'être captés par la thyroïde et induire une hyper- ou une hypothyroïdie. Cela est plus fréquent chez le nouveau-né et chez les patients présentant une affection thyroïdienne (hyperthyroïdie non équilibrée). Une hyperthyroïdie non contrôlée, d'autant que le patient est âgé ou souffre d'une maladie cardiaque, contre-indique l'injection de produit de contraste iodé du fait du risque de cardiothyréose induite. Les patients souffrant d'hyperthyroïdie mais suivant un traitement par antithyroïdiens ne relèvent en revanche d'aucune précaution spécifique. L'administration de produits de contraste iodés peut enfin perturber le métabolisme d'autres agents pharmacologiques. L'iode libre dans le produit de contraste iodé est capté par la thyroïde qu'il sature, empêchant ainsi par compétition la fixation de l'123I ou 131I. Ainsi, lorsqu'une scintigraphie thyroïdienne ou qu'un traitement par iode radioactif sont nécessaires, ils doivent être réalisés avant une TDM avec injection de produit de contraste iodé et non après. 

Produits de contraste IRM

  • Comme les PCI, les PCG peuvent être à l’origine de réactions allergiques vraies, et comme pour les PCI des tests allergologiques peuvent et doivent être réalisés afin d’éliminer ultérieurement l’utilisation de produit.
  • Les PCG peuvent également avoir un effet nocif sur les reins, le risque n’existe qu’en cas d’insuffisance rénale avérée, et le plus souvent chez des patients dialysés ou suivis en néphrologie. C’est la raison pour laquelle, en présence de facteurs de risques, il est nécessaire de contrôler la fonction rénale.
  • Risque de rétention de gadolinium dans le cerveau et dans d’autres tissus:

Le 12/01/18 : suspension des AMM de l’acide gadopentétique (Magnevist®) et du gadodiamide (Omniscan®) utilisés en intraveineux, restriction de l’AMM de l’acide gadobénique (Multihance®) à l’imagerie du foie et modification de l’information des autres spécialités maintenues.

Une revue par l’Agence Européenne des Médicaments (EMA) a confirmé que de faibles quantités de gadolinium sont retenues dans le tissu cérébral après l’utilisation de produits de contraste à base de gadolinium.

Une rétention plus importante de gadolinium dans le cerveau a été observée avec les produits linéaires par rapport aux produits macrocycliques.

À ce jour, il n’existe aucune preuve que la rétention de gadolinium dans le cerveau, quel que soit le produit de contraste, soit nocive pour les patients.

Comme les risques à long terme de la rétention de gadolinium dans le tissu cérébral sont inconnus, l’EMA recommande la suspension des AMM des produits de contraste linéaires intraveineux dans l’UE, à l’exception :

- de l’AMM de l’acide gadobénique, qui reste disponible pour l’imagerie du foie uniquement.

- de l’AMM de l’acide gadopentétique, pour l’utilisation intra-articulaire uniquement (Ce médicament n’est néanmoins plus commercialisé en France depuis décembre 2016 et son AMM vient d’être abrogée pour raisons commerciales).

Imprimer la fiche

  • 02 juillet 2018