Indicazioni alla radiologia interventistica - RADIOLOGIA TRADIZIONALE: ANGIOGRAFIA

Indicazioni alla radiologia interventistica

RADIOLOGIA TRADIZIONALE: ANGIOGRAFIA

I vasi, arteriosi o venosi, non hanno un contrasto tale da permetterne la differenziazione rispetto ai tessuti circostanti nel contesto di in un normale radiogramma. E' necessario l'uso di un mezzo di contrasto che ne opacizzi il lume e consenta lo studio "angiografico". Il termine angiografia comprende sia la valutazione del compartimento arterioso, più appropriatamente definita arteriografia, sia quella del compartimento venoso, detta flebografia.

In arteriografia si usano due metodiche: quella di Dos Santos che usa pungere direttamente il vaso tributario del distretto da esaminare, e quella di Seldinger con cateterismo selettivo di un arteria periferica, oggi la più usata. Con questa ultima tecnica si accede al distretto arterioso tramite un arteria periferica che in genere è l'arteria femorale, più raramente l'ascellare o l'omerale. L'arteria femorale presenta il vantaggio di essere facilmente palpabile, di avere un grosso calibro, di non essere circondata da plessi venosi e  di avere un buon appoggio rappresentato dalla testa del femore. Si inizia con una premedicazione del paziente con sedativi, seguita da un'anestesia locale nella sede della puntura. Successivamente si punge il vaso prescelto per l'esame mediante apposito ago e si introduce una guida metallica. Si passa poi alla rimozione dell'ago e alla introduzione per scorrimento sulla guida di un catetere radioopaco del diametro di 1,4-2,3 mm, in genere di poliuretano o polietilene o nylon, premodellato e che possiede "memoria" , riassume cioè la curvatura primitiva una volta liberato nel contesto vasale dalla guida metallica. Dopo aver posizionato sotto controllo radioscopico l'apice del catetere nella sede richiesta, viene iniettato il mezzo di contrasto idrosolubile iodato a concentrazione elevata (370 mgI/ml), preferibilmente non iodato, mediante un iniettore automatico programmato. Si assumono quindi immagini radiografiche a cadenza programmata, fino a 5 e più al secondo con l'aiuto di un programmatore-temporizzatore.

A questo punto vengono documentate tre fasi dell'esame arteriografico:

La fase arteriosa, che con l'arteriografia rappresenta il primo momento, in cui saranno opacizzate prima le arterie a meno che non esistano importanti fistole o malformazioni artero-venose.

La fase parenchimografica che descrive la distribuzione all'interno dell'organo in studio e che ne rispecchia la sua vascolarizzazione.

La fase venosa in cui il mezzo di contrasto abbandona l'organo e si distribuisce nelle vene  che raccolgono il sangue refluo dell'organo esaminato.

Questa metodica consente, grazie ai suoi rilievi radiosemeiologici, il riscontro di molte patologie.

Infatti nell'ischemia le arterie presentano un calibro inferiore alla norma o sono obliterate, con ridotta o assente fase parenchimatografica e ritorno venoso non evidenziabile.

Nella flogosi si ha il riscontro di un iperemia con un circolo che mantiene la normale angioarchitettonica con fase parenchimatografica accentuata e ritorno venoso abbondante ma in tempi fisiologici.

Nelle cisti si apprezzano dislocazioni vasali arciformi multiple con stiramenti ma senza infiltrazioni con fase parenchimatografica assente con possibile orletto iperemico circostante e ritorno venoso assente.

Nello studio di patologia aneurismatiche l'indagine, che non documenta eventuali trombi endoluminali concentrici o eccentrici ma solo il lume pervio al mdc , può risultare falsamente negativa, se il lume vero rimane eucentrico ed appare di calibro sovrapponibile alla norma e non presenta anomale tortuosità.

I tumori benigni presentano circoli neoformati molto ricchi con angioarchitettonica parzialmente conservata con fase parenchimatografica intensa e ritorno venoso abbondante ed accelerato.

Nei tumori maligni l'angiografia è stata, prima dell'avvento della TC e della RM, la metodica di studio fondamentale per lo studio delle neoplasie anche per il planning operatorio. E' infatti tipico del tumore maligno l'aumento di calibro dell'arteria afferente con circolo anarchico neoformato con infiltrazioni irregolari e amputazioni multiple arteriose e venose con shunt artero-venosi, una fase parenchimatografica intensa e disomogenea, con laghi venosi nel contesto del tumore, con ritorno venoso esplosivo, con eventuali infiltrazioni arteriose e venose circostanti e con possibili localizzazioni a distanza vascolarizzate o non.

Nella flebografia l'esame viene eseguito per puntura diretta, ed iniezione del Mdc, della vena prescelta. In genere viene usata la vena femorale e meno comunemente la vena succlavia, la giugulare o l'ascellare. Per lo studio del circolo venoso può essere utilizzata anche la fase finale dell'arteriografia; ciò può evitare anche manovre più pericolose ed ad esempio può evitare una splenoportografia potendo studiare il sistema portale anche con una fase tardiva dell'aortografia addominale. Dato che i vasi venosi hanno una minore resistenza di parete rispetto a quelli arteriosi avremo, in una alterazione d'organo, una dislocazione ed infiltrazione venosa più precoce di quella arteriosa.

Così nelle infiammazioni è tipica una dilatazione venosa e nei tumori un aumento delle vene che si presenteranno dilatate "a gavocciolo" e trombizzate.

Oggi oltre allo studio angiografico tradizionale, è possibile condurre anche l'angiografia digitale sia per via venosa che per via arteriosa. La tecnica digitale presenta due vantaggi:

1. Possibilità di trattare l'immagine con la tecnica della sottrazione di immagine.
2. Minori quantità di Mdc in quanto sono sufficienti differenze tra vaso opacizzato e strutture circostanti di circa il 2%.

Poiché l'immagine ottenuta in formato digitale è formata da una matrice numerica, è possibile sottrarre alla matrice ottenuta dopo l'iniezione del Mdc la matrice uguale ottenuta all'esame diretto, detta maschera, ed ottenere come risultato una "sottrazione d'immagine", con cancellazione di tutte quelle strutture anatomiche della maschera che non si sono opacizzate e quindi un'imaging dei soli vasi.

La scarsa collaborazione del paziente e gli artefatti da movimento impediscono la buona riuscita dell'esame digitale.

Con l'angiografia digitale sottrattiva per via venosa si incannula in genere una vena del gomito e dopo aver centrato radioscopicamente la zona da studiare, si inietta il Mdc a concentrazione elevata e con flusso di 12-16 ml/s e dopo un'attesa variabile dai 3 ai 25 s si acquisiscono le immagini che verranno visualizzate sul monitor TV, memorizzate su supporto magnetico e successivamente elaborate e fotografate. Quando si studiano i distretti polmonari si può fare una acquisizione sincronizzata con il ciclo cardiaco in modo da ridurre al minimo gli artefatti da movimento.

DOMANDE

Che cos'è l'angiografia?

Quali tecniche possono essere usate in arteriografia?

Come si esegue l'angiografia tramite tecnica di Seldinger?

Come si esegue l'angiografia tramite tecnica di Dos Santos?

Cosa si intende per "memoria" di un catetere?

Quali sono le fasi dell'arteriografia?

Come si presenta l'ischemia con l'arteriografia?

Come si presenta la flogosi con l'arteriografia?

Come si presenta la cisti con l'arteriografia?

Come si presenta un tumore benigno con l'arteriografia?

Come si presenta un tumore maligno con l'arteriografia?

Che cos'è la flebografia?

Come si presenta in flebografia un tumore?

Come si presenta in flebografia un'infiammazione?

Quali sono i vantaggi dell'angiografia digitale?

Cosa può inficiare un esame agiografico digitale?

Che cos'è la "sottrazione d'immagine" ?

Che cos'è l'angiografia digitale sottrattiva per via arteriosa?

Che cos'è l'angiografia digitale sottrattiva per via venosa?

Quando usiamo la tecnica angiografica tradizionale invece di quella digitale?

Formazione dell'immagine in TAC

TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA

Anche la Tomografia computerizzata (TC) utilizza, come la radiologia tradizionale, i raggi X. Essa permette di ottenere immagini di sezioni assiali, e non solo, rispetto all'asse corporeo principale. In questo modo ogni distretto corporeo può essere analizzato senza limitazione di sovrapposizione anatomiche che invece nella radiologia tradizionale possono limitare l'interpretazione dell'esame.

Le più recenti apparecchiature TC consentono di acquisire immagini di sezioni trasversali in frazioni di  secondi.

Il fascio di raggi X emessi dal tubo radiogeno ruota attorno al paziente disposto supino, attraversa il sezione in esame, emerge dalla parte opposta come risultato dei vari assorbimenti in funzione della densità corporea, e viene infine registrata da una ghiera di detettori. Quest'ultima può essere mobile, e cioè costituita da un arco che ruota solidale ma dalla parete opposta al tubo radiogeno, negli apparecchi TC di III generazione, o fissa, e quindi costituita da un anello di detettori disposti a 360°, negli apparecchi TC di IV generazione. I valori rilevati dai detettori sono successivamente elaborati con tecniche matematiche avanzate, come la trasformata di Fourier, e da algoritmi di ricostruzione, che consentono di ottenere una immagine bidimensionale.

E' necessario introdurre il concetto di pixel e voxel, quali importanti componenti della terminologia della TC, usati oggi anche in radiologia digitale.

Il pixel, picture element, è la più piccola parte costituente l'immagine bidimensionale TC, che avrà una rappresentazione di grigio, e quindi di densità; mentre la media di tutti i punti contenuti nell'unità di volume in esame, quindi tridimensionale, è chiamata voxel, volume element. Da ciò deriva che più piccoli saranno i pixel, e quindi i voxel, maggiore sarà la risoluzione spaziale di quella immagine. Come già detto, la radiologia digitale ha un alta potere di risoluzione di densità, o meglio di contrasto. La densità delle strutture esaminate può essere rappresentata in modo diverso: per convenzione, l'osso ed il metallo saranno bianchi, il gas e l'aria neri, tutte le altre strutture con densità intermedia saranno rappresentate da una grande scala di grigi. La densità viene misurata in unità Hounsfield (HU), in riconoscimento dell'inventore della TC, G. Hounsfield. Poiché i valori HU vanno da -1000 (aria), a 0 (acqua) a +1000 (osso compatto), e ognuno di essi può essere rappresentato da un grigio diverso, l'immagine, se dovesse rappresentarli tutti insieme, risulterebbe povera di contrasto, proprio per la bassa capacità che possiede l'occhio umano, che può separare circa 20 gradazioni di grigio. Ecco perché è necessario come si dice "aprire una finestra" attraverso la quale osservare le strutture presenti e questo viene fatto definendo il valore medio, al quale si vuole che sul monitor corrisponda il grigio intermedio (centro della finestra) e definire l'intervallo dei valori al di sopra e al di sotto del valore centrale, che si vuole rappresentare con le altre gradazioni di grigio (ampiezza della finestra). Per esempio una finestra ottimale per gli organi addominali, ad esempio fegato, milza e pancreas, è con centro della finestra a 40 HU, che saranno rappresentate con il valore di grigio intermedio, ed ampiezza di 400 HU, che mostrerà tutte quelle strutture che hanno un valore HU compreso tra -160 e 240, utilizzando i rimanenti valori di grigio, più chiari per i pixel al di sopra di 240 HU fino al bianco, e più scuri per tutti quelli al di sotto di -160, fino al nero.

Nella pratica clinica si sceglie uno spessore standard dello strato corporeo in esame di  5-10 mm, ma per avere informazioni su dettagli più piccoli, per esempio per l'osso temporale o per immagini ad elevata risoluzione del polmone, è possibile acquisire strati di 1 mm: in questi casi si parla di TC ad alta risoluzione. Ad oggi le dimensioni più piccole del pixel in acquisizione sono 1 mm., mentre in ricostruzione raggiunge 0,5 mm.

Tuttavia più piccolo è lo strato di acquisizione, minore sarà la quantità di raggi X che raggiungerà i detettori, e dunque per ottenere comunque una ottimale qualità dell'immagine, sarà necessario che la quantità di radiazioni somministrate al paziente per l'esame di ogni strato sia maggiore.

Ogni esame TC è preceduto dall'acquisizione dello "scannogramma" o "scout-view" che è ottenuta facendo scorrere longitudinalmente nel tunnel della TC, al di sotto del fascio di raggi X, il tavolo sul quale giace il paziente. Lo scannogramma serve per definire il livello superiore e inferiore della scansione tomografica e per valutare l'inclinazione da conferire al piano di sezione onde adattarlo all'orientamento della struttura in studio.

Infatti con la TC è possibile ottenere non solo immagini assiali, cioè perpendicolari al tavolo su cui è posto il paziente, ma il tubo può essere inclinato, e quindi il raggio incidente formerà col tavolo un determinato angolo, ed ottenere così, per esempio nel caso del cervello, scansioni che vanno dal livello più alto fino alla base del cervello stesso, o delle scansioni perfettamente parallele al decorso obliquo dei vari spazi intersomatici vertebrali.

E' comunque possibile, grazie a sofisticati software, ricostruire successivamente le immagini acquisite con scansioni "dirette" assiali secondo piani "indiretti" coronali, sagittali od obliqui.

Per una migliore definizione delle strutture parenchimali si può rendere necessario somministrare un mezzo di contrasto (Mdc) endovena (e.v.); a questo artifizio si ricorre frequentemente nella TC dell'addome e delle pelvi, meno in quelle celebrali, ancor meno nel polmone.

Se un paziente che deve praticare una TC con Mdc è allergico, oltre alla precauzione di usare un Mdc non ionico, è utile ricorrere ad una premedicazione che riduca i rischi di una eventuale reazione allergica. Quindi, nei pazienti con anamnesi di seria reazione allergica al Mdc con laringospasmo, broncospasmo, ipotensione, bisogna valutare la possibilità di orientarsi verso altre metodiche, quali ecografia, risonanza magnetica o la stessa TC ma senza somministrazione del Mdc.

In ogni caso, non è possibile predire una reazione allergica alla somministrazione del Mdc, poiché essa può verificarsi anche con Mdc non ionici od inaspettatamente in un paziente che in precedenza non abbia mai presentato problemi.

La TC con Mdc e.v. può essere condotta anche in pazienti affetti da insufficienza renale, previa valutazione dei parametri laboratoristici. Questi ultimi, tra cui soprattutto il valore della creatinina, condizionano la diluizione in soluzione fisiologica del mdc iodato, così da non sovraccaricare il rene insufficiente ed evitare una necrosi tubulare acuta; nei casi più severi, ed in mancanza di possibili metodiche di studio alternative, è possibile condurre l'esame TC con mdc ev a condizione che il paziente venga sottoposto successivamente a dialisi.

Per una migliore definizione delle strutture digestive o di altri organi cavi si può rendere necessario somministrare anche altri mezzi di contrasti per vie diverse da quella endovenosa.

Per esempio, il bario o i mdc ionici, assunti per os, a concentrazione opportunamente diluita, per evitare artefatti, sono utili per dissociare le anse digestive da organi o masse contigue, o per uno studio dettagliato delle pareti, in caso di malattie neoplastiche od infiammatorie; possono anche essere somministrati tramite sondini nasodigiunali, per lo studio della patologia flogistica o neoplastica del tenue od introdotti per via retrograda rettale per lo studio di lesioni parietali del colon o del retto. A tal fine sono utilizzati anche mdc oleosi od acquosi.

E' possibile iniettare direttamente in vescica tramite catetere un Mdc oleoso, gas o acqua, o iodato idrosolubile per lo studio di processi espansivi endoluminali vescicali.

La TC spirale è una recente evoluzione tecnologica della TC assiale.

Nella TC assiale, a paziente fermo ed in apnea sul lettino, ogni 3-5 secondi, il tubo radiogeno compie un mezzo giro per raggiungere una velocità di rotazione costante, poi compie un giro completo emettendo radiazioni, vengono acquisiti i dati della scansione, poi ancora mezzo giro per rallentare e fermarsi, infine gira al contrario riavvolgendo il filo di alimentazione e per tornare al punto di partenza. Nella pausa che intercorre con la successiva scansione, il paziente riprende fiato ed il lettino portapaziente avanza di quanti millimetri, di solito 5-15mm, siano stati in precedenza stabiliti,.

Il limite della TC assiale consiste nel rumore nell'immagine quando il paziente non riesce a collaborare od a rispettare i tempi e la sequenza delle apnee: sono possibili falsi negativi per piccole lesioni perché ogni scansione è contigua alla precedente ma non sicuramente continua, perché ogni atto inspiratorio non è sempre uguale al precedente.

Tutte queste incertezze vengono risolte con la TC spirale. In essa il tubo ruota continuamente attorno al paziente, grazie a contatti striscianti che ne garantiscono l'alimentazione senza fili, mentre il lettino avanza senza interruzione; è così possibile acquisire, durante un unico atto inspiratorio di 15-20, tutti i dati di un segmento corporeo di circa 20-40 cm. di lunghezza in tempi molto ridotti rispetto alla TC assiale.

Il termine TC spirale è equivalente a TC volumetrica, volendo proprio sottolineare che non esistono più soluzioni di continuità fra una scansione e l'altra e che l'apparecchiatura dapprima acquisisce tutti i dati e successivamente li ricostruisce secondo  piani desiderati, che risulteranno tutti egualmente di ottima qualità.

Nella TC spirale il Mdc deve essere iniettato tramite una pompa di infusione elettronica con tempi e flussi stabiliti, in funzione delle necessità diagnostiche.

E' così possibile eseguire una angio-TC; infatti tramite un catetere di grosso calibro posto in un vaso periferico, viene iniettato il Mdc per evidenziare, ad esempio, un aneurisma dell'aorta addominale. In questo modo sarà possibile ricostruire l'estensione e la morfologia dell'aneurisma in modo da programmare un intervento chirurgico mirato.

La più recente evoluzione della TC spirale è la TC (spirale) multislice o multistrato. In questa, non solo il tubo ruota continuamente intorno al paziente, ma, invece di una sola ghiera di detettori contro lateralmente al tubo a raggi X, sono disposte più ghiere o meglio una larga banda di detettori, così che ad ogni rotazione del tubo su 360° vengono contemporaneamente acquisite più sezioni del tratto in esame. Quindi, ad ogni rotazione non sarà più disponibile una sola sezione dello spessore impostato, come nella TC spirale, ma più sezioni contemporaneamente.

La TC multistrato presenta quindi delle caratteristiche peculiari:

1. acquisizione di più sezioni per ogni singola rotazione (ad oggi pari a 4-8 strati, ma prossimamente 16 o più)
2. velocità massima di rotazione del sistema tubo-detettori intorno al paziente pari a 0.5 sec./360°, con
3. spessore di strato minimo 0.5 mm.

I detettori nella TC possono essere:

1. detettori a matrice fissa;
2. detettori a matrice adattabile;

I sistemi a matrice fissa sono ottenuti dividendo un detettore in parti uguali,in modo da poter poi suddividere ogni singolo strato acquisito in strati più sottili sempre uguali tra loro.

I sistemi a matrice adattabile invece hanno detettori più sottili al centro e di dimensioni maggiori ai lati. Richiedono una tecnologia costruttiva più sofisticata rispetto a quelli a matrice fissa, in quanto gli strati dei detettori sono di dimensioni differenti e quindi richiedono linee di produzione separate. Rimane comune la possibilità di suddividere gli strati acquisiti in spessori inferiori, sempre in numero di quattro e sempre uguali tra loro.

Negli scanner multistrato viene oltremodo evidenziato l'effetto "cono", che comporta una risoluzione più alta al centro del campo di scansione e più bassa ai bordi, a causa dell'effetto di allargamento del fascio: infatti lo spessore di collimazione impostato al detettore non corrisponde più allo spessore di strato esaminato al paziente. Il fascio emesso dal tubo radiogeno è un fascio a ventaglio sia sugli assi x e y sia sull'asse z (cranio-caudale).

DOMANDE

Che cos'è la Tomografia Computerizzata?

Come funziona la TC?

Che cos'è il pixel?

Che cos'è il voxel?

Quali sono i valori HU di aria, acqua, osso?

Come appare l'osso, l'aria e le altre strutture sulla TC?

Come viene misurata la densità in TC?

Cosa significa selezionare una finestra e scegliere una media?

Quali sono i valori di media e ampiezza della finestra in una TC addome?

Qual è lo spessore medio di uno strato in TC?

Cosa comporta l'esecuzione di strati più sottili?

Quale è la risoluzione minima del pixel in acquisizione?

Cosa si intende per TC ad alta risoluzione?

Come si ottiene uno scannogramma?

A cosa serve uno scannogramma?

Sono possibili falsi negativi con la TC assiale?

Quali Mdc si usano in TC?

A chi sono riservati i Mdc non-ionici?

Quali precauzioni si adottano in un paziente allergico che necessita di una TC con Mdc?

E' prevedibile una reazione allergica al mezzo di contrasto?

Come si può agire nel caso di un paziente con insufficienza renale?

In che altro modo, oltre la somministrazione e.v., possono essere somministrati i Mdc in TC?

Che cos'è la TC spirale?

Perché il nome TC spirale?

Come viene somministrato il Mdc con la TC spirale?

Cosa si intende per TC volumetrica?

Quali sono i vantaggi della TC spirale?

Che cos'è un'angio-TC?

Cosa è la TC multistrato?

Quali esami sono necessari prima di somministrare il Mdc ev?

Cosa si intende per effetto "cono" nella TC multislice?