Гадолиний металл. Свойства, производство, применение и цена гадолиния. Электроника. Соединения гадолиния используются для изготовления катодов для электронно-лучевых трубок и рентгеновских аппаратов, создание приборов для оптической и магнитной регистраци

Гадолиний — 64

Гадолиний (Gd) — редкоземельный элемент , атомный номер 64, атомная масса 157,25, температура плавления 1321ОС, плотность 7,87г/см3.
Этот элемент был открыт в 1880 году и получил своё название гадолиний, в память финского химика Гадолина. Гадолиний –металл светлого оттенка , на воздухе окисляется плохо, реагирует с кислотами, растворяется в воде. По магнитным свойствам он похож на железо, никель и кобальт.
Содержание гадолиния в природных и техногенных видах сырья достаточно велико. В процентах от общего содержания он присутствует: в лопарите — 0,6%, в эвдиалите — 2,5%, в хибинском апатите — 1,7%,в фосфогипсе из хибинского апатита — 1,8%, в природном концентрате Томтора — 1,6%. Всего в земной коре содержится до 0,0008% от всей массы. Вообще в природе, гадолиния столько же сколько и свинца, однако он сильно рассеян в земной коре, что усложняет и удорожает его добычу и производство.

ПОЛУЧЕНИЕ.

Гадолиний –металл светлого оттенка

Получение гадолиния — это, в основном, процесс восстановления фторида или хлорида гадолиния, кальцием. Металлический гадолиний получают из минералов и техногенных соединений сначала методом разделения оксидов РЗМ на различные фракции, а дальнейший процесс проводят в стальных сосудах футерованных окисью кальция СаО или в тиглях из тантала в атмосфере инертного газа. Гадолиний также получают электролизом с жидким кадмиевым катодом, который, затем, отгоняется в вакууме.

ПРИМЕНЕНИЕ.

Ещё совсем недавно о гадолинии говорили — не находит применения. Однако, сегодня, открытие его новых свойств заставило говорить о нём совсем по другому и его применение в разных сферах науки и промышленности резко выросло.

Атомная энергетика. Гадолиний, в виде сплавов, начали применять для создания регулирующих стержней в ядерных реакторах. Здесь используется очень высокая степень захвата нейтронов гадолинием, которая в 18 раз превышает эту способность кадмия, широко применяющегося в настоящее время для этой цели. Применение гадолиния для создания кристаллических сцинтилляционных счётчиков нейтронов и других ядерных излучений, значительно увеличило чувствительность этих приборов.

• Металлургия. Гадолиний входит в состав сплавов, используемых для раскисления и модифицирования стали. Соединения гадолиния используются для производства специальных титановых сплавов.

Получение холода. Сернокислый и хлористый гадолиний обладают сильными парамагнитными свойствами и это используется для получения сверхнизких температур. Соль гадолиния помещают в хорошо теплоизолированное пространство, заполненное инертным газом, на которое воздействуют магнитным полем. Соль нагревается и нагревает окружающий её инертный газ. После этого инертный газ откачивается, магнитное поле снимается и соль гадолиния охлаждают до температуры ниже начальной. Многократное повторение этих циклов приводит к снижению температуры, приближающейся к абсолютному нулю.

• Вычислительная техника. Окись гадолиния Gd2O3 применяют для создания железо-иттриевых ферритов, применяемых в суперскоростных компьютерах.

• Люминофоры. Серные соединения гадолиния применяются для получения суперконтрастных рентгеновских снимков, а также для других диагностических приборов в медицине.

• Полупроводники. Селенид гадолиния Gd2Se3 обладает полупроводниковым эффектом и это уже начали применять в производстве полупроводников.

• Лазеры. Созданный на базе гадолиния гранат, используется для создания лазерных систем с очень высоким КПД и высокими параметрами излучения.

• Электроника. Соединения гадолиния используются для изготовления катодов для электронно-лучевых трубок и рентгеновских аппаратов, создание приборов для оптической и магнитной регистрации, для создания изделий электронной керамики.

Элемент № 64, гадолиний, открыт в 1380 г. Первооткрыватель этого элемента - швейцарский химик Жан Шарль Галиссар де Мариньяк (1817...1894) - долгое время работал во Франции. Общие научные интересы - редкие земли и спектральный анализ - сблизили его с Лекоком де Буабодраном. Именно Лекок де Буабодран, с согласия Мариньяка, назвал гадолиниевой открытую им новую землю. А через два года после смерти Мариньяка был впервые получен в относительно чистом виде элементарный гадолиний. Между прочим, это был первый случай в истории науки, когда химический элемент назвали в память об ученом - Юхане Гадолине, одном из первых исследователей редких земель. Лишь через 64 года появится второй элемент-памятник - кюрий, а затем эйнштейний, фермий, менделевий...

На первый взгляд, по физическим и химическим свойствам гадолиний ничем не отличается от других редкоземельных металлов. Он - светлый, незначительно окисляющийся на воздухе металл - по отношению к кислотам и другим реагентам ведет себя так же, как лантан и церий. Но с гадолиния начинается иттриевая подгруппа редкоземельных элементов, а это значит, что на электронных оболочках его атомов должны быть электроны с антипараллельными спинами.

Всего один дополнительный электрон появился в атоме гадолиния по сравнению с атомом предыдущего элемента, европия. Он, этот добавочный электрон, попал на вторую снаружи оболочку, а первые пять электронных «слоев», в том числе и развивающаяся у большинства лантаноидов оболочка N, у атомов европия и гадолиния построены одинаково. Всего один электрон и один протон в ядре, но как преображают они некоторые свойства очередного лантаноида!

Прежде всего, гадолинию свойственно наивысшее среди всех элементов сечение захвата тепловых нейтронов: 46 тыс. барн - такова эта величина для природной смеси изотопов гадолиния. А у гадолиния-157 (его доля в природной смеси - 15,68%) сечение захвата превышает 150 тыс. барн. Это «рекордсмен» среди всех стабильных изотопов.

Столь большое сечение захвата дает возможность применять гадолиний при управлении цепной ядерной реакции и для защиты от нейтронов. Правда, активно захватывающие нейтроны изотопы гадолиния (157Gd и 155Gd) в реакторах довольно быстро «выгорают» - превращаются в «соседние» ядра, у которых сечение захвата на много порядков меньше. Поэтому в конструкциях регулирующих стержней с гадолинием могут конкурировать другие редкоземельные элементы, прежде всего самарий и европий.

Тем не менее еще в начале 60-х годов управляющие стержни для некоторых атомных реакторов в США начали делать из нержавеющей стали с присадками гадолиния. Видимо, это давало какие-то технические или экономические преимущества.

Элементу № 64 свойственно не только высокое сечение захвата, но и хорошая совместимость с другими компонентами черных металлов. Поэтому в них можно, не утрачивая однородности, вводить до 30% гадолиния.

Столь же однородны сплавы гадолиния с титаном (до 20% Gd). Церий же, к примеру, растворяется в титане в 40 раз хуже. А редкоземельные металлы хорошо легируют сплавы не только на магниевой, но и на титановой основе. Улучшать свойства титана (когда это нужно - они и так достаточно хороши) приходится именно гадолинием. Пятипроцентная добавка элемента № 64 заметно повышает прочность и предел текучести сплавов на титановой основе.

Выходит, что не только рекордными сечениями захвата знаменит гадолиний!

А еще у него максимальное по сравнению со всеми другими лантаноидами удельное электрическое сопротивление - примерно вдвое больше, чем у его аналогов. И удельная теплоемкость гадолиния на 20% (при 25°C) превышает удельную теплоемкость лантана и церия. Наконец, магнитные свойства ставят элемент № 64 в один ряд с железом, кобальтом и никелем. В обычных условиях, когда лантан и другие лантаноиды парамагнитны, гадолиний - ферромагнетик, причем даже более сильный, чем никель и кобальт. Но железо и кобальт сохраняют ферромагнитность и при температуре порядка 1000°K, никель - 631°K. Гадолиний же теряет это свойство, будучи нагрет всего до 290°K (17°C).

Необычны магнитные свойства и у некоторых соединений гадолиния. Его сульфат и хлорид (гадолиний, кстати, всегда трехвалентен), размагничиваясь, заметно охлаждаются. Это свойство использовали для получения сверхнизкой температуры. Сначала соль Gd2(SO4)3 ? 8H2O помещают в магнитное поле и охлаждают до предельно возможной температуры. А затем дают ей размагнититься. При этом запас энергии, которой обладала соль, еще уменьшается, и в конце опыта температура кристаллов отличается от абсолютного нуля всего на одну тысячную градуса.

В области сверхнизких температур открыто еще одно применение элемента № 64. Сплав гадолиния с церием и рутением в этих условиях приобретает сверхпроводимость и в то же время обнаруживает слабый ферромагнетизм. Таким образом, для магнетохимии представляют непреходящий интерес и сам гадолиний, и его соединения, и сплавы. Другой сплав гадолиния - с титаном применяют в качестве активатора в стартерах люминесцентных ламп. Этот сплав впервые получен в нашей, стране.

Несколько слов о других практически важных соединениях элемента № 64. Окись гадолиния Gd2O3 используют как один из компонентов железо-иттриевых ферритов. Люминофоры с оксисульфидом гадолиния позволяют получать наиболее контрастные рентгеновские снимки. Молибдат гадолиния - компонент галлий-гадолиниевых гранатов. Эти материалы представляют большой интерес для оптоэлектроники. А селенид гадолиния Gd2Se3 обладает полупроводниковыми свойствами.

Вероятно, заканчивая, следует указать цены на гадолиний. Этот своеобразный элемент достаточно дорог. В 1970 г. килограмм гадолиния чистотой 99,76% стоил 1500 рублей. Гадолиний, конечно, дорог, однако дешевле европия, тербия, лютеция, тулия; дешевле золота и платины, но дороже серебра.

Гадолиний Гадоли́ний

(лат. Gadolinium), химический элемент III группы периодической системы, относится к лантаноидам. Назван по имени финского химика Ю. Гадолина. Металл, плотность 7,895 г/см 3 , t пл 1312ºC. Ферромагнетик (ниже 19ºC). Компонент магнитных сплавов, синтетических гранатов; перспективный материал для регулирующих стержней ядерных реакторов.

ГАДОЛИ́НИЙ (лат. gadolinium, по имени финского химика Ю. Гадолина), Gd (читается «гадолиний»), химический элемент с атомным номером 64, атомная масса 157,25. Состоит из семи изотопов 152 Gd (0,200%), 154 Gd (2,15%), 155 Gd (14,73%), 156 Gd (20,47%), 157 Gd (15,68%), 158 Gd (24,87%) и 160 Gd (21,90%). Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s 2 p 6 d 10 f 7 5s 2 p 6 d 1 6s 2 . Степень окисления в соединениях +3 (валентность III), реже +1 (валентность I) и +2 (валентность II).
Относится к редкоземельным элементам (входит в иттриевую подгруппу лантаноидов). Расположен в III B группе, в 6 периоде периодической системы.
Радиус нейтрального атома 0,179 нм, радиус иона Gd 2+ - 0,092-0,109 нм, иона Gd 3+ - 0,115 - 0,128 нм. Энергии ионизации 6,14, 12,1, 20,6, 44 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,1.
История открытия
Гадолиний открыт в 1880 Ж. де Мариньяком (см. МАРИНЬЯК Жан Шарль Галиссар де) , который спектроскопически доказал присутствие в смеси оксидов редкоземельных элементов нового элемента.
Нахождение в природе
Содержание в земной коре 5,410 -4 %, в морской воде 610 -7 мг/л. Входит в состав минералов гадолинит, ксенотим, монацит (см. МОНАЦИТ) , апатит (см. АПАТИТ) , бастнезит (см. БАСТНЕЗИТ) и других.
Получение
Металлический гадолиний получают восстановлением фторида или хлорида гадолиния (GdF 3 , GdCl 3) кальцием. Соединения гадолиния получают разделением оксидов редкоземельных металлов на фракции методами ионного обмена, экстракции и дробной кристаллизации.
Физические и химические свойства
Гадолиний - светло-серый металл. Ниже 1260 °C устойчив a-Gd с гексагональной решеткой, а = 0,36360 нм, с = 0,57826 нм, выше 1260 °C - b-Gd с кубической решеткой. Плотность 7,895 кг/дм 3 . Температура плавления 1312 °C, температура кипения 3280 °C. Ферромагнетик, точка Кюри 292 К.
Гадолиний медленно окисляется на воздухе, быстро - выше 100 °C. При нагревании металлический гадолиний реагирует с галогенами, азотом, водородом. Взаимодействует с минеральными кислотами, кроме HF, не взаимодействует с растворами щелочей.
Оксид Gd 2 О 3 (белые кристаллы) обладает основными свойствами, ему отвечает основание Gd(ОН) 3 .
Применение
Гадолиний - компонент магнитных сплавов с железом, никелем, кобальтом, материал для регулирующих стержней ядерных реакторов. Соединения гадолиния используют при выращивании гадолиний-галлиевого граната, как компоненты при изготовлении люминофоров.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "Гадолиний" в других словарях:

- (Gadolinium), Gd, химическая элемент III группы периодической системы, атомный номер 64, атомная масса 157,25; относится к редкоземельным элементам; металл. Гадолиний открыт французским химиком П. Лекоком де Буабодраном в 1886 … Современная энциклопедия

Гадолиний - (Gadolinium), Gd, химическая элемент III группы периодической системы, атомный номер 64, атомная масса 157,25; относится к редкоземельным элементам; металл. Гадолиний открыт французским химиком П. Лекоком де Буабодраном в 1886. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

- (лат. Gadolinium) Gd, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 64, атомная масса 157,25, относится к лантаноидам. Назван по имени финского химика Ю. Гадолина. Металл, плотность 7,895 г/см³, tкип 1312 .С.… … Большой Энциклопедический словарь

- (символ Gd), серебристо белый металлический элемент ряда ЛАНТАНОИДОВ, впервые выделенный в форме оксида в 1880 г. Основными рудами являются гадолинит, монацит и бастнезит. Ковкий и вязкий металл; область его применения связана с присущим ему… … Научно-технический энциклопедический словарь

Gd (Gadolinium, от имени фин. химика Ю. Гадолина, J. Gadolin * a. gadolinium; н. Gadolinium; ф. gadolinium; и. gadolinio), хим. элемент III группы периодич. системы элементов Mенделеева, ат. н. 64, ат. м. 157,25; относится к… … Геологическая энциклопедия

Сущ., кол во синонимов: 3 лантаноид (15) металл (86) элемент (159) Словарь синонимов ASIS … Словарь синонимов

гадолиний - Gd Элемент III группы периодической системы; ат. н. 64, ат. м. 157,25; металл светло серого цвета с металлич. блеском. Открыт в 1880 г. швед, химиком Ж. Мариньяком и франц. химиком П. Э. Лекоком де Буабодраном. Металлич. Gd впервые получил в 1937 … Справочник технического переводчика

64 Европий ← Гадолиний → Тербий … Википедия

- (лат. Gadolinium), хим. элемент III гр. периодич. системы, относится к лантаноидам. Назван по имени фин. химика Ю. Гадолина. Металл, плотн. 7,895 г/см3, tпл 1312 оС. Ферромагнетик (ниже 19 °С). Компонент магн. сплавов, синтетич. гранатов;… … Естествознание. Энциклопедический словарь

- (по имени финского химика Гадолина (Gadolin), 1760 1852) хим. элемент из семейства лантаноидов, символ Gd (лат. gadolinium), металл. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, 2009. гадолиний [Словарь иностранных слов русского языка

Книги

• Спиральная компьютерная томография при опухолях почки , Иванов А. П., Буйлов В.М., Борисанов А.В.. 112 с. В монографии обобщен опыт Ярославской областной клинической онкологической больницы, кафедр урологии и онкологии Ярославской государственной медицинской академии по использованию…
• Физико-химические аспекты технологии монокристаллов сложных оксидных соединений , . В сборнике представлены работы по созданию технологий и исследованию свойств новых кристаллов для квантовой электроники. Определено влияние разупорядоченности на спектроскопические и…

Гадолиний попадает в мозг через спинномозговую жидкость

В июле 2018 года в журнале Radiology были опубликованы результаты исследования, указывающие на аккумуляцию гадолиния в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) даже у пациентов с неповрежденным гематоэнцефалическим барьером и нормальной функцией почек.

Исследователи из клиники Майо в Рочестере, штат Миннесота, обнаружили гадолиний в спинномозговой жидкости взрослых пациентов и детей после введения макроциклического контрастного препарата на основе гадолиния. Ведущий исследователь Авинаш Нера (Avinash Nehra) отмечает, что данные об аккумуляции гадолиния в условиях интактного гематоэнцефалического барьера могут значимо повлиять на дальнейшую тактику в отношении этих препаратов.

Проспективное исследование проводилось с участием 82 пациентов, 68 из которых получили макроциклический гадолиниевый контраст гадобутрол («Гадавист», Bayer HealthCare), а 14 относились к контрольной группе. Всем пациентам проводили люмбальную пункцию в период с июня 2016 года по декабрь 2016 года. У большинства пациентов (94%), получавших гадобутрол для МРТ в течение предшествующего месяца, функция почек была признана нормальной, гематоэнцефалический барьер – интактным (целостность барьера определяли по уровню белка в ЦСЖ). Гадолиний был обнаружен в образцах ЦСЖ всех 68 пациентов в группе гадобутрола (0,2-1494 нг/мл), независимо от возраста и уровня белка в ЦСЖ. Концентрация гадолиния была выше у взрослых пациентов, а также у пациентов с поврежденным гематоэнцефалическим барьером. Гадолиний обнаруживался в ЦСЖ даже тех пациентов, которым контраст вводился 24 дня назад.

Исследователи сделали вывод, что внутривенное введение гадобутрола связано с немедленным и постоянным накоплением гадолиния в ЦСЖ. Пока неизвестно, приводит ли аккумуляция гадолиния в ЦСЖ к осаждению в ткани нейронов и имеет ли это клинические последствия – для уточнения этих данных необходимо провести дополнительные исследования.

Выявлена связь между первичным поражением головного мозга и накоплением гадолиния

В мае 2018 года исследователи из детской больницы Лос-Анджелеса опубликовали статью в журнале Radiology, где предположили, что основным фактором, влияющим на проникновение гадолиниевого контраста в головной мозг, может быть не его концентрация, а структурные изменения, вызванные опухолями головного мозга, и проводившаяся таким пациентам радиотерапия.

Эти результаты могут серьезно повлиять на направление будущих исследований, занимающихся проблемой накопления гадолиниевых контрастов в тканях головного мозга – например, существует вероятность, что причиной этого явления является разрушение гематоэнцефалического барьера. Исследования осаждения гадолиния начались в декабре 2013 года, когда доктор Канда и соавторы опубликовали данные, показавшие, что у пациентов, получавших гадолиниевые контрастные вещества при МРТ -сканированиях, отмечалась повышенная интенсивность сигнала в области зубчатого ядра и бледного шара – подкорковых структур головного мозга. Когда последующие исследования показали, что макроциклические контрастные вещества накапливаются в тканях головного мозга в меньшей степени, чем линейные, клиницисты массово начали переходить на этот класс агентов. Однако исследование доктора Тамрацци позволяет рассмотреть проблему с новой стороны.

Ведущий исследователь нового проекта, специалист отделения педиатрической нейрорадиологии в детской больнице Лос-Анджелеса доктор Бенита Тамрацци (Benita Tamrazi) заметила, что в некоторых случаях интенсивность сигнала не зависит напрямую от дозы введенного контрастного агента. Кроме того, она и ее коллеги отметили, что в предыдущих исследованиях не проводился сравнительный субанализ популяции детей, получавших радиотерапию, и популяции детей, не проходивших такое лечение. Доктор Тамрации и ее коллеги изучили результаты МРТ-сканирований, которые проводились с помощью линейных гадолиниевых контрастов детям с онкологическими заболеваниями в период с 2000 года по первую половину 2015 года (с июля 2015 года больница перешла на макроциклические гадолиниевые контрасты). В исследовании приняли участие 144 ребенка в возрасте до 18 лет, которым проводилось не менее четырех МРТ-сканирований головного мозга с использованием контраста «Магневист» (Bayer HealthCare).

Было выявлено, что наличие первичного патологического процесса, особенно первичных опухолей головного мозга, играет значимую роль в накоплении гадолиния. Кроме того, у пациентов, которым проводилась радиотерапия, проникновение гадолиния было значимо выше в случае, если им проводилось до 10 МРТ-исследований с гадолиниевым контрастом; при проведении 20 и более МРТ-исследований результаты были противоположными.

Доктор Тамрацци заметила, что это исследование не отвечает на многие из насущных вопросов – ученому сообществу до сих пор неизвестен механизм накопления гадолиния в тканях головного мозга и его долгосрочное влияние на организм. Однако результаты исследования показывают, что накопление гадолиния зависит не только от дозы введенного препарата или его характера, но и от других факторов, которые требуют тщательного изучения.

В инструкцию по применению контрастов внесен раздел о задержке гадолиния в организме

В апреле 2018 года была опубликована обновленная инструкция по применению линейных и макроциклических контрастных агентов на основе гадолиния с разделом о задержке гадолиния в организме. Инструкция была обновлена на основании рекомендаций Комитета по препаратам для медицинской визуализации от сентября 2017 года.

В инструкцию включена информация по нескольким состояниям, которые могут возникать при введении гадолиниевых контрастов и включают нефрогенный системный фиброз, острое почечное поражение и задержку гадолиния. При этом линейные контрастные вещества «вызывают задержку в большей степени», чем макроциклические.

В инструкции также указано, что задержка гадолиния среди линейных агентов отличается: при применении препаратов «Омнискан» и «Оптимарк» задержка выше, чем при введении препаратов «Эовист», «Магневист» и «Мультиханс». Задержка минимальна при применении макроциклических агентов и сопоставима при введении препаратов «Дотарем», «Гадавист» и «Проханс».

Кроме того, в инструкции указано, что хотя клиническое воздействие задержки гадолиния пока неизвестно, следует соблюдать осторожность при применении контрастных веществ на его основе.

Информация получена для следующих контрастных веществ:

Япония ввела ограничения на гадолиниевые контрасты

16 марта 2018 года стало известно, что Япония ввела новые ограничения на использование линейных контрастных веществ на основе гадолиния. Об этом сообщил в своей редакционной статье, опубликованной онлайн в журнале «Magnetic Resonance in Medical Sciences», доктор Томонори Канда (Tomonori Kanda) из Университета Кобе.

2017

Изъятие из продажи двух гадолиниевых контрастных веществ в Великобритании

15 декабря 2017 года стало известно, что к 1 февраля 2018-го два широко используемых контрастных агента на основе гадолиния, применяющиеся в МРТ -исследованиях, будут изъяты из продажи в . При этом использование других контрастных агентов будет строго ограничено отдельными показаниями. Об этих нововведениях объявило Управление по контролю лекарственных средств и изделий медицинского назначения Великобритании (MHRA).

Управление собирается отозвать регистрационные удостоверения на линейные гадолиниевые агенты гадодиамид (Omniscan, GE Healthcare) и гадопентиновая кислота для внутривенного введения (Magnevist, Bayer HealthCare Pharmaceuticals). Клинические показания для двух других гадолиниевых агентов MultiHance (Bracco) и Primovist (Bayer) будут ограничены применением в МРТ-контрастировании с отсроченной фазой.

Этот шаг по сути отражает деятельность Европейского агентства по контролю за лекарственными средствами (EMA). В начале 2017 года агентство постановило, что Omniscan и Magnevist, а также третий агент, Optimark от компании Guerbet, должны быть изъяты из продажи в Европе. EMA дало производителям год для реализации этого решения на местах, однако MHRA придерживается более агрессивной политики (например, компания Guerbet уже отозвала Optimark из Великобритании).

MHRA ожидает, что к февралю 2018 года поставщики перейдут на альтернативные контрастные МРТ-агенты. MHRA объяснило, что с 2006 года применение линейных контрастов на основе гадолиния значительно уменьшилось в связи со случаями нефрогенного системного фиброза у некоторых пациентов. Вопрос о безопасности этих препаратов снова был поднят после недавних известий о незначительной задержке гадолиния в головном мозге пациентов после МРТ. Считается, что макроциклические контрастные МРТ-агенты обладают гораздо меньшим потенциалом задержки гадолиния и должны заменить линейные контрасты.

FDA выпустило директиву по требованию к гадолиниевым контрастам

Указ от 19 декабря также требует, чтобы производители оценили безопасность контрастных веществ в дополнительных клинических исследованиях. Теперь перед МРТ пациенты будут получать листовку с новой информацией по контрастным агентам. Наконец, управление советует специалистам учитывать полученные данные при решении вопроса о назначении контрастного исследования.

В мае 2017 года управление завершило 21-месячный обзор безопасности контрастов, содержащих гадолиний, заключив, что «на сегодняшний день не выявлено вредных последствий» задержки гадолиния в головном мозге, а значит, нет необходимости вводить новые ограничения.

Однако теперь FDA требует, чтобы производители контрастных веществ провели дополнительные исследования для выявления новых потенциальных побочных эффектов этих препаратов. Европейские регулирующие органы придерживаются более строго подхода - в начале 2017 года они рекомендовали производителям в течение 12 месяцев вывести из товарооборота три контрастных препарата, содержащих гадолиний. Однако FDA решило дождаться данных дополнительных исследований, прежде чем принимать более решительные меры.

Актер Чак Норрис подал в суд на производителей гадолиния за отравление жены

В начале ноября 2017 года известный голливудский актер Чак Норрис (Chuck Norris) и его супруга Джина (Gena) начали судебный процесс против 11 компаний, ответственных за производство и дистрибуцию контрастных веществ на основе гадолиния (GBCA), используемых в , заявив, что их продукция стала причиной тяжелых проблем со здоровьем Джины. Подробнее .

Отложение гадолиния в мозге после МРТ может быть недооценено

В конце июня 2017 года онлайн-издание Radiology опубликовало результаты исследования, согласно которым негативное влияние гадолиния на здоровье человека может быть сильнее, чем предполагали ученые. В новом докладе говорится, что контрастные агенты на основе этого вещества могут быть не только причиной отклонений в головном мозге, но и развития опухолей и инфекций.

Долгое время считалось, что гематоэнцефалический барьер, который не позволяет свободно проходить большинству молекул между кровью и мозгом и не пускает в мозг токсины и микробы, предотвращает проникновение гадолиниевых контрастных веществ (GBCA) во внеклеточную тканевую жидкость и к клеткам центральной нервной системы. В новом исследовании говорится, что гадолиний откладывается в организме людей после МРТ -сканирования с контрастным усилением.

AuntMinnie.com отмечает, что Макдональд и его коллеги первыми продемонстрировали убедительные доказательства отложения гадолиния в нейроанатомических областях головного мозга: зубчатом ядре, таламусе, варолиевом мосте и бледном шаре. В исследовании, проведенном в марте 2015 года, было проведено вскрытие 13 умерших людей, которым был введены гадолиниевые контрастные вещества в периода с 2000 по 2014 года. Затем было проведено еще одно исследование, охватившее 15 человек, которым проводилось контрастное МРТ-сканирование.

Существует несколько теорий, объясняющих почему гадолиний собирается в этих областях мозга. Одна гипотеза связана с свойствами гадолиния, как у кальция. Некоторые участки мозга, потребляющие повышенные дозы кальция, ошибочно выдают за него гадолиний. Кроме того, зоны отложения гадолиния более склонны к кровоизлиянию и имеют менее устойчивый гематоэнцефалический барьер, рассказал Макдональд.

В отчете специалистов клиники Майо сделаны два основных вывода. Первый: гадолиний может откладываться после введения каждой дозы GBCA у взрослых людей.

По его словам, отложения гадолиния сложно исследовать, поскольку объемы этого вещества в тканях чрезвычайно малы, поэтому требуют дорогостоящего медицинского оборудования.

О линейных гадолиниевых контрастных веществах известно, что они склонны накапливаться в нервной ткани. В отношении макроциклического гадолиния доказано обратное.

Ученый Дирк Кле из университетской больницы Дюссельдорфа (Германия) обнародовал результаты исследования, в ходе которого были проанализированы 8000 МРТ-исследований, среди которых были обнаружены 24 ребенка, у которых процедура с макроциклическим препаратом гадолиния проводилась не менее 9 раз. В среднем этих детей подвергли 14 таким исследованиям. Сравнение с контрольной группой не выявило тенденции к накоплению контрастного вещества в тканях мозга даже при частом проведении МРТ.

Отложение в мозге детей

В мае 2017 года исследователи из клиники Майо в Рочестере (штат Миннесота, США) опубликовал доклад, подтверждающий отложение гадолиния в тканях мозга детей с нормальной работой почек после проведения контрастных процедур магнитно-резонансной томографии .

В исследовании сходных случаев была проанализирована мозговая ткань детей, умерших в период с 2000 по 2015 годы. При жизни им сделали по меньшей мере четыре МРТ -исследования с гадодиамидом (Omniscan, GE Healthcare). Их образцы сравнивались с образцами контрольной группы из трех пациентов детского возраста, которые никогда не проводили МРТ с использованием гадолиния.

По результатам исследования его авторы обнаружили гадолиний во всех четырех нейроанатомических областях головного мозга: зубчатом ядре, таламусе, варолиевом мосте и бледном шаре. Наибольшая концентрация вещества выявлена в зубчатом ядре и варолиевом мосте.

Ранее многочисленные исследования доказали, что гадолиний откладывается в мозге взрослых людей даже после введения контрастных агентов на основе гадолиния (GBCA) несколькими годами ранее. Обнаружение аналогичной ситуации у детей вызывает большую озабоченность, поскольку их мозг развивается, и они более восприимчивы к нейротоксическим эффектам воздействия тяжелых металлов. Поэтому нужны новые исследования, а также «более разумное использование гадолиниевых контрастных агентов у пациентов детского возраста», отмечают ученые.

По данным клиники Майо, каждый год в США проводится около 3 млн педиатрических МРТ-сканирований, в 40% процедур применяется гадолиниевые контрастные агенты. Несмотря на такую распространенность вещества, в предыдущих исследованиях, посвященные последствиям однократного или повторного введения GBCA, особое внимание уделялось взрослым.

Портал AuntMinnie.com отмечает, что акцент в подобных исследованиях может измениться. Ранее в 2017 году немецкие ученые выяснили, что использование макроциклического GBCA для сканирования МРТ не увеличивает интенсивность сигнала в зубчатом ядре мозжечка у детей. Результаты также согласуются с предыдущим исследованием взрослых пациентов.

Отделения детской радиологии отказываются от линейных контрастных агентов на гадолинии

В марте 2017 года стало известно о том, что опасения по поводу отложения гадолиния в тканях мозга побудили многие отделения детской радиологии в США отказаться от использования линейных контрастных агентов на основе это химического элемента в пользу макроциклических веществ. Результаты опроса опубликованы в журнале Pediatric Radiology.

Если в 2011 году около 81% педиатрических отделений рентгенологических центров использовали линейные гадолиниевые контрастные вещества, то в 2017 году около 80% учреждений перешли на макроциклический гадолиний.

73% опрошенных отделений детской радиологии в США, отказавшиеся от использования линейных гадолиниевых контрастных агентов, сделали это из опасения по поводу отложения гадолиния в тканях мозга. 47% респондентов также связали этот шаг с улучшением профиля безопасности, 33% - с повышением стабильности, 20% - с опасением развития нефрогенного системного фиброза. Лишь 7% опрошенных отказались от линейных контрастов с целью экономии.

Ни одно из опрошенных медицинских учреждений не использует линейные неионные агенты. В четырех рассмотренных центрах по-прежнему применяются контрастные средства на основе гадопентетата димеглюмина, а в пяти центрах - на основе гадобената димеглюмина.

Европа увидела опасность в контрастных веществах на основе гадолиния

В марте 2017 года европейский регулятор предложил убрать с рынка несколько контрастных агентов на основе гадолиния (GBCA) из-за опасений, что это вещество остается в организме человека после магнитно-резонансной томографии (МРТ) . Речь идет о наиболее распространенных в медицинской визуализации препаратах.

Рекомендацию выпустил Комитет по оценке рисков в сфере фармаконадзора (Pharmacovigilance Risk Assessment Committee, PRAC), относящийся к Европейскому агентству по лекарственным средствам (European Medicines Agency, EMA), которое в ЕС является главным органом, регулирующим рынок фармацевтических препаратов.

В марте 2017 года в PRAC прошло собрание, посвященное безопасности гадолиния. Этот вопрос был поднят Европейской комиссией в 2016 году.

В 2016 году в журнале Investigative Radiology были опубликованы результаты исследования французской фармацевтической компанией Guerbet. Ученые провели серию экспериментов на крысах, чтобы лучше понять влияние повторных инъекций GBCA на мозг.

На протяжении 5 недель грызуны получили 20 инъекций препарата гадодиамид (gadodiamide), который относится к линейным GBCA. Другой группе животных вводили второй тип GBCA - макроциклический агент гадотерат меглумина (gadoterate meglumine). Третьей группе вводили неактивный физиологический раствор (плацебо).

Повышение интенсивности сигнала сохранялось даже после того, как ученые прекращали введение контраста грызунам. При последующих обследованиях в головном мозге этих крыс была обнаружена высокая концентрация гадолиния, особенно в области мозжечка. Таким образом, эксперименты на животных выявили серьезные риски, связанные с использованием традиционных контрастных препаратов с гадолинием.

К марту 2017 года во всем мире ежегодно проводится около 30 млн процедур с гадолиниевым контрастом. PRAC предлагает изъять из обращения четыре линейных контрастных агента на основе гадолиния:

• гадобеновая кислота (выпускается компанией Bracco под маркой MultiHance);
• гадодиамид (GE Healthcare продает под именем Omniscan);
• гадопентетическая кислота (Bayer HealthCare Pharmaceuticals выпускает под названием Magnevist);
• гадоверсетамид (компания - Guerbet, торговая марка - Optimark).

По данным PRAC, линейные контрастные агенты имеют структуру, которая с большей вероятностью высвобождает гадолиний, накапливающийся в тканях организма. Макроциклические агенты являются более стабильными и менее склонными к высвобождению гадолиния.

В докладе регулятора отмечается, что, хотя о клинических заболеваниях и даже симптомах, связанных с отложением гадолиния, не сообщалось, Комитет решил занять «предупредительную позицию» в связи с недостаточностью данных и появлением ранее информации о развитии нефрогенного системного фиброза (НСФ) после контрастного МРТ с использованием гадолиния. Ранее Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) потребовало внесения дополнительной информации в инструкции к гадолиниевым контрастным веществам для снижения риска развития НСФ.

В PRAC обещают отменить рекомендации о запрете гадолиниевых контрастных агентов, если производители предоставят новые доказательства того, что польза от использования таких веществ перешивает риски, или того, что гадолиний не откладывается в тканях в опасном количестве.

2016

Начало обсуждения вреда от гадолиния

В начале 2016 года в Европе начали активно обсуждать негативное влияние гадолиния при использовании в магнитно-резонансной томографии (МРТ

Этот металл, применяемый в процедурах магнитно-резонансной томографии на протяжении многих лет, улучшает изображение внутренних органов на снимках и помогает постановке точного диагноза. Вопрос вреда гадолиния для человеческого организма поднимался не раз.

Так, в июне 2015 года ученые из Питтсбургского университета (University of Pittsburgh) пришли к выводу, что использование некоторых контрастных веществ, применяемых при МРТ в американских клиниках, приводит к накоплению гадолиния в тканях мозга и в костной ткани даже при нормальной выделительной функции почек.