Corso di Laurea TSRM Firenze 10 24 novembre

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 • 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 Patient positioning 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 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 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 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 >=15 mm – diametro < 30 mm • CALIBRO DELLE ARTERIE ILIACHE (comuni ed esterne) > 7 mm • 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 3 d 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 ARTERIE RENALI

ANGIO-TC ASSI ILIACI E ARTI INFERIORI

ANGIO-TC CIRCOLO POLMONARE TROMBO-EMBOLIA POLMONARE • 3 a 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 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%) 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 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 30 th June 1997

TCMS - DOSIMETRIA • Dose assorbita – Dose locale • Dose rilasciata nel volume di scansione espressa in m. Gy – 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 m. Gy/cm 3 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 m. Sv

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, m. As • 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 (m. Sv) 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 5% 40% Protection Board – UK 1998 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 m. A 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