На «шаг» вперед европия. Речь о гадолинии. Этот металл отличается от 63-го элемента всего одним электроном. Он дополнительный. Поэтому, в таблице Менделеева гадолинийстоит после европия.
Открыт герой статьи тоже после него. Началось все с изучения минерала самарскит. В 1794-ом названия у камня еще не было. Сначала, в минерале нашли бериллий, потом – тербий и эрбий.
После, ученые выделили из камня самарий и, в итоге, гадолиний. Элементоткрыли в 1880-ом. То есть, между обнаружением близ Стокгольма самарскита и находкой в нем 64-го металла прошло почти 9 десятилетий. Не зря ли трудились, нашел ли гадолиний практическое применение? Об этом, и не только, далее.
Контрастное вещество — Кирилл Петров // йод, гадолиний, анафилактический шок, неприятные ощущения
Химические и физические свойства гадолиния
Гадолиний относится к редкоземельным металлам. Они входят в 17-ю группу таблицы Менделеева. Все элементы группы похожи внешне. Поэтому, еще не видя гадолиния, можно понять, что он серебристо-белый.
Есть и общие химические черты. Так, характерная степень окисления гадолиния, как и у прочих элементов 17-ой группы, равна +3-ем. Под степенью окисления понимают условный заряд атома, число свободных электронов, готовых вступить в реакцию с частицами других веществ.
Вещество способно буквально захватывать их. С этим, кстати, связано уникальное свойство гадолиния. Среди всех элементов таблицы Менделеева у 64-го наибольшее сечение захвата тепловых нейтронов
Природные изотопы гадолиниястабильны. Среди веществ 17-ой группы периодической системы радиоактивный элемент всего один, и это не 64-ый, а 61-ый прометий. Однако, искусственно синтезированные изотопы гадолиния могут с ним «поспорить».
В природе металл существует лишь в 6-ти ипостасях. В лабораториях «вывели» несколько десятков. У двух из них сечение захвата близко к 70 000 барн. Даже у самария показатель на 4 000 меньше.
Два изотопа гадолиния с наибольшей способностью к захвату тепловых нейтронов, это Gd157 и Gd155. Однако, промышленники ценят и другие атомы 64-го элемента. Все они отлично совмещаются с черными металлами.
Гадолиний — Самый Холодный Металл на Земле!
Последние, не теряют однородности, даже при 30-процентной примеси гадолиния. Оксидметалла вводится, или чистое вещество, неважно. Выплавка остается однородной. Зачем в ней гадолиний, расскажем в главе «Применение». Пока же, продолжим изучать свойства материала.
Итак, 64-ый элемент подвержен окислению, но с трудом. Славится металл и удельным электрическим сопротивлением. Говоря иначе, гадолиний не проводит ток, причем, в любых условиях. Хвалят, так же, теплоемкость 64-го вещества.
При комнатной температуре она на 20% больше, чем у церия и лантана. Что же касается магнитных свойств гадолиния, они приближают металл к железу, никелю и кобальту. Причем, два последних герою статьи уступают.
Не сложно догадаться, что гадолиний – ферромагнитик, то есть, намагничивается вне поля. Минус в том, что процесс протекает лишь до 17-ти градусов. Для сравнения, тот же никель сохраняет ферромагнитные свойства до 40-ка по шкале Цельсия.
Применение гадолиния
Говорилось о совмещении гадолиния с черными металлами. Но, 64-ый элемент отлично соединяется и с другими веществами. Так, именно герой статьи служит лигатурой к титану, повышая его текучесть и прочность.
В шихту добавляют, как соли гадолиния, так и чистый металл. Если же взять конкурентов, к примеру, церий, он растворится в основе в 40 раз хуже. Вот почему промышленники гоняются за редким гадолинием, игнорируя более распространенные элементы.
Добавляют гадолиний и в стали. Лигатура раскисляет их, то есть, нейтрализует растворенный в расплаве кислород. Газ делает сплав пористым, ухудшает механические свойства стали.
Пригождается герой статьи и в атомных реакторах. Там из гадолиния состоят стержни. Зачастую, они содержат еще и сталь. Она удешевляет детали, мало влияя на способность захватывать нейтроны. В любом случае, стержни из гадолиния эффективнее, чем классические из кадмия.
Последние, ловят нейтронов в 18 раз меньше.
В атомных реакторах, так же, встречается нитрат гадолиния. Он нужен для жидкостного регулирования реактивности установок. Через 5 часов добавки в воду 64-го вещества, уровень водорода в реакторе увеличивается в 18 раз, перекиси в 15, а кислорода – в 7. Для таких результатов достаточно раствора гадолиния концентрацией 10-3 моль на литр.
Еще одна сфера применения 64-го вещества – холодильная. В ней нужен сернокислый гадолиний. Он является парамагнетиком. Это значит, попадая в поле, материал намагничивается в его направлении.
Поэтому, если соль гадолиния оказывается в теплоизолированном помещении, в атмосфере инертных газов и магнитного поля, она нагревается. Заодно, смесь нагревает газ.
Остается откачать его, убрать магнитное поле. В этом случае соль охладится. Температура будет ниже начальной. Повторение цикла позволяет достичь абсолютного ноля.
Найти 64-ый элемент можно и в скоростных компьютерах. В них присутствует окись гадолиния. Ее добавляют в железо-иттриевые ферриты, исключающие искажение сигнала.
Сигнал нельзя искажать и делая МРТ сердца. С гадолиниемснимки получаются максимально контрастными. Поэтому, 64-ый металл применяют во всех рентгенаппаратах.
Так, в качестве источника излучения гадолиний помогает выявить остеопороз, опухоли и прочие недуги организма. Так же, создан ряд лекарств на основе 64-го элемента. Препараты гадолиния, к примеру, блокируют клетки Купфера. Это макрофаги печени. Они захватывают бактерии, что не уместно при лечении ряда заболеваний органа.
Производство гадолиния
Наиболее выгодно производство 64-го элемента из отходов прочих производств. Как правило, это безводные фториды. Их восстанавливают кальцием. Это универсальный способ получения всех редкоземельных металлов.
Кальций берут металлический, в порошке. Смесь с фторидом помещают в танталовый тигель и раскаляют. В качестве атмосферы нужен газ аргон. Запускается реакция, после которой остается удалить шлак, оставив чистый металл.
Купить гадолиний, произведенный восстановлением фторида, стоит лишь при соответствии техническому условию за номером 48-4-210-72. Именно оно регламентирует изготовление материала, у которого есть несколько марок, к примеру, ГдМ-1, ГдМ-2 и ГдМ-3.
Цена гадолиния
Цена гадолиния зависит от формы выпуска и чистоты металла. Если последняя составляет 99,9%, за килограмм слитков просят от 20 000 рублей. Соответственно, высчитывается цена гадолиния за грамм.
Получается 20 рулей. Дешевле стоят соединения металла. Так, килограмм оксида гадолиния обходится от 7 000 рублей. Обычно, это 7 900-8 000. Ценник указан для розницы. Оптовикам, конечно, делают скидки.
Однако, поскольку гадолиний редкоземельный, то есть, мало распространен, продавцы сбрасывают по минимуму.
Интересно, что еще пару десятилетий назад 64-ый элемент отдавали за бесценок, поскольку не находили ему применение. В изданиях 20-го века так и пишется: — «Не имеет практического применения».
Как видно, наука не стоит на месте, ситуация меняется и, возможно, стоит закупиться впрок. Эксперты утверждают, что цена на гадолиний будет лишь расти.
Источник: tvoi-uvelirr.ru
Какие контрастные препараты применяют для МРТ
Для улучшения визуализации исследуемой области и выявления сложных патологий применяют контрастное вещество при МРТ. Для этого используют препараты на основе гадолиния.
Рассказывает специалист ЦМРТ
Бурулев А.Л. Врач УЗД • Рентгенолог • стаж 28 лет
Безопасность для взрослого
Препараты классифицируют по степени безопасности для пациентов из группы риска. Средства для контрастирования отличаются концентрацией гадолиния. Для чего нужен контраст? Такой диагностический метод отличается повышением контрастности тканей на снимках, что помогает выявить малейшие изменения или патологические очаги для постановки точного диагноза.
Также пациентов волнует вопрос — как вводят контрастное вещество при МРТ? Контраст вводят двумя способами: внутривенная инъекция полной дозы, или болюсно (небольшими порциями при помощи шприца-инжектора).
МРТ — магнитно-резонансная томография
Безопасен ли контраст
В препаратах последнего поколения вместо солевых растворов используют хелатные комплексы гадолиния — вязкого металла серебристого цвета с минимальной токсичностью. В отличие от йодосодержащих, они обладают низким риском аллергии. Легко переносятся человеком, не несут вреда и быстро выводятся из организма. Полностью безопасные для групп пациентов, не имеющих противопоказаний для МРТ с контрастом.
Побочные эффекты применения контраста
- кожными высыпаниями в месте укола, эритемой, крапивницей
- легким головокружением или головной болью
- слезотечением, чиханием, першением в горле
- одышкой, легкими приступами тошноты
Анафилактические проявления встречаются редко. Общий риск побочных эффектов выражен 0,1% из 100. В остальных случаях препараты отлично переносятся и не вызывают ухудшения самочувствия.
Для уменьшения вероятности аллергических реакций перед тем, как проводится МРТ с контрастом, делают аллерготест.
Противопоказания
Помимо общих ограничений к МРТ, применение контрастирующих растворов не рекомендовано пациентам со следующими заболеваниями или нарушениями:
- медикаментозной аллергией на лекарственные препараты или компоненты контрастирующих средств
- нарушениями сердечной деятельности в тяжелой форме
- выраженной почечной, печеночной недостаточностью
- бронхиальной астмой, анемией тяжелой формы
- на протяжении всего периода вынашивания плода или подозрении на вероятную беременность
- детям до года жизни
Контраст при беременности применяют в исключительных случаях по жизненным показаниям, когда потенциальный риск оправдан угрозой жизни и здоровья женщины. При грудном вскармливании рекомендовано создать запас грудного молока или перейти на кормление смесями до полного выведения препаратов из организма. Период полного выведения зависит от дозировки и составляет до 72 часов.
При диагностированных или предполагаемых патологиях печени и почек необходим предварительный биохимический анализ крови с контролем показателей мочевины и креатинина. При обнаружении тяжелых отклонений контраст не используют.
В каких случаях назначают контрастное усиление и зачем это нужно
МРТ с контрастом помогает с высокой точностью поставить диагноз даже на начальной стадии болезни. Процедуру назначают врачи разных специальностей для обследования всех органов и систем организма. Например, контрастное вещество при МРТ головного мозга вводят для выявления причин головных болей, судорог, резкого ухудшения зрения или слуха, обнаружения лор- или стоматологических заболеваний, в пред- и послеоперационном обследовании, при инсультах и иных патологиях.
Также контрастное усиление применяют для:
- оценки повреждений мягких тканей, суставов, сухожилий, обнаружения кровотечений или внутренних гематом
- сосудистых патологий любой локализации, обнаружения тромбозов, стенозов, аневризм, деформаций, оценки проходимости кровотока
- патологиях спинного и головного мозга
- протрузиях, грыжах межпозвонковых дисков, защемлении нервных корешков, параличах или парезах, атрофии мышц конечностей
- оценки состояния и функциональности внутренних органов
- уточнения спорных диагнозов
- обнаружения опухолей, выявления их характера и размеров, точной локализации, соотношения с окружающими структурами в рамках планирования хирургического вмешательства
- обнаружения метастазов, их локализацию.
- МРТ предпочтительно для оценки динамики патологии, либо для уточнения диагноза, когда другие диагностические методы не дают должных результатов.
Контрастное вещество при МРТ головного мозга
Контрастное вещество при МРТ головного мозга вводят для выявления причин головных болей, судорог, резкого ухудшения зрения или слуха, обнаружения лор или стоматологических заболеваний, пред и послеоперационном обследовании, инсультах и многих иных патологиях.
Как проходит процедура
При рекомендованном МРТ с контрастом изначально проводят нативное сканирование. Затем вводят контрастное вещество и повторяют процедуру. Это необходимо для выявления мельчайших отклонений от нормы, так как вещество накапливается в патологически измененных тканях и показывает точное расположение очагов воспаления или новообразования.
Также пациентов волнует вопрос — как вводят контрастное вещество при МРТ. Контраст вводят двумя способами: внутривенная инъекция полной дозы, или болюсно (небольшими порциями при помощи инжектора).
Источник: mrtpetrograd.ru
Предупреждение FDA о контрастном веществе, содержащим гадолиний
U.S. Food and Drug Administration (FDA) и Европейское Медицинское Агентство (ЕМА) ранее выпустили предупреждения относительно некоторых гадолиний-содержащих контрастных препаратов в связи с сообщениями об их накоплении в тканях головного мозга.
В декабре 2017 года FDA выпустило обновленные рекомендации, согласно которым все гадолиний-содержащие контрастные препараты, используемые во время МРТ для визуализации любых органов могут накаливаться в головном мозге.
- Такое скопление гадолиния может быть ассоциировано с прямым развитием побочных эффектов у пациентов, в том числе и с нормальной почечной функцией. При этом, по мнению экспертов, польза от исследований продолжает превышать риски. Важно знать, что описаны случаи нефрогенного системного фиброза при задержке гадолиния у пациентов с предшествующей почечной недостаточностью.
В настоящем сообщении FDA отмечается необходимость проведения исследований на людях и животных с целью оценить безопасность данных продуктов.
Применение гадолиний-содержащих препаратов
- Контрастные вещества, содержащие гадолиний, используется для визуализации опухолей, инфекционных очагов и поиска источника кровотечений. Гадолиний представляет собой тяжелый металл, большая часть которого выделяется с почками, однако следы вещества могут сохраняться в теле на протяжении длительного времени.
Важно выделить категории пациентов, у которых риск задержки гадолиния повышен. К ним можно отнести лиц, которым неоднократно выполняют исследования с гадолинием, беременных женщин, детей и пациентов с воспалением.
- В настоящее время на рынке представлены 2 типа гадолиний-содержащих препаратов, линейные и макроциклические соединения. Необходимо отметить, что линейные вещества чаще и на более длительный срок задерживаются в организме.
- До окончания анализа безопасности FDA рекомендует предупреждать всех пациентов о возможном риске гадолиний-содержащих контрастных веществ.
Источник:FDA. Drug Safety and Availability. 19 December 2017.
Всероссийская Образовательная Интернет-Сессия
109029, Россия, Москва, ул. Нижегородская, д. 32, стр. 4, эт. 2, оф. 255открыть схему проезда +7 (495) 730-20-26
Информация и материалы, представленные на настоящем сайте, носят научный, справочно-информационный и аналитический характер, предназначены исключительно для специалистов здравоохранения, не направлены на продвижение товаров на рынке и не могут быть использованы в качестве советов или рекомендаций пациенту к применению лекарственных средств и методов лечения без консультации с лечащим врачом.
Лекарственные препараты, информация о которых содержится на настоящем сайте, имеют противопоказания, перед их применением необходимо ознакомиться с инструкцией и проконсультироваться со специалистом.
Мнение Администрации может не совпадать с мнением авторов и лекторов. Администрация не дает каких-либо гарантий в отношении cайта и его cодержимого, в том числе, без ограничения, в отношении научной ценности, актуальности, точности, полноты, достоверности научных данных представляемых лекторами или соответствия содержимого международным стандартам надлежащей клинической практики и/или медицины основанной на доказательствах. Сайт не несет никакой ответственности за любые рекомендации или мнения, которые могут содержаться, ни за применимость материалов сайта к конкретным клиническим ситуациям. Вся научная информация предоставляется в исходном виде, без гарантий полноты или своевременности. Администрация прикладывает все усилия, чтобы обеспечить пользователей точной и достоверной информацией, но в то же время не исключает возможности возникновения ошибок.
Источник: internist.ru