Corso di Laurea TSRM
Firenze 10-24 novembre 2008
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)
DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
Apparato Vascolare
DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
Apparato Vascolare
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
Doppler continuo (CW) e pulsato (PW)
DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
Apparato Vascolare
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
DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
Apparato Vascolare
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
• Circolo venoso intra-cranico
DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
Apparato Vascolare
Ciascun distretto anatomo-vascolare presenta
caratteristiche specifiche di tipo anatomotopografico, funzionale e patologico che
determinano un diverso utilizzo delle
metodiche di imaging diagnostico e una loro
maggiore o minore efficacia diagnostica
ANGIO-TC VASI DEL COLLO
ANGIO-TC VASI DEL COLLO
ANGIO-TC VASI DEL COLLO
ANGIO-TC VASI DEL COLLO
• A. SUCCLAVIA
- Decorso parallelo al
fascio rx
- Patologia dinamica
ANGIO-TC AORTA TORACO-ADDOMINALE
• La patologia acuta
dell’aorta toracoaddominale rappresenta
una delle emergenze
cliniche di maggior
rilievo e di maggior
impatto
sull’organizzazione
sanitaria
ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE
Elevatissimo
rischio di morte
del paziente (100%
nelle rotture non
trattate)
Ottime possibilità
terapeutiche
– Chirurgiche
– Endovascolari
– Conservative
Diagnosi precoce
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
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
• Farlo il più rapidamente possibile
ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE
• Diffusione
ubiquitaria
• Rapidamente
disponibile
• Rapida esecuzione
• Elevata accuratezza
diagnostica
• Elevata panoramicità
• Integrata nei DEA
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 radiodiagnostica d’emergenza.
Helical CT in emergency radiology.
Novelline RA, Rhea JT, Rao PM, Stuk JL. Radiology 1999; 213: 321-339.
TC MULTISTRATO NEL TRAUMA
ER treatment and transport
Kanz KG Unfallchirurg. 2004
Hayer CM Rofo 2005
21:12 (18:13-27:52) m
19.2 ± 6.7 m
Gralla J AJR 2005
16.5 ± 6.5 m
14 m
8.0 ± 3.3 m
17 m
24.5 ± 7.2 m
31 m
32.0 ± 16.4 m
7m
Time of first image interpretation
16.4 ± 4.7 m
8m
Time of final image interpretation
82.5 ± 30.4 m
51 m
Patient positioning
Scan duration
6:08 (4:33-8:14) m
Total time in examination room
Image reconstruction (including MPR)
11:37 (8:03 – 16:41) m
N° of Images
N° of patients
2588 (1293-4653)
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.
TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA
MULTISTRATO
TCMS 64 Canali
Tempo di scansione
< 10 s
Collimazione spessore
di acquisizione
0.625 mm (x 64)
ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE
ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE
ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE
ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE
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
ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE
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
ANGIO-TC ed EMERGENZE AORTICHE
La TCMS è in grado di
controllare i risultati
del trattamento
chirurgico o
endovascolare nel
follow-up del paziente
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
ANGIO-TC AORTA TORACO-ADDOMINALE
TRATTAMENTO AAA
QUESITO DIAGNOSTICO
•
•
E’ POSSIBILE
IMPIANTARE UNA
ENDOPROTESI?
DI CHE DIMENSIONI?
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”
• ASSENZA DI IMA “DOMINANTE”
TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA
VALUTAZIONE PREOPERATORIA
• Misurazioni Corrette
rappresentano la
base per un “agevole”
impianto ed un buon
funzionamento
dell’endograft
TC spirale
TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA
POST PROCESSING
• SSD
– Visualizzazione 3d
del lume vaso
– Valutazione del
miglior approccio
operativo,
dell’angolazione del
colletto e delle
arterie iliache
TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA
POST PROCESSING
• SSD
– Visualizzazione 3d
del lume vaso
– Valutazione del
miglior approccio
operativo,
dell’angolazione del
colletto e delle
arterie iliache
TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA
POST PROCESSING
• SSD
– Visualizzazione 3d
del lume vaso
– Valutazione del
miglior approccio
operativo,
dell’angolazione del
colletto e delle
arterie iliache
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
TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA
POST PROCESSING
• MPR
– Visualizzazione del lume
– Visualizzazione del
trombo
– Visualizzazione della
parete
– Valutazione di eventuali
patologie associate (es.
stenosi aa. renali)
TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA
POST PROCESSING
• MPR CURVED
– Visualizzazione
dell’intero asse
aorto-iliaco
TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA
POST PROCESSING
A
• PATH TRACKING
B
– Tracciamento del
centro dell’asse
vascolare
C
D
E
F
G
POST PROCESSING – PATH TRACKING
A: origine dell’a. renale più
caudale
A
B: colletto aneurisma
B
C: massimo diametro aneurisma
C
D
E
F
G
D: biforcazione aortica
E: origine a. iliaca comune
F: punto medio della a. iliaca
com.
G: biforcazione iliaca
POST PROCESSING – PATH TRACKING
a
a
Sezioni reali
b
Distanze reali
b
POST PROCESSING – PATH TRACKING
• RICOSTRUZIONI PARA-ASSIALI SU PATH
TRATTAMENTO ENDOVASCOLARE AAA
POST PROCESSING
• VESSEL ANALYSIS
– Analisi automatica dei diametri e delle lunghezze
ANGIO-TC DEI VASI VISCERALI
• Tripode o tronco
celiaco
• Arteria mesenterica
superiore
• Arteria mesenterica
inferiore
ANGIO-TC DEI VASI VISCERALI
ANGIO-TC DEI VASI VISCERALI
ANGIO-TC ARTERIE RENALI
ANGIO-TC ASSI ILIACI E ARTI INFERIORI
ANGIO-TC ASSI ILIACI E ARTI INFERIORI
ANGIO-TC ASSI ILIACI E ARTI INFERIORI
ANGIO-TC ASSI ILIACI E ARTI INFERIORI
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
ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE
Trombo-embolia polmonare (TEP)
Trombosi venosa profonda (TVP)
=
Manifestazioni di un unico processo
patologico
Malattia Trombo-Embolica
JAMA 1994
50% dei pazienti con TVP ha TEP
Thrombosis Research 2001
70-80% dei pazienti con TEP ha TVP
(restante 20-30% non evidenza di TVP per mobilizzazione completa del trombo)
ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE
Limiti fondamentali TC volumetrica SingleSlice
•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%)
Smith et al, AJR 2000
ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE
LIMITI LEGATI ALL’ESECUZIONE TECNICA DELL’INDAGINE
– Errato ritardo di scansione dopo bolo di mdc e.v.
?
?
?
?
troppo precoce !
troppo tardiva !
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)
ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE
ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE
ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE
Bolus tracking - ROI su
arteria polmonare
principale con soglia a 200
UH
ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE
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
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
ANGIO-TC TROMBO-EMBOLIA POLMONARE
TCMS - DOSIMETRIA
• …. ‘‘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
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
TCMS - DOSIMETRIA
• 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)
TCMS - DOSIMETRIA
• 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
TCMS - DOSIMETRIA
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).
TCMS - DOSIMETRIA
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%
TCMS - DOSIMETRIA
• 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
TCMS - DOSIMETRIA
• 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 sovrautilizzare 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
TCMS - DOSIMETRIA
• 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
