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Studio TC della perfusione tissutale
Carlo Biagini Radiologo
Centro Oncologico Fiorentino
• Scopo della lezione è illustrare il
significato, i problemi e l’utilità di
questa nuova metodica,
evoluzione della TC “dinamica”
Studio TC “dinamico”
Cos’è?
Tecnica di studio che consente di valutare in modo
semiquantitativo la distribuzione nel tempo di un
M.d.C in un tessuto o in una lesione
Utililtà?
Valutare l’irrorazione di un tessuto e comprendere
quindi alcune caratteristiche biologiche
Metodo “sperimentato”, ma con dei limiti
Studio TC “dinamico”
1.
2.
3.
4.
esame “diretto” (talora, anche con mdc),
scelta di una singola sezione di interesse
Iniezione “a bolo” del mdc
Acquisizioni ripetute sulla stessa sezione (3-5mm)
(cadenza: una scansione ogni 3-5”) per 30” e poi
una scansione ogni 30”-120” per 4-6 minuti
5. Produzione di “curva di impregnazione”
studio TC “dinamico”
• Limiti:
• Non consentiva lo studio della prime brevissime
fasi della perfusione del tessuto (ridotta
risoluzione temporale)
• Solo una singola sezione: elevata possibilità di
errore per spostamento della lesione rispetto allo
strato studiato.
Apparecchiature “multibanco”: in una singola
rotazione si studiano più sezioni (fino a
320). Si accellera lo studio (intero tronco in
5-20 sec).
Si possono acquisire immagini con intervalli
inferiori al secondo.
Si aumenta la risoluzione temporale:
possibilità di studio 4D
studio TC “dinamico”
versus
studio TC della perfusione tissutale
• Lo studio perfusionale: valutazione della
variazione della densità di un tessuto nei
primi secondi dopo l’iniezione di mdc:
consente di avere dati numerici sul
microcircolo (densità vascolare,
permeabilità al mdc, velocità di flusso…)
Studio TC della perfusione tissutale
Studia quantitativamente la vascolarizzazione
tissutale
Quali sono i parametri studiati?
• Blood flow (BF)
• Blood volume (BV)
• Mean transit time (MTT)
• Permeability–Surface area product (PS)
• Volume transfer constant (Ktrans)
Studio TC della perfusione tissutale
Come si procede?
1)
2)
3)
4)
Acquisizione di base (senza contrasto)
Scelta del limitato distretto ove eseguire le scansioni successive
Iniezione rapida (4-7ml/sec) del contrasto in vena
Scansioni ripetute sul volume di interesse, con cadenza di 1 al
secondo (o meno) per 30 sec
Opzionale:
Scansioni intervallate sul volume di interesse (1 ogni 10-20 sec per 24 minuti: consentirà di tracciare la curva di impregnazione come
nella classica TC “dinamica”)
Fase finale:
Utilizzo del programma che consente il calcolo dei
parametri numerici
Vediamo qualche esempio dalla Letteratura scientifica
Differentiation between Diverticulitis and
Colorectal Cancer: Quantitative CT Perfusion
Measurements versus Morphologic Criteria—
Initial Experience
Vicky Goh et Alii
Radiology February 2007 vol. 242 no.
2 456-462
Confronto dell’accuratezza diagnostica
criteri morfologici versus Perfusione TC
“In definitiva, abbiamo riscontrato che le misure
funzionali ottenute con la Perfusione TC permettono
una miglior discriminazione, nella comparazione con i
criteri morfologici, fra cancro e diverticolite. Nella
pratica clinica, la combinazione di criteri morfologici e
misure ottenute tramite Perfusione TC può facilitare le
diagnosi”
Pancreatic Endocrine Tumors: Tumor Blood Flow
Assessed with Perfusion CT Reflects Angiogenesis and
Correlates with Prognostic Factors
Gaspard d’Assignies et Alii
February 2009 Radiology, 250, 407-416.
• Correlare le misure di Perfusione TC di tumori endocrini pancreatici
con la densità microvascolare (MVD) stabilita con tecniche
istologiche a determinare se i parametri di Perfusione TC
distinguono gradi diversi di differenziazione tumorale
• Si è osservata una stretta correlazione (r = 0.620, P < .001) fra il
flusso ematico tumorale e la densità microvascolare intratumorale
MVD
• Conclusioni: La Perfusione TC nei tumori endocrini del pancreas
correla con la densità microvascolare.
• Le misure di Perfusione TC correlano con fattori istoprognostici,
come l’indice di proliferazione e la classificazione WHO
Pancreatic Endocrine Tumors: Tumor Blood Flow Assessed with
Perfusion CT Reflects Angiogenesis and Correlates with
Prognostic Factors
Gaspard d’Assignies et Alii
February 2009 Radiology, 250, 407-416
.
• La Perfusione TC potrebbe aiutare nelle decisioni
terapeutiche fornendo un’informazione
preoperatoria aggiuntiva sul “grado” del tumore.
• In particolare, in Pazienti con piccoli tumori localizzati nella testa,
dove il beneficio della chirurgia non è stato provato, parametri
favorevoli di perfusione potrebbero suggerire di procedere a
follow-up piuttosto che a un approccio aggressivo.
• La Perfusione TC può aiutare a monitorare la
risposta a terapie innovative, come i farmaci
angiogenetici.
Perfusion CT: Noninvasive Surrogate Marker for Stratification of
Pancreatic Cancer Response to Concurrent Chemo- and
Radiation Therapy1
Mi-Suk Park,MD et Alii
Radiology: Volume 250: Number 1—January 2009
In questo lavoro è stato considerato il “Ktrans”, in pratica il
parametro che misura la velocità di diffusione del mdc dai vasi al
tessuto (dipende da diversi fattori)
Perfusion CT: Noninvasive Surrogate Marker for Stratification of
Pancreatic Cancer Response to Concurrent Chemo- and
Radiation Therapy1
Mi-Suk Park,MD et Alii
Radiology: Volume 250: Number 1—January 2009
Perfusion CT: Noninvasive Surrogate Marker for Stratification of
Pancreatic Cancer Response to Concurrent Chemo- and Radiation
Therapy1
Mi-Suk Park,MD et Alii
Radiology: Volume 250: Number 1—January 2009
• Tumori con elevato Ktrans pre trattamento
tendono a rispondere meglio alla CCRT.
• La Perfusione TC può essere usata per
predire la risposta tumorale alla CCRT in
Pazienti con cancro del pancreas e
potrebbe aiutare nello sviluppo di
trattamenti individualizzati in questi Soggetti
Differentiation of malignant and benign
pulmonary nodules with quantitative first-pass
320-detector row perfusion CT versus FDG
PET/CT.
Ohno Y. Et Alii
Radiology , 2011 Feb;258(2):599-609.
• Conclusioni:
La perfusione TC ha la potenzialità di essere
più specifica ed accurata della PET/TC nel
differenziare i noduli maligni dai benigni.
Riproducibilità nell’esecuzione e nell’interpretazione
Reproducibility of CT perfusion parameters in liver
tumors and normal liver.
Ng CS et Alii
Radiology. 2011 Sep;260(3):762-70. Epub 2011 Jul 25.
• Conclusioni:
• I valori assoluti e la riproducibilità dei parametri
di perfusione Tc sono fortemente influenzati dal
movimento e dal tempo di acquisizione.
• Il PS (parametro di permeabilità), in particolare,
richiede dati acquisiti durante una singola
apnea.
In conclusione
Problemi:
• Il volume studiabile in 4D è limitato dalle caratteristiche
di macchina
• Modelli matematici ancora non validati completamente
Lo sviluppo tecnologico ed informatico procede
molto rapidamente: sono già disponibili sistemi
che permettono di studiare contemporaneamente
ampi distretti corporei (320 strati, rilevatori
planari) e programmi di calcolo sempre più
accurati
Studio TC della perfusione tissutale
• Mete dell’evoluzione tecnica della Tomografia
Computerizzata:
• Aumentare la risoluzione spaziale e di
contrasto
• Aumentare l’ampiezza del distretto studiato
nell’unità di tempo
• Aumentare la risoluzione temporale
• Ridurre la dose al Paziente
In conclusione
Problemi:
Dose radiante!
La metodica TC può essere sostituita dalla
RM (con conseguente eliminazione del
“problema Dose”)?
Attualmente le misurazioni effettuate con
la TC sono più accurate e ripetibili, ma la
RM “cresce” molto velocemente…
In conclusione
Quando usarla oggi:
• Diagnosi differenziale su noduli polmonari
• Valutazione prognostico-terapeutica di lesioni
pancreatiche endocrine
• Valutazione della possibilità di risposta a trattamenti
ChemioRadio
• Valutazione precoce della risposta alla terapia con
farmaci angiogenetici
Il primo compito del Radiologo è sceglier la tecnica più adeguata in
relazione al quesito
Il secondo è cogliere l’informazione, differenziando il particolare di
interesse dal “fondo”
Il terzo è identificarne il significato clinico
Il quarto esprimere nel referto le sue deduzioni dettate dalla
Letteratura e dalla sua esperienza
Grazie per l’attenzione!
Studio TC della perfusione tissutale
• Aumentare l’ampiezza del distretto studiato
nell’unità di tempo:
• apparecchiature “volumetriche”: il lettino portapaziente
scorre durante la rotazione del tubo, in una singola
acquisizione si studia l’intero tronco (30sec)
• apparecchiature “multibanco”: incremento del volume
studiato ad ogni singola rotazione a parità di spessore di
strato: in una singola rotazione si studiano più sezioni (fino
a 320!). Si accellera lo studio (intero tronco in 5-20 sec)
In conclusione
Come molte metodiche “nuove”, la Perfusione TC
richiede saggezza nell’uso ed accumulo di
esperienza: è necessario che essa sia utilizzata per
scopi ben definiti e quando necessario.
Una sua utilizzazione sul Paziente deve essere
programmata in collaborazione dal Clinico e dal
Radiologo: il primo pone un preciso quesito, il
secondo valuta la possibilità di fornire una
risposta con varie tecniche, compreso la
Perfusione TC.
studio TC “dinamico”
• Con le apparecchiature moderne lo studio dinamico è
più affidabile:
• Si possono studiare contemporaneamente molti strati
(16-64), con uno spessore complessivo di tessuto
studiato compreso fra 12 e 50mm (più facile “centrare”
la lesione)
• La risoluzione temporale è aumentata: fino a 1
scansione ogni 0,3-0,5”
• Ne è derivata l’idea di studiare quantitativamente
la perfusione tissutale
Accidenti! Proprio sicuri????
CT Perfusion Imaging: Know Its Assumptions and Limitations R.
G. Sheiman, MD, BS ChEng and Arkadiusz Sitek, PhD
COMMENTO
• I radiologi devono essere cauti nel trarre conclusioni
da parametri perfusionali o basare su di essi la
pratica clinica
• Dovrebbe essere evitato l’uso di parametri
perfusionali come descritto da drGoh e Colleghi, per
distinguere fra patologia neoplastica e non
neoplastica