Updating ’09 - Aggiornamento e cultura professionale VI

Alberobello 23, 24,25 marzo 2009

La diagnostica per Immagini “Bodytrend”

"TC DEL TORACE E DEL MEDIASTINO"

TSRM : OSCAR BRAZZO

ASL BA – P.O. “DI VENERE”

Oltre un secolo è passato da quando, nel 1895, W.C. Roentgen scoprì che i raggi X, attraversando il corpo umano, potevano impressionare una lastra fotografica. Negli anni ’70-’80 cominciarono a svilupparsi ecografia, TAC e RM, tecnologie che inducono a non parlare più di radiologia quanto di diagnostica per immagini. L’evoluzione tecnologica, sempre più attiva in questi ultimi anni, ha radicalmente rivoluzionato la diagnostica per immagini realizzando un vero e proprio gioiello : la Multi Detector TC (MDTC), che offre ancora maggiore velocità del sistema tubo-detettori rispetto alla TC spirale single slice ed un sistema multidetettore che consente di acquisire per ogni rotazione un numero maggiore di strati (4-8-16-32-64…?). I vantaggi di questo sistema sono notevoli:

• riduzione del tempo complessivo dell’esame;

• possibilità di eseguire studi nelle diverse fasi vascolari;

• possibilità di eseguire veri e propri studi angioTC;

• post-elaborazioni di ottima qualità grazie ai voxel isotropici determinati da questo sistema di acquisizione;

• cardioTC con cardiosincronizzatore. Le nuove apparecchiature TC elicoidali multistrato permettono di eseguire indagini di ampia affidabilità clinica sfruttando la rapidità di acquisizione di un volume di anatomia anche molto esteso, fornendo una buona risoluzione spaziale e conciliando riduzione dei tempi di esecuzione delle indagini con qualità iconografica e diagnostica, anche grazie a tecniche di post-processing digitale bi-tridimensionale e alla possibilità di studio multifasico ed

angiografico, nonché concependo sistemi per ridurre la dose radiante al paziente. Nel campo vascolare l’utilizzo della MDTC consente di migliorare la qualità dell’esame angioTC riducendo gli artefatti da movimento e migliorando la qualità delle immagini in termini di risoluzione. L’informatizzazione dei sistemi ed il diffondersi di software sempre più sofisticati e all’avanguardia consentono di ottenere immagini molto più avvicinabili a quelle reali rispetto alle bidimensionali a cui la TC convenzionale aveva abituato. L’avvento e lo sviluppo di consolle di rielaborazione sempre più potenti e con software dedicati consentono la possibilità di ricostruzioni multiplanari 2D e 3D a colori, che in qualche modo cambiano il modo di concepire l’immagine radiologica come “piatta” e costituita esclusivamente da toni di grigio. Questa presentazione, senza avere la pretesa di insegnare tecniche di acquisizione o di elaborazione, ha lo scopo di esportare metodologie ed esperienze d’indagine sul distretto toracico messe a punto dalla nostra Unità Operativa, attraverso una MDTC prima a 4 e poi ad 8 file di detettori.

LA TC NELLA DIAGNOSTICA TORACICA

I rapidi progressi tecnologici della tomografia computerizzata, grazie alla maggior velocità di acquisizione di immagini anche a strato sottile, consentono lo studio completo del torace in un’unica apnea, riducendo gli artefatti da movimento prodotti dagli atti respiratori. La MDTC trova varie applicazioni nella diagnostiche della patologia toracica:

• studio del parenchima polmonare (standard ed HR) e del mediastino (noduli, neoplasie, linfomi, ecc);

• studio delle vie aeree principali • studio vascolare dell’aorta, delle arterie polmonari e delle

coronarie (ANGIOTC) La riduzione dei tempi di scansione e la possibilità di operare retroricostruzioni (ricostruzioni in post processng dei dati grezzi di scansione in strati di spessore superiore o inferiore di quelli acquisiti) allarga l’utilità delle TC multibanco anche nello lo studio della patologia traumatica a carico dello scheletro costale e del rachide, fornendo, grazie ad opportune rielaborazioni dei dati grezzi, informazioni dettagliate ed affidabili sui fenomeni fratturativi.

RETRORICOSTRUZIONE: rielaborazione in post-processing dei dati grezzi di scansione in strati di spessore minore (o maggiore) e con avanzamento desiderato. Con la retroricostruzione è anche possibile modificare altri parametri quali FOV, filtro di ricostruzione, posizione dell’immagine. Nello schema riportato in basso è rappresentato un esempio di esame acquisito a 2.5/2.5 mm (in rosso), con apparecchiatura MDTC a 8 banchi di rivelatori configurata nel modo indicato; i tasti in bianco sono le possibilità di retroricostruzione mentre quelli in blu non sono attivabili; i dati acquisiti a 2.5/2.5 mm possono essere resi a spessore di 1.5, 3.75, 5 mm con avanzamento desiderato, senza riacquisire dati come si era obbligati a fare con la TC convenzionale o spirale semplice. RIELABORAZIONI E RICOSTRUZIONI: L’elaborazione dei dati grezzi di scansione è fondamentale per consentire una corretta ed efficace diagnosi. Sebbene l’informatica giochi un ruolo considerevole nelle procedure di trattamento dei dati, il risultato iconografico e, di conseguenza, diagnostico dipende dalla manualità dell’operatore, dalle sue conoscenze del sistema e dalla capacità di saper integrare le diverse opportunità di elaborazione al fine di ottenere una più completa e veritiera diagnosi. Le possibilità di trattare i dati grezzi di scansione in post processing sono molteplici, avendo l’opportunità di rielaborazione bidimensionale (MPR) o tridimensionale (VR, NAVIGATOR). Nel grafico di seguito sono riportate le possibilità di ricostruzione delle immagini.

DATI GREZZI

MPR

VR

MIP - MINIP SSD - 3D

VR A SPESSORE RIDOTTO ENDOSCOPIA VIRTUALE

- MPR (Multi Planar Reconstructions): rielaborazione dei dati grezzi di scansione in viste, oltre che assiale, coronale, sagittale ed in tutti i piani intermedi dello spazio

- MIP (Maximum Intensità Projection) : consente la visualizzazione delle strutture anatomiche a più alta densità (osso, vasi iniettati con mdc)

- MINIP (Minimum Intensità Projection) : permette di visualizzare le strutture anatomiche a più bassa densità

- VOLUME RENDERING : E’ una tecnica di ricostruzione tridimensionale che, rispetto alle altre tecniche, conserva tutti i pixel presenti nel volume, potendo differenziare le strutture tra di loro per mezzo di curve di opacità e trasparenza. Si distinguono le Shaded Surface Display (SSD, che offrono la visione della superficie della struttura esaminata attraverso valori soglia di densità) e le 3D (che utilizzano tutti i dati provenienti dalla scansione). Esiste la possibilità di rendere in 3D solo alcuni degli strati sovrapposti (VR a spessore ridotto).

- ENDOSCOPIA VIRTUALE: Tecnica innovativa di ricostruzione volumetrica, consente di “navigare” all’interno di strutture o organi cavi con modalità definita “fly through” (letteralmente “volare attraverso”), sfruttando il contrasto naturale dell’aria nei visceri o il mezzo di contrasto iodato somministrato per via endovenosa in corso di esame angioTC. Attualmente trova poco spazio in ambito vascolare, mentre è più usata nello studio delle vie aeree e digestive.

PROTOCOLLI DI ACQUISIZIONE Le apparecchiature multidetettore possono essere utilizzate secondo diverse modalità: • Modalità sequenziale: si comportano come le apparecchiature TC di

vecchia generazione, acquisendo strati continui in modalità non spirale (studio del parenchima polmonare ad alta risoluzione - HRTC)

• Modalità spirale: il tavolo ed il tubo radiogeno si muovono simultaneamente; si ha un’acquisizione “volumetrica” dei dati che poi vengono ricostruiti con lo spessore desiderato, compatibile con la configurazione dei rivelatori

• Modalità “cine”: è una tencica dinamica che permette di monitorare le modificazioni nel tempo a carico dell’anatomia studiata.

• Modalità con sincronizzazione cadiaca o polmonare: usata per lo studio degli organi in movimento (es.cardioTC).

ANGIOTC: acquisizione di un distretto corporeo in tempo arterioso. Per un’angioTC di qualità è necessaria la copertura della regione di interesse durante il passaggio della massima concentrazione intravascolare del mezzo di contrasto. INDICAZIONI: studio dei vasi e della loro disposizione spaziale rispetto a strutture patologiche, patologie da “minus” (stenosi, occlusioni vascolari, embolie), patologie da “plus” (aneurismi, MAV), dissezioni. MDC: un protocollo ottimizzato di somministrazione del mdc richiede che la scansione venga programmata nella fase di picco di opacizzazione vascolare.

ANGIOTC TORACE : TECNICA PER LO STUDIO DELLE ARTERIE POLMONARI

Nel 1992 Remy-Jardin e coll. Proposero l’angiografia polmonare tc (CTPA) come tecnica veloce e relativamente non invasiva per la rilevazione dell’embolia polmonare. Nel loro lavoro la CTPA ha dimostrato una sensibilità del 100% ed una specificità del 96% per gli emboli localizzati nelle arterie polmonari principali e nei rami arteriosi lobari e segmentari. L’incapacità di valutare adeguatamente i rami arteriosi polmonari sub-segmentari è stata riconosciuta come una potenziale limitazione dell’accuratezza della tecnica. I progressi tecnologici della tc spirale e l’avvento delle apparecchiature MDTC (tubi radiogeni con maggiore capacità di raffreddamento, velocità di rotazione del gantry più elevate) hanno permesso significativi affinamenti dei protocolli di esecuzione delle CTPA. Il protocollo per l’esecuzione della CTPA dovrebbe essere adattato al tipo di apparecchiatura utilizzata.

(TECNICA CON APPARECCHIATURA MDTC AD 8 BANCHI DI DETETTORI) -TIPO SCANSIONE: ELICOIDALE COMPLETA -TEMPO DI ROTAZIONE TUBO : 0.8 SEC -CONFIGURAZIONE DEL RIVELATORE : 8 x 1.25 mm

-COLLIMAZIONE : 10 mm -MODO SCANSIONE : 1.675 : 1 -SPESSORE STRATO : 2.5 mm –OVERLAPPING DEL 50% (INCREMENTO TAVOLO 1.25 mm) -MINIMA RETRORICOSTRUZIONE : 1.25/0.6 mm -PASSO DEL TAVOLO : 16.5 mm/rotazione -TEMPO DI SCANSIONE (PER 30cm) : 15 SEC -FOV DI ACQUISIZIONE : LARGE -FOV DI SCANSIONE : ADATTO ALLE DIMENSIONI DEL PAZIENTE -Kv : 120 -mA : 80/440 CON TECNICA DI MODULAZIONE DELLA DOSE -FILTRO DI RICOSTRUZIONE : STANDARD MONITORAGGIO DEL PASSAGGIO DEL MDC: UTILIZZO DELLO “SMART PREP” CON ROI DI CONTROLLO POSTA A -ESECUZIONE DI UNO SCOUT-VIEW IN A-P SUL QUALE SI POSIZIONANO LE SLICES -LA SCANSIONE DEVE COMPRENDERE PER INTERO ENTRAMBI I CAMPI POLMONARI -UTILI SCANSIONE PRE-CONTRASTO ED EVENTUALMENTE TARDIVA-VENOSA CON TECNICA STANDARD - UTILIZZO DELLO “SMART PREP” CON ROI DI CONTROLLO POSTA A LIVELLO DEL TRONCO DELL’ARTERIA POLMONARE O SU UNA DELLE ART.POLMONARI. PARAMETRI SMART PREP: -RITARDO MONITORAGGIO : 4 sec -INTERSCAN DELAY : 1 sec

ANGIOTC TORACE : TECNICA PER LO STUDIO DELL’ AORTA TORACICA (APPARECCHIATURA MDTC AD 8 BANCHI DI DETETTORI)

(parametric tecnici tc sovrapponibile alla precedente) MONITORAGGIO DEL PASSAGGIO DEL MDC: - UTILIZZO DELLO “SMART PREP” CON ROI DI CONTROLLO POSTA A LIVELLO DELL’AORTA DISCENDENTE. -ESECUZIONE DI UNO SCOUT-VIEW IN A-P SUL QUALE SI POSIZIONANO LE SLICES -LA SCANSIONE DEVE COMPRENDERE PER INTERO ENTRAMBI I CAMPI POLMONARI -UTILI SCANSIONE PRE-CONTRASTO ED EVENTUALMENTE TARDIVA-VENOSA CON TECNICA STANDARD PARAMETRI SMART PREP: -RITARDO MONITORAGGIO : 10 sec -INTERSCAN DELAY : 1 sec In caso di aneurisma trombotico o dissezione è sconsigliato l’uso della è sconsigliato l’uso della ROI; la pratica ha dimostrato l’opportunità di regolarsi visivamente in base al contrasto nell’aorta discendente.

HRTC E’ una tecnica che consente di ottenere immagini del parenchima polmonare con eccellente risoluzione spaziale e dettaglio anatomico; può dimostrare l’interstizio in condizioni normali e patologiche, mettendo in evidenza le caratteristiche morfologiche delle malattie polmonari diffuse (bronchiectasie, asbestosi, interstiziopatie, ecc). La tecnica prevede l’utilizzo di strati sottili (1-1.5 mm) ad intervalli regolari (ogni 7-10 mm),

eseguendo una sorta di “campionamento” del polmone. Eè sempre opportuno eseguire una scansione TC con tecnica standard per localizzare, nell’eventualità che non si voglia eseguire la scansione HR dell’intero torace, le zone del parenchima polmonare interessate dalla patologia. Un'altra tecnica prevede la scansione HR con 3 pacchetti disposto a livello degli apici, della biforcazione tracheale e delle basi polmonari. Si utilizza un filtro di ricostruzione ad alta risoluzione.

PROTOCOLLO TC POLMONARE AD ALTA RISOLUZIONE (APPARECCHIATURA MDTC AD 8 BANCHI DI DETETTORI)

- TIPO SCANSIONE: SEQUENZIALE, ASSIALE COMPLETA - TEMPO DI RITAZIONE : 0,8 SEC - BANCHI DI RIVELATORI : 1 - SPESSORE mm : 1.25 - INTERVALLO: 7.5 mm - IMMAGINI PER ROTAZIONE : 1 - Configurazione del rivelatore : 1x 1.25 - COLLIMAZIONE FASCIO : 1.25 mm - FOV : LARGE - kv : 140 - mA : 175 - FILTRO DI RICOSTRUZIONE : BONE PLUS (HI-RES) - TEMPO DI APNEA : 10 sec - TEMPO DI RESPIRO : 12 sec E’ opportuno modificare tempo di apnea e tempo di respiro a seconda della collaborazione del paziente. Le scansioni si eseguono comprendendo per intero i campi polmonari preferibilmente con direzione caudo-craniale (poiché le basi polmonari sono più mobili rispetto agli apici).

CASE REPORTS ED ESEMPI DI RIELABORAZIONE

ANEURISMA ARCO AORTICO

EMBOLIA POLMONARE BILATERALE

IMMAGINI IN SOVRAPPOSIZIONE 3D

NODULI POLMONARI (mip e VR a spessore ridotto)

TECNICHE DI SURFACE RENDERING E VOLUME RENDERING