La diagnostica per immagini dell'apparato vascolare

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LA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

DELL’APPARATO VASCOLARE CON

PARTICOLARE RIFERIMENTO ALLA

METODICHE ANGIO-TC (II)

Marco Bartolini

S.O.D. Radiodiagnostica d’Emergenza

Dipartimento Diagnostica per Immagini

Azienda Ospedaliero Universitaria Careggi

(Direttore: Dr. I. Menchi) (Direttore: Dr. I. Menchi) Corso di Laurea TSRM Corso di Laurea TSRM Firenze 10-24 novembre Firenze 10-24 novembre 2008 2008

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DIAGNOSTICA PER IMMAGINI Apparato Vascolare

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Diversi distretti anatomici con diverse problematiche patologiche e diversi approcci diagnostici e terapeutici • Angiografia digitale

• Angio-TC • Angio-RM

• Ultrasonografia

– Ecotomografia o ecografia bidimensionale – Eco-color-doppler

• Color-doppler • Power-doppler • B-flow

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Sistema vascolare arterioso

• Arco aortico e vasi epi-aortici • Circolo intra-cranico

• Aorta toraco-addominale e vasi iliaci

– Studio dei vasi viscerali

• Tripode o tronco celiaco

• Arteria mesenterica superiore • Arteria mesenterica inferiore

– Studio arterie renali

• Arterie arti inferiori • Arterie arti superiori

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Sistema vascolare venoso

• Sistema cavale superiore e inferiore

• Sistema venoso viscerale toraco-addominale • Vene renali e surrenali

• Sistema venoso superficiale e profondo degli arti (soprattutto inferiori)

• Vasi del collo

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Ciascun distretto anatomo-vascolare presenta caratteristiche specifiche di tipo anatomo-topografico, funzionale e patologico che

determinano un diverso utilizzo delle

metodiche di imaging diagnostico e una loro maggiore o minore efficacia diagnostica

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ANGIO-TC VASI DEL COLLO

• A. SUCCLAVIA

- Decorso parallelo al fascio rx

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ANGIO-TC AORTA TORACO-ADDOMINALE • La patologia acuta

dell’aorta

toraco-addominale rappresenta una delle emergenze

cliniche di maggior rilievo e di maggior impatto

sull’organizzazione sanitaria

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Elevatissimo rischio di morte del paziente (100% nelle rotture non trattate) Ottime possibilità terapeutiche – Chirurgiche – Endovascolari – Conservative

Diagnosi precoce

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ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE IL FATTORE TEMPO

• La possibilità di procedere ad un adeguato

trattamento (chirurgico, endovascolare, conservativo) dipende dalla corretta diagnosi e dalla più completa definizione dei rilievi anatomo-patologici

• I risultati attendibili risultano inversamente proporzionali al tempo necessario per la stessa

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ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE

• Cosa domandiamo alla diagnostica per immagini

• Porre diagnosi di patologia acuta aortica

• Evidenziare la concomitanza di altre patologie che possano modificare l’atteggiamento

terapeutico

• Fornire tutte le informazioni necessarie alla miglior programmazione chirurgica o

endovascolare

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ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE • Diffusione ubiquitaria • Rapidamente disponibile • Rapida esecuzione • Elevata accuratezza diagnostica • Elevata panoramicità • Integrata nei DEA

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TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA MULTISTRATO

• La TC spirale (particolarmente la TCMS) ha

modificato l’approccio diagnostico del paziente

politraumatizzato e molte delle procedure di studio tradizionali sono state abbandonate.

• La TC spirale rappresenta il più importante sviluppo tecnologico dell’ultima decade nell’ambito della

radio-diagnostica d’emergenza. Helical CT in emergency radiology.Helical CT in emergency radiology. Novelline RA, Rhea JT, Rao PM, Stuk JL. Radiology 1999; 213: 321-339.

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Kanz KG Unfallchirurg. 2004 Hayer CM Rofo 2005 Gralla J AJR 2005 ER treatment and transport 21:12 (18:13-27:52) m 19.2 ± 6.7 m

Patient positioning 16.5 ± 6.5 m 14 m Scan duration 6:08 (4:33-8:14) m 8.0 ± 3.3 m 17 m Total time in examination room 24.5 ± 7.2 m 31 m Image reconstruction (including MPR) 11:37 (8:03 – 16:41) m 32.0 ± 16.4 m 7 m Time of first image interpretation 16.4 ± 4.7 m 8 m Time of final image interpretation 82.5 ± 30.4 m 51 m

N° of Images 2588 (1293-4653)

N° of patients 125 60 497

Kanz KG, Korner M, Linsenmaier U et al. Priority-oriented shock trauma room management with the integration of multiple-view spiral computed tomography. Unfallchirurg. 2004; 107: 937-944.

Hayer CM, Rduch GJ, Wick M el al. Evaluation of multiple trauma victims with 16-row multidetector CT (MDCT): a time analysis. Rofo 2005; 177: 1677-1682.

Gralla J, Spycher F, Pignolet el al. Evaluation of a 16-MDCT Scanner in an Emergency Department: Initial Clinical Experience and Workflow Analysis. AJR 2005; 185:232-238.

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TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA MULTISTRATO TCMS 64 Canali Tempo di scansione < 10 s Collimazione spessore di acquisizione 0.625 mm (x 64)

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ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE La TCMS è in grado di riconoscere la presenza di patologia aortica acuta – Rottura – Dissezione – Ematomi parietali – Aneurismi • Aorta toracica • Aorta addominale

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La TCMS è in grado di fornire le informazioni necessarie alla programmazione terapeutica – Estensione patologia – Anatomia vascolare – Diametri vascolari – Presenza calcificazioni nelle zone di clampaggio o di atterraggio

endoprotesi

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ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE La TCMS è in grado di controllare i risultati del trattamento chirurgico o endovascolare nel

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ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE

Con le apparecchiature 16 e 64 canali con gating

cardiaco si sta affermando il concetto di Triple Rule Out cioè di un’unica

indagine TCMS del torace capace di valutare contemporaneamente la presenza di patologia aortica, patologia coronarica e embolia polmonare

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TRATTAMENTO AAA QUESITO DIAGNOSTICO • E’ POSSIBILE IMPIANTARE UNA ENDOPROTESI? • DI CHE DIMENSIONI?

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TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA

CRITERI DI INCLUSIONE

• COLLETTO PROSSIMALE

– lunghezza >=15mm – diametro < 30mm

• CALIBRO DELLE ARTERIE

ILIACHE (comuni ed esterne) > 7mm • ANGOLAZIONE DEL COLLETTO

PROSSIMALE > 60°

• ANGOLO aorto-iliaco > 90°

• APPOSIZIONI TROMBOTICHE “LIMITATE” NELLE ZONE DI “ATTERRAGGIO”

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TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA VALUTAZIONE

PRE-OPERATORIA

• Misurazioni Corrette rappresentano la

base per un “agevole” impianto ed un buon funzionamento

dell’endograft

TC spirale

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POST PROCESSING

• SSD

– Visualizzazione 3d

del lume vaso

– Valutazione del miglior approccio operativo, dell’angolazione del colletto e delle arterie iliache

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POST PROCESSING

• SSD

del lume vaso

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POST PROCESSING

• SSD

del lume vaso

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TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA POST PROCESSING • MIP – Rilievo di varianti anatomiche – Rilievo di stenosi associate – Rilievo di IMA dominante

– Rilievo del grado di

calcificazione delle pareti

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POST PROCESSING

• MPR

– Visualizzazione del lume – Visualizzazione del

trombo

– Visualizzazione della

parete

– Valutazione di eventuali

patologie associate (es. stenosi aa. renali)

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TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA POST PROCESSING • MPR CURVED – Visualizzazione dell’intero asse aorto-iliaco

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TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA POST PROCESSING • PATH TRACKING – Tracciamento del centro dell’asse vascolare A C B E F G D

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POST PROCESSING – PATH TRACKING

A: origine dell’a. renale più caudale

B: colletto aneurisma

C: massimo diametro aneurisma D: biforcazione aortica

E: origine a. iliaca comune

F: punto medio della a. iliaca com. G: biforcazione iliaca A C B E F G D

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POST PROCESSING – PATH TRACKING Sezioni reali Distanze reali a b a b

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POST PROCESSING – PATH TRACKING

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POST PROCESSING

• VESSEL ANALYSIS

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ANGIO-TC DEI VASI VISCERALI • Tripode o tronco celiaco • Arteria mesenterica superiore • Arteria mesenterica inferiore

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ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE

TROMBO-EMBOLIA POLMONARE

• 3a malattia cardiovascolare dopo cardiopatia ischemica e ictus

• Incidenza

– USA: 300 mila-600 mila casi/anno – Europa: 100 mila casi/anno

• casi non diagnosticati: 50-80%

• mortalità: fino al 30% se non trattata • 100.000 decessi/anno negli USA

Coulomb et al, J Radiol 1998 Gosselin et al, Radiology 1998 Smith et al, AJR 2000 Storto et al, Radiol Med 2002

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ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE Trombo-embolia polmonare (TEP)

Trombosi venosa profonda (TVP) =

Manifestazioni di un unico processo patologico

Malattia Trombo-Embolica

50% dei pazienti con TVP ha TEP 70-80% dei pazienti con TEP ha TVP

(restante 20-30% non evidenza di TVP per mobilizzazione completa del trombo)

JAMA 1994 Thrombosis Research 2001

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Limiti fondamentali TC volumetrica

Single-Slice

•Scarsa accuratezza diagnostica nella detezione degli emboli nei rami subsegmentari

Hansell et al, Clin Radiol 1997 Goodman et al, AJR 1995

•Esami tecnicamente inadeguati per artefatti da movimento o insufficiente opacizzazione (2-4%)

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LIMITI LEGATI ALL’ESECUZIONE TECNICA DELL’INDAGINE

– Errato ritardo di scansione dopo bolo di mdc e.v.

? ? ? ? ? ? ? ? troppo precoce !

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ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE • Possibilità di studiare l’intero polmone con

scansioni sottili e acquisizioni di breve o brevissima durata limitando artefatti da movimento

• Elevata accuratezza diagnostica nel rilievo di embolia nei rami subsegmentari

• Ottimizzazione del timing contrastografico (bolus tracking e bolus test)

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Bolus tracking - ROI su

arteria polmonare

principale con soglia a 200

UH

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ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE SEMEIOTICA TC

SEGNI DIRETTI

(vascolari) di Embolia Polmonare Acuta

Completa ostruzione del lume con aumento del calibro del vaso

Difetto di opacizzazione centrale circondato da mdc (“segno del binario”)

Difetto di opacizzazione periferico, eccentrico che forma angoli acuti rispetto alle pareti arteriose

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ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE SEMEIOTICA TC

SEGNI DIRETTI (vascolari) di Embolia Polmonare Cronica

Occlusione completa del lume con riduzione del calibro del vaso

Difetto di opacizzazione eccentrico che forma angoli ottusi con le pareti

Difetto di riempimento

circonferenziale periferico con mdc al centro

Flap o lembi endoluminali o

aspetto a ragnatela per fenomeni di ricanalizzazione

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• …. ‘‘member states shall ensure that

appropriate radiological equipment, practical techniques and ancillary equipment are used in the medical exposure and inter alia, in

procedures involving high doses to the patient such as interventional radiology, computed

tomography or radiotherapy’’.

European Communities - Council Directive 97/43/Euratom of 30th June 1997

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TCMS - DOSIMETRIA • Dose assorbita

– Dose locale

• Dose rilasciata nel volume di scansione espressa in mGy

– CTDI (CT Dose Index)

– CTDIw (CT Dose Index weighted)

– CTDIvol = CTDIw/pitch

– Dose totale o Dose Lenght Product (DPL)

• Dose cumulativa rilasciata al paziente, cioè l’energia totale espressa in mGy/cm3 tenuto conto del volume corporeo

esplorato cioè della lunghezza (L) della scansione

– DLP = CTDIvol x L

– Dose effettiva

• Misura il rischio reale da esposizione a radiazioni (ED, Effective Dose) espressa in mSv

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• In tomografia computerizzata la dose al paziente è maggiore perché la metodica si basa sull’acquisizione di un numero elevato di diverse proiezioni.

– Aumento n° di proiezioni = Aumento dose

• In TC volumetrica si ha un ulteriore aumento

percentuale di dose (10%) per il fenomeno di “overlap” dei piani

• In TCMS la dose è ulteriormente aumentata in relazione alla geometria conica del fascio ed alla

ridotta efficienza dei detettori periferici (effetto penombra)

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• Parametri tecnici che influenzano la dose di esposizione in un esame TC

– Relativi al Tubo Radiogeno

• KV, mAs

• Velocità di rotazione del tubo radiogeno • Efficienza del tubo

– Relativi al Sistema di detezione

• Efficacia geometrica dei detettori • Tecnologia dei detettori

• Efficienza dei detettori

– Geometria sistema tubo/detettori – Tecnologia di acquisizione

• TC sequenziale

• TC volumetrica o spirale • TC volumetrica multistrato

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Dose Effettiva (mSv) somministrata al paziente RX TC Torace 0.02 8 Cranio 0.07 2 Addome 1 10 Bacino 0.7 10

International Commission on Radiological Protection. Managing patient dose in computed tomography, Publication 87. Ann ICRP 2001; 30 (4).

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TC % Esami RX % Dose Effettiva annuale popolazione National Radiological Protection Board – UK 1989 2 % 20% National Radiological Protection Board – UK 1998 5% 40%

Stime attuali collocano il valore percentuale del contributo della TC alla dose effettiva annuale di radiazioni alla

popolazione intorno al 70%

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• Responsabilità dei costruttori

– utilizzo detettori a maggior efficienza (solid-state detectors) – aumento della pre-filtrazione del fascio

– modulazione dei mA durante la rotazione del gantry

– fornitura di pre-sets adeguati per protocolli a basse dosi (ad es. per esami pediatrici)

– istallazione di mezzi di controllo dell’esposizione e di indicazione della dose

– Ulteriore sviluppo di algoritmi per la ricostruzione dell’immagine mediante filtri adattivi e di riduzione del rumore che permettano di ottenere immagini di elevata qualità con basse dosi di esposizione – N.B. la modulazione della corrente nel tubo durante la rotazione del

gantry ha un limite fisico nel tempo di reazione del filamento del

catodo che non può essere istantaneo (il tempo di rotazione del gantry è attualmente dell’ordine dei 0.375 s

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• Fattori correlati alla pratica che influenzano la dose di esposizione in un esame TC

• MSTC ha permesso

– Riduzione dei tempi di acquisizione – Aumento dei volumi di acquisizione

– Possibilità di eseguire studi multifasici

• Questa possibilità ha determinato l’abitudine a sovra-utilizzare la metodica anche in assenza di un reale

presupposto diagnostico

– Se studio una regione due o tre volte vedrò più patologie – Se sfrutto la macchina al massimo delle sue potenzialità nessuno mi potrà imputare di non aver fatto abbastanza

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• Responsabilità degli utilizzatori

– Accurata selezione dei pazienti – Utilizzo Protocolli Adeguati

– Definizione di protocolli specifici in base a parametri propri del paziente (età, sesso, massa corporea, etc.), al quadro clinico dello stesso, ai sospetti diagnostici, alle

condizioni nelle quali ci troviamo ad operare TCMS - DOSIMETRIA