Diagnostica Per Immagini-Giordano Perin

DIAGNOSTICA PER IMMAGINI Giordano Perin 26 ottobre 2012

Appuntimed

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Indice 1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI 1.1. L’AVVENTO DEI MEZZI DI CONTRASTO . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. CONTRASTO PER L’ALBERO BRONCHIALE, 1922 . . . . . 1.1.2. CONTRASTO PER LE VIE BILARI, 1923 . . . . . . . . . . . . 1.1.3. CONTRASTO PER LE VIE URINARIE, 1927 . . . . . . . . . . 1.1.4. CONTRASTO PER IL SISTEMA VASCOLARE, 1927 . . . . . 1.2. LA STRATIGRAFIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. L’AMPLIFICATORE DI BRILLANZA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. L’ECOGRAFIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5. LA TAC O TOMOGRAFIA ASSIALE COMPUTERIZZATA . . . . . . 1.6. LA RISONANZA MAGNETICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.7. L’ANGIOGRAFIA DIGITALE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.8. LA RADIOGRAFIA DIGITALE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

I.

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RADIOLOGIA

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1.9. IL TUBO RADIOGENO . . . . . . . . . . 1.9.1. AMPLIFICATORE DI BRILLANZA 1.10.DEFINIZIONI . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.RAPPORTI DI DIMENSIONE . . . . . . . 2. LE TECNICHE RADIOGRAFICHE 2.0.1. LA RADIOSCOPIA . . . . . . 2.0.2. IL RADIOGRAMMA MIRATO 2.0.3. LA SERIOGRAFIA . . . . . . 2.0.4. LA TOMOGRAFIA . . . . . .

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3. LE METODICHE RADIOLOGICHE 3.1. INDAGINI ESEGUITE IN PRESENZA DI CONTRASTO NATURALE . . . 3.2. INDAGINI ESEGUITE CON MEZZO DI CONTRASTO ARTIFICIALE . . 3.2.1. INIEZIONE O RIEMPIMENTO DI CAVITÀ ANATOMICHE . . . 3.2.2. OPACIZZARE TRAMITI FISTOLOSI E CAVITÀ PATOLOGICHE: 3.2.3. OPACIZZAZIONE DI SANGUE O LINFA: . . . . . . . . . . . . 3.2.4. OPACIZZAZIONE TISSULARE (PARENCHIMALE): . . . . . . . 3.3. I MEZZI DI CONTRASTO ARTIFICIALI E LORO USO . . . . . . . . . . 3.3.1. MEZZI DI CONTRASTO ORGANOIODATI: . . . . . . . . . . . 3.3.2. MONOMERI IONICI E MONOMERI NON IONICI: . . . . . .

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA 4.1. CENNI STORICI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. INDICAZIONI FONDAMENTALI RELATIVE ALL’USO DELLA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA 4.2.1. APPLICAZIONE DELLA TC ALLO STUDIO DELL’ENCEFALO . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2. APPLICAZIONI DELLA TC ALLO STUDIO DELLE STRUTTURE VERTEBRALI . . . . . . . . . 4.2.3. APPLICAZIONI DELLA TC NELLO STUDIO DEL TORACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.4. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO EPATICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.5. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO PANCREATICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.6. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO SPLENICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Indice 4.2.7. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO DELL’APPARATO GASTROENTERICO 4.2.8. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO DELLA GHIANDOLA SURRENALE . . 4.3. INDICAZIONI SPECIFICHE ALL’USO DELLA TC SPIRALE . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1. APPLICAZIONI SPECIFICHE: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. APPLICAZIONI SPECIFICHE DELLA TC MULTISTRATO . . . . . . . . . . . . . . . .

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5. LA RISONANZA MAGNETICA 5.0.1. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1. CONFRONTO TRA RISONANZA MAGNETICA E TC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. APPLICAZIONI CLINICHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1. APPLICAZIONE DELLA RM ALLA VALUTAZIONE DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE . 5.2.2. APPLICAZIONE DELLA RM ALLA VALUTAZIONE DI ORGANI ADDOMINALI E PELVICI 5.2.3. ALTRE APPLICAZIONI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. IL MEZZO DI CONTRASTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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6. ECOGRAFIA 6.1. DEFINIZIONI E MEZZI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.1. LA PROPAGAZIONE DEGLI ULTRASUONI NEI TESSUTI 6.1.2. LA TECNOLOGIA DELL’ECOGRAFO: . . . . . . . . . 6.1.3. L’EFFETTO DOPPLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.4. I MEZZI DI CONTRASTO ECOGRAFICI . . . . . . . . 6.2. APPLICAZIONI CLINICHE DELLA TECNICA ECOGRAFICA . 6.2.1. IL FEGATO E LE VIE BILIARI . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.2. RENE E VIE ESCRETRICI RENALI . . . . . . . . . . . . 6.2.3. MILZA PANCREAS E VASI ADDOMINALI . . . . . . . 6.2.4. PELVI E APPARATO GENITALE . . . . . . . . . . . . . 6.2.5. CAPO E COLLO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.6. MUSCOLO SCHELETRICO . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.7. MAMMELLA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.8. TORACE GROSSI VASI E VALVOLE CARDIACHE . . .

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49 49 49 51 53 54 55 55 56 56 56 57 57 57 57

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II. ANATOMIA E SEMEIOTICA RADIOLOGICA

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE 7.1. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL POLMONE . . . . . 7.1.1. IL RADIOGRAMMA NORMALE DEL TORACE 7.2. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL MEDIASTINO: . . . 7.2.1. LA TC DEL MEDIASTINO . . . . . . . . . . . .

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8. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ENCEFALO 8.1. TC DEL CRANIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1.1. TC SENZA MEZZO DI CONTRASTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1.2. TC CON MEZZO DI CONTRASTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL CRANIO IN RM: . . . . . . . . . . . . . . . 8.2.1. RISONANZA MAGNETICA SUL PIANO TRASVERSALE PESATA IN T2 . 8.2.2. RISONANZA MAGNETICA SUL PIANO TRASVERSALE PESATA IN T1: 8.2.3. RISONANZA MAGNETICA SUL PIANO CORONALE: . . . . . . . . . 8.2.4. RISONANZA MAGNETICA SUL PIANO SAGITTALE: . . . . . . . . . .

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME 9.1. IL RETROPERITONEO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1.1. SPAZI RETROPERITONEALI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2. VALUTAZIONE DELLE IMMAGINI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Indice 9.3. LA CAVITÀ ADDOMINALE . . . . . . . . . . . . . 9.3.1. GLI SPAZI DELL’ADDOME . . . . . . . . . . 9.3.2. LA SEGMENTAZIONE EPATICA . . . . . . . 9.3.3. VALUTAZIONE DI UNA TC ADDOMINALE .

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE 10.1.RADIOGRAMMA DEL TORACE E SUE OPACITÀ FISIOLOGICHE . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.PRINCIPALI ALTERAZIONI DEL RADIOGRAMMA DEL TORACE E APPROCCIO ALLE STESSE 10.2.1. OPACITÀ POLMONARI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.2. IPERTRASPARENZE POLMONARI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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III. RADIOBIOLOGIA

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11. RADIAZIONI IONIZZANTI ED INTERAZIONI CON LA MATERIA 11.1.LEGGI CHE REGOLANO LE INTERAZIONI RADIAZIONE MATERIA E UNITÀ DI MISURA . . . . . . 11.1.1. IL CONCETTO DI DOSE E DI QUALITÀ DELLA RADIAZIONE IONIZZANTE . . . . . . . . . . 11.1.2. METODI DI RILEVAZIONE E DI MISURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE 12.1.EFFETTO BIOLOGICO DELLE RADIAZIONI SULLA MATERIA . . . . . . . . . . . . . 12.1.1. MODALITÀ DI DANNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1.2. QUANTIFICARE IL DANNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2.APPLICAZIONI CLINICHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2.1. CATEGORIE A MASSIMO RISCHIO PER IL DANNO DI TIPO STOCASTICO 12.2.2. IL DANNO EFFETTIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.3.IL RECOVERY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.4.RADIAZIONI IONIZZANTI NATURALI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.5.LA RADIOPROTEZIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.5.1. LA LEGISLAZIONE ITALIANA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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IV. RADIOLOGIA INTERVENTISTICA

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13. LE PRINCIPALI PROCEDURE RADIOLOGICHE INTERVENTISTICHE 13.0.2. CENNI STORICI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.0.3. PRINCIPALI PROCEDURE ENDOVASCOLARI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.0.4. PROCEDURE PERCUTANEE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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V. MEDICINA NUCLEARE

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14. CENNI STORICI E INTRODUZIONE GENERALE 14.1.ATTIVITÀ SVOLTE IN AMBITO DELLA MEDICINA NUCLEARE . . . . . . . . . . . . . . 14.2.FARMACI UTILIZZATI NELL’AMBITO DELLA MEDICINA NUCLEARE . . . . . . . . . . . 14.2.1. RADIOFARMACI UTILIZZATI NELLA MEDICINA NUCLEARE CONVENZIONALE 14.2.2. RADIOFARMACI UTILIZZATI NELLA PET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.3.LA GAMMACAMERA E I SISTEMI DI RILEVAZIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.4.APPLICAZIONI E MODALITÀ DI ACQUISIZIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.4.1. DEFINIZIONI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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15. ASPETTI CLINICI 15.1.APPARATO SCHELETRICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.1.1. ESECUZIONE DELL’ESAME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.1.2. INDICAZIONI E QUADRI FISIOPATOLOGICI EVIDENTI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Indice 15.2.APPARATO ENDOCRINO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.2.1. LA TIROIDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.2.2. PARATIROIDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.2.3. LA SURRENALE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.3.APPARATO RESPIRATORIO . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.3.1. SCINTIGRAFIA PERFUSIONALE POLMONARE . . 15.4.APPARATO CARDIOVASCOLARE . . . . . . . . . . . . . 15.4.1. APPLICAZIONI DELLA SCINTIGRAFIA CARDIACA 15.5.SISTEMA NERVOSO CENTRALE . . . . . . . . . . . . . . . 15.5.1. INDICAZIONI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.6.ONCOLOGIA CONVENZIONALE . . . . . . . . . . . . . 15.7.LA FLOGOSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.7.1. FLOGOSI ACUTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.7.2. FLOGOSI CRONICA . . . . . . . . . . . . . . . . 15.8.SCINTIGRAFIA RENALE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.8.1. SCINTIGRAFIA RENALE STATICA . . . . . . . . . . 15.8.2. SCINTIGRAFIA RENALE DINAMICA . . . . . . . . 15.8.3. CISTOSCINTIGRAFIA . . . . . . . . . . . . . . . . 15.9.FARMACI UTILI E RELATIVE APPLICAZIONI . . . . . . . .

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16. IL CICLOTRONE E LA PET/TC 152 16.1.ESAMI PET-TC E LORO ESECUZIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 16.2.APPLICAZIONI CLINICHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

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Indice diagnostica per immagini è quella disciplina che acquisisce immagini del corpo umano a scopo diagnostico mediante l’impiego di radiazioni ionizzanti e di energie alternative, quali ultrasuoni e onde radio in associazione a campi magnetici statici. Se è vero che fino a 20 anni fa si parlava unicamente di radiologia, si parla oggi di diagnostica per immagini visto l’utilizzo, sempre più diffuso, di nuove tecniche diagnostiche.

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI O rigine

della radiologia risale al 1895, alla scoperta cioè, da parte di Roentgen dei raggi X. Già

L’ nel 1904 a Trieste venne eseguita la prima radiografia in Italia. Con il tempo l’utilizzo dei raggi X è

molto evoluto migliorando soprattutto la qualità dell’immagine e riducendo le dosi, aspetto divenuto molto importante soprattutto una volta compresa la pericolosità delle radiazioni. Storicamente i raggi X hanno trovato il loro primo impiego nella valutazione di strutture ossee soprattutto: il primo e maggiore vantaggio dei raggi X è quello di registrare la differenza di densità tra diversi tipi di materiali. Complessivamente il raggio X interagisce con la materia in misura correlata a: • spessore attraversato da raggio. • Tipo di materiale attraversato dal raggio, in relazione sprattutto al peso atomico degli elementi presenti nel tessuto. Comprendiamo quindi come i tessuti molli rispetto ai tessuti ossei rappresentassero, soprattutto inizialmente, qualcosa di molto difficile da apprezzare; le prime applicazioni che emersero relative allo studio di tessuti non ossei sono state: • Lo studio del torace che è ancora oggi spesso eseguito con radiogramma diretto, è stata una delle prime applicazioni pratiche possibili: la forza del contrasto tra i campi polmonari, le strutture ossee e le strutture parenchimali prossime al polmone, consente di identificare anche importanti patologie polmonari direttamente al radiogramma diretto. • Lo studio dell’addome risulta ancora oggi maggiormente difficoltoso a causa della mancanza di differenza di contrasto tra le diverse strutture in esso presenti. Di fatto nell’ambito dell’addome possiamo riconoscere: ◦ Patologie che provocano un incremento dei livelli di calcio, per esempio calcoli renali o calcoli biliari. ◦ Patologie che provocano un netto incremento dei livelli di aria che riducono fortemente la radiopacità. Una struttura fisiologicamente ben visibile a livello dell’addome è il muscolo psoas, questo è possibile solo grazie al forte contrasto che si viene a creare tra la struttura muscolare in questione e il grasso perirenale.

1.1. L’AVVENTO DEI MEZZI DI CONTRASTO Con il tempo ci si rese conto che in assenza di radiopacità è impossibile studiare determinate parti del corpo umano, si fece quindi strada la possibilità di utilizzare sostanze che modificano il contrasto naturale di un organo rendendolo visibile al radiogramma diretto. Il SOLFATO DI BARIO è sicuramente stato molto utilizzato, si tratta del mezzo di contrasto che ci consente di studiare esofago, stomaco, duodeno, intestino tenue e colon, infatti: • Somministrato per via orale o tramite un sondino nel duodeno consente la valutazione del tratto gastroenterico superiore e del tenue. • Somministrato come clisma con una sonda nella ampolla rettale consente la valutazione dell’intestino crasso. Fondamentale fu poi la scoperta della tecnica del doppio contrasto: si somministra un contrasto e quindi si insuffla nella cavità in cui questo è stato inserito dell’aria di modo che il contrasto stesso entri a stretto contatto con la parete dell’organo.

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

1.1.1. CONTRASTO PER L’ALBERO BRONCHIALE, 1922 Tecnica dismessa a partire dagli anni ’50, veniva eseguita sfruttando il lipiodol, mezzo di contrasto oleoso ottimale per visualizzare i bronchi.

1.1.2. CONTRASTO PER LE VIE BILARI, 1923 Mezzo di constrato che può essere: • iniettato per via endovenosa in infusione lenta, si portava al circolo epatico, veniva concentrato dagli epatociti e dismesso nella via biliare. • Somministrato per OS tramite pastiglie contenenti iodio, tali pastiglie attraversato stomaco e duodeno, venivano assoribite e tramite il circolo portale si portavano al fegato dove venivano concentrate dagli epatociti e riversate nella bile. Questa tecnica è ormai in disuso, dagli anni 60 infatti la coleciti viene studiata tramite ECOGRAFIA, senza somminisrtare mezzi di contrasto. L’uso dell’ecografia rappresenta indubbiamente un vantaggio per l’esecutore e il medico: la valutazione con mezzo di contrasto è solo e unicamente funzionale, valuta cioè la capacitò della colecisti di concentrare la bile, con l’uso della ecografia possiamo valutare dimensioni, stato della parete e natura del contenuto della colecisti. Ad oggi il mezzo di contrasto si inietta nella via biliare in corso di intervento di radiologia interventistica: • Per via percutanea: ◦ Su guida radioscopica si accede alla via biliare tramite un foro praticato in ipocondrio destro. ◦ Si inietta il mezzo di contrasto e si valuta la struttura della via biliare. ◦ In alcuni casi si può posizionare un tubo di Kerr per bypassare l’eventuale ostacolo. • Tramite ERCP: ◦ Con un endoscopio si raggunge la papilla di Vater e si esegue una papillotomia. ◦ Si inietta del mezzo di contrasto nella via bilarie tramite l’endoscopio. Ad oggi l’uso del mezzo di contrasto per la valutazione della via bilare, visti soprattutto i rischi correlati allo sviluppo di pancreatiti e alla invasività dell’intervento, è tendenzialmente limitata ad interventi specificamente eseguiti dal radiologo interventista o dall’endoscopista.

1.1.3. CONTRASTO PER LE VIE URINARIE, 1927 L’origine del mezzo di contrasto per le vie eurinarie ha una storia del tutto peculiare: un tempo veniva somministrata una sostanza per il trattamento della sifilide, si scoprì che eseguendo una rx dell’addome dopo tale somministazione, le aree del rene, della pelvi renale e della via escretrice assumevano una radiopacità molto importante. Venivano somministrati circa 50ml di mezzo di contrasto in vena periferica, arrivati al parenchima questi 50cc si concentrano in modo importante tanto che risulta possibile vedere: • La pelvi renale. • Uretere. • Vescica. Con una urorgafia vediamo tutta la via escretrice, eseguendo poi radiogrammi su piani differenti si può ottenere una visualizzazione completa della via escretrice. Questa metodica contrastografica ad oggi è pressoché abbandonata a favore della UROTAC, tecnica che consente di valutare immagini assolutamente dettagliate della via escretrice urinaria, in pazienti allergici alla UROTAC possiamo eseguire una URORMN che consente di visualizzare in modo non invasivo la vescica e la via urinaria in generale.

1.1.4. CONTRASTO PER IL SISTEMA VASCOLARE, 1927 Lo stesso mezzo di contrato utilizzato a partire dal 1922 per l’apparato urinario, è stato utilizzato qualche anno dopo per la visualizzazione dell’albero vascolare, soprattutto a livello cerebrale: molte lesioni di grosse dimensioni non hanno da sole il contrasto sufficiente per essere visibili alla radiografia normale: si

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI parla di angiografia con opacizzazione dell’albero vascolare intracranico, il mezzo di contrasto veniva iniettato direttamente in Aorta. Ad oggi lo studio dell’albero vascolare si esegue con modalità di iniezione diverse: • si sfrutta generalmente un catetere posizionato nella vena femorale, si fa risalire il catetere fino a dove necessario e si inocula il mezzo di contrasto. L’angiografia digitale sfrutta in particolare due principi uno dei quali è la amplificazione del contrasto dell’albero vascolare. • È possibile, se necessario, utilizzare l’ecocolordoppler. • Una delle tecniche in assoluto più utilizzate è la tomografia computerizzata, in particolare l’angiotac. L’angiografia, quand’anche fatta con tecnica digitale, oggi ha un ruolo estremamente limitato in ambito diagnostico e analogamente alla ERCP viene utilizzata come guida a procedure interventistiche come il posizionamento di stent metallici o angioplastica.

1.2. LA STRATIGRAFIA Nel 1930 viene introdotta la stratigrafia, invenzione italiana, detta anche tomografia convenzionale: la stratigrafia consente di risolvere uno dei problemi della radiografia convenzionale: la stratigrafia, al contrario della radiografia, consente di visualizzare LE CARATTERISTICHE DI SPECIFICI SEGMENTI DISCRETI IN PROFONDITÀ , isolando i diversi livelli e consentendo di visualizzare quindi elementi eventualmente nascosti da altre opacità.

1.3. L’AMPLIFICATORE DI BRILLANZA Messo a punto nel 1950, questo strumento consente ancora oggi di ottenere immagini molto più luminose erogando al paziente una dose molto più bassa di radiazioni: grazie a questo strumento a partire dal 1950 LA DOSE DI RADIAZIONI SOMMINISTATE AL PAZIENTE NEL CORSO DI UN ESAME RADIOLOGICO È MOLTO DIMINUITA .

1.4. L’ECOGRAFIA Nel 1960 con l’avvento della ecografia vede la sua nascita la diagnostica per immagini: l’ecografia è una tecnica che utilizza come energia per acquisire immagini gli ultrasuoni generati da cristalli di quarzo messi in vibrazione tramite la applicazione di una corrente elettrica (si parla nello specifico di elementi piezoelettrici come vedremo). Gli ultrasuoni, riflessi o rifratti in modo analogo a quanto avviene per altre onde, consentono la visualizzazione delle strutture profonde tramite la percezione di echi. Una enorme evoluzione si è avuta nel corso degli anni in termini di efficienza delle apparecchiature utilizzate: • inizialmente si dovevano immergere gli organi in acqua e utilizzare sonde enormi e lentissime agganciate a braccia meccaniche, ad oggi le immagini vengono acquisite in realtime e la sonda è di piccolissime dimensioni. • Una enorme evoluzione tecnologica è stata rappresentata dall’avvento dell’ecocolordoppler che consente di valutare direzione del flusso, sua velocità e caratteristiche del vaso in cui è contenuto. Il principale limite della ecografia resta la sua natura di tecnica operatore dipendente.

1.5. LA TAC O TOMOGRAFIA ASSIALE COMPUTERIZZATA Nel 1927 nasce la TAC: la tomografia assiale computerizzata sfrutta ancora una volta come sorgente di energia il tubo radiogeno; il fascio attraversa il paziente ed esce con una attenuazione diversa a

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI seconda del grado di attenuazione ricevuto, dei detettori digitali percepiscono il raggio x e l’impulso elettrico elaborato viene inviato al computer che trasforma gli impulsi in formato digitale. L’avvento della TAC consente di risolvere un ulteriore grosso problema della radiografia: • La radiografia è dotata di una altissima RISOLUZIONE SPAZIALE cioè la capacità di riconoscere come diversi due punti tra loro vicini. • La TC è dotata invece di una altissima RISOLUZIONE DI CONTRASTO, ovvero la capacità di risconoscere come diverse strutture per densità o caratteristiche molto simili. La TC è una tecnica di tipo digitale che basa la sua capacità di rappresentare i tessuti sulla loro differenza di densità che viene espressa con una unità di misura numerica detta UNITÀ HUNSFIELD, dal nome del fisico che inventò questa tecnica. Diversi tessuti presentano normalmente diverse unità hunsfield: • Acqua: ha un valore di HU di 0, visualizzabile come un tono di grigio chiaro. • Grasso: ha un valore di HU negativo, si vede di un tenore di grigio più scuro rispetto all’acqua. • Osso: ha un valore di HU molto elevato, risulta visibile praticamente in bianco. • Tessuti molli: hanno un valore di HU variabile generalmente tra 20 e 40 HU. • Aria: ha una densità bassissima e di conseguenza appare con un colore tra il grigio scuro e il nero. Il pregio di questa tecnica è quindi quello di poter dare una RISOLUZIONE DI CONTRASTO ALTISSIMA, molto più alta rispetto al radiogramma che ha una risoluzione di contrasto pessima. L’uso di questa tecnica risulta evidentemente conveniente nello studio del cranio per esempio: • Possiamo valutare molto bene le strutture ossee. • La sostanza grigia presenta una densità intermedia. • La sostanza bianca presenta una densità ancora minore. • Un INFARTO CEREBRALE, di vecchia data ma non solo, si evidenzia come una zona a densità molto bassa in quanto esita in una liquefazione cerebrale e il parenchima contiene maggiori quantità di acqua. • Il SANGUE FRESCO che ha una densità molto alta, viene visualizzato come una macchia chiara. La TC risulta estremamente utile anche nello studio di zone quali: • TORACE: si possono identificare in maniera eccellente diversi piani valutando l’evoluzione delle strutture attraverso tutto il mediastino per esempio. • A DDOME che, anche se solo con l’avvento di TC che presentano una velocità ragionevole di esecuzione, è divenuto studiabile solo grazie a questa tecnica. • SELLA TURCICA E IPOFISI , il cui studio è essenziale in ambito neuroendocrinologico. È possibile poi valutare la presenza di specifiche alterazioni anatomiche modificando i contrasti e altre variabili.

1.6. LA RISONANZA MAGNETICA Nel 1980 nasce la risonanza magnetica, la prima macchina utilizzabile in contesto radiodiagnostico è stata realizzata nell’80 e già nell’89 a Trieste ne era disponibile l’utilizzo. La risonanza magnetica ha UNA ECCELLENTE RISOLUZIONE DI CONTRASTO che consente in maniera ancora migliore della TC di valutare alcune strutture. La caratteristica fondamentale della risonanza magnetica è che si tratta di unauna indagine MULTIPARAMETRICA, cioè basata sulla regolazione di numerosi parametri necessari alla acquisizione delle immagini che se ben regolati possono consentire la visualizzazione di strutture altrimenti invisibili con altre tecniche di radiodiagnostica. Anche in rapporto ad un medesimo organo, modificando i parametri di esecuzione e visualizzazione dei dati raccolti, possiamo acquisire e visualizzare immagini diverse di un medesimo organo, la principale differenza è determinata dal cosiddetto tempo di rilassamento, si tratta di un valore correlato alla risposta del tessuto al bombardamento da parte delle onde emesse dal magnete utilizzato per la esecuzione della risonanza, e ogni tessuto ne presenta due: • T1 valutando il quale si vede il materiale liquido come ipointenso. • T2 valutando il quale si vede il materiale liquido come iperintenso. Il differente aspetto ottenuto tramite la variazione dei livelli T1 e T2 risulta particolarmente visibile nell’immagine.

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

Figura 1.1.: L’immagine a destra è pesata in T1, l’immagine a sinistra è pesata invece in T2: si nota molto bene la differenza soprattutto a livello delle meningi, dove scorre il liquor, e del bulbo oculare che risulta in T2 bianco e in T1 nero.

I vantaggi offerti da questa tecnica sono numerosi: • A seconda quindi delle strutture che intendo visualizzare, possono sfruttare il tempo di rilassamento T1 o T2: questa malleabilità e la possibilità di gestire i parametri di acquisizione ha reso la risonanza magnetica il mezzo ideale, nel momento in cui vi sia il tempo per farlo, per studiare l’encefalo. • La possibilità di valutare strutture statiche in modo ottimale con tanta risoluzione di contrasto ha fatto sì che la risonanza magnetica soppiantasse anche la artrografia, cioè la valutazione radiologica della articolazione tramite inserzione di liquido in cavità articolare. • La risonanza magnetica consente di eseguire importantissimi studi funzionali: in base al consumo di ossigeno che consegue alla attivazione di una regione della corteccia cerebrale, siamo in grado di RILEVARE LE ZONE DI MASSIMA ATTIVAZIONE CORTICALE. Questi studi, molto interessati in termini neurofisiopatologici hanno una importantissima ricaduta pratica: consentono di identificare zone essenziali per la funzione cerebrale prossimali a lesioni che devono essere asportate riducendo in questo modo il rischio di provocare lesioni iatrogene eccessive. Anche la risonanza magnetica non è in ogni caso priva di limiti: • Il principale problema correlato all’uso della risonanza magnetica resta ancora oggi il TEMPO DI ACQUISIZIONE necessario tanto che inizialmente tale tecnica si utilizzava unicamente per il sistema nervoso, con l’accelerazione dei processi di acquisizione si è poi passati a plevi, addome e articolazioni: se all’inizio erano necessari 25-30 minuti per acquisire una serie di immagini, è chiaro che lo studio di organi pulsanti o mobili era praticamente impossibile, ad oggi la velocità di acquisizione è abbastanza alta da consentire l’applicazione della RMN allo studio dinamico della funzione cardiaca. • La risonanza magnetica non è in grado di visualizzare le strutture calcifiche, queste: ◦ Se patologiche vengono percepite come assenza di segnale. ◦ Se fisiologiche, come nel caso delle ossa, possono divenire parzialmente visibili nel momento in cui si interpongano strutture adipose come il midollo osseo giallo.

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

1.7. L’ANGIOGRAFIA DIGITALE Nel 1980 nasce la angiografia digitale, si tratta di una tecnica utilzzata per lo studio principalmente di strutture vascolari e basata su principi di: • Sottrazione di immagine. • Amplificazione di contrasto. Con la angiografia digitale siamo in grado di utilizzare un tubo radiogeno convenzionale ma elaborare digitalmente le immagini ottenute applicando un meccanismo di sottrazione dell’immagine: • Confronto e sovrappongo le due immagini raccolte. • Quanto coincide nelle due immagini viene eliminato per sottrazione. • Si visualizzano molto bene le strutture evidenziate con contrasto. Una delle prime applicazioni fu relativa allo studio della Aorta con mezzo di contrasto.

1.8. LA RADIOGRAFIA DIGITALE Nel 1981 nasce la radiografia digitale: • La radiografia convenzionale faceva uso di una pellicola radiografica, un supporto di materiale plastico sul quale veniva spalmata una emulsione di granuli di bromuro di argento: il radiogramma si acquisisce grazie energia residua di fotoni X che vanno ad incidere sui granuli di bromuro di argento. • Con l’avvento della radiografia digitale: ◦ La fonte di produzione dei raggi X resta sempre la stessa. ◦ Il fascio di raggi X NON INCIDE SU UNA PELLICOLA RADIOGRAFICA MA SU UNA PIASTRA FOTOSENSI BILE , sulla quale è spalmata una emulsione di fosfori fotosensibili: i fotoni X in questo caso interagiscono con i fosfori fotosensibili la cui reazione viene letta da un fascio di luce laser. ◦ I fosfori fotosensibili vengono quindi sostituiti e la piastra riutilizzata. • Più recente è la nascita della RADIOGRAFIA DIGITALE DIRETTA : in questo caso il fascio di raggi X viene percepito direttamente da detettori che trasformano l’informazione in un impulso elettrico. A prescindere dal metodo con cui si producono le radiografie digitali, i vantaggi nell’uso delle stesse sono molti: • La forma analogica è statica, la forma digitale consente invece di modificare il contrasto dell’immagine riuscendo a identificare strutture altrimenti indistinguibili. La forma digitale elimina la necessità di eseguire immagini in sovra o sottoesposizione, aumentando l’intensità della energia del raggio con la radiografia tradizionale, si potevano avere informazioni su strutture differenti: ◦ Un raggio a bassa energia consente di valutare i polmoni, si parla di radiogramma sottoesposto. ◦ Un raggio ad alta energia consente invece di valutare al meglio il mediastino, si parla quindi di radiogramma sovraesposto. Con la radiografia digitale basta esporre una volta e poi cambiare il contrasto, giochiamo senza problemi con il contrasto in digitale. i angiografia digitale si usa anche contrasto negativo, è l’unico caso. • I parametri che si possono impostare prima di eseguire una radiografia sono: ◦ I NTENSITÀ DEL RAGGIO. ◦ E NERGIA DEL FASCIO. Un tempo se veniva per errore impostata una intensità eccessiva, l’immagine era irrecuperabile, oggi è sufficiente modificare il contrasto dell’immagine correggendo errori di acquisizione anche importanti. • Intrinsecamente una radiografia digitale espone il paziente ad una dose di radiazioni di molto inferiore rispetto ad una immagine acquisita con radiografia convenzionale. • Essendo l’immagine in formato digitale, possiamo ovviamente: ◦ Ingrandire regioni e visualizzare dettagli. ◦ Possiamo conservare tutte le immagini in una banca dati elettronica. Nello specifico si utilizza il PACS o picture and archiving comunication system che, associato al sistema che

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI gestisce i dati clinici del paziente, consente una massima integrazione di informazioni e una elevatissima accessibilità.

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Parte I.

RADIOLOGIA

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI maggior parte degli esami radiologici eseguiti prevede ancora oggi, nonostante l’evoluzione di ecografia e risonanza magnetica, l’uso delle RADIAZIONI X. I raggi X sono radiazioni che possono presentare due tipi di natura: 1. ELETTROMAGNETICA, complessivamente le onde elettromagnetiche possono essere: a) X di origine ATOMICA. b) γ di origine NUCLEARE. 2. CORPUSCOLARE, nello specifico si dividono in: a) raggi α. b) raggi β. c) neutroni. d) protoni. Ciascuna onda può poi presentare origine ATOMICA O NUCLEARE . Dal punto di vista radiologico sono estremamente importanti le onde ELETTROMAGNETICHE DI ORIGINE ATOMICA . Quando parliamo di radiazioni elettromagnetiche esistono diversi tipi di radiazioni che si distinguono sulla base di: 1. LUNGHEZZA D ’ ONDA . 2. ENERGIA . Inversamente proporzionali tra loro e i cui valori consentono di definire la presenza di onde molto diverse tra loro come emerge dall’immagine 1.2, ai due estremi troviamo: • ONDE RADIO dotate di lunghezza d’onda elevata e bassa energia. • ONDE PRODOTTE DA MACCHINE ACCELERATRICI che presentano invece lunghezza d’onda molto bassa ed elevatissima energia. Tra questi due estremi troviamo raggi ultravioletti, infrarossi, luce visibile e RAGGI X che si classificano a loro volta in: • Molli, ad energia bassa, non penetranti. • Usati in diagnostica e in terapia per lesioni superficiali e che hanno una energia tra 80 e 120KeV, energie maggiormente elevate si possono utilizzare in presenza di tessuti dotati di alta densità.

L

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Figura 1.2.: Rappresentazione dello spettro elettromagnetico

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

1.9. IL TUBO RADIOGENO Il tubo radiogeno è lo strumento che si utilizza per produrre e canalizzare l’energia dei raggi X a scopo diagnostico o terapeutico, si tratta di uno strumento composto di: • Un tubo esterno. • Un involucro di vetro all’interno del quale viene imposto un vuoto spinto. • Una placca in tungsteno-molibdeno da un lato, detta anodo o anticatodo. • Una spirale alla quale viene applicata una corrente elettrica e che costituisce il catodo.

Figura 1.3.: Schema generale di un tubo radiogeno, si possono apprezzare: A anodo, C catodo, W acqua del sistema di raffreddamento.

Il procedimento di produzione del fascio è il seguente: • All’anticatodo e al catodo viene applicata una corrente elettrica, contemporaneamente la spiralina viene riscaldata producendo ed emettendo degli elettroni, gli elettroni si muoveranno dal catodo all’anticatodo: ◦ con una velocità che è tanto maggiore quanto maggiore è la differenza di potenziale che viene applicata ai due estremi del tubo. ◦ In numero tanto maggiore quanto maggiore è il calore applicato. • Quando gli elettroni acquistano velocità ed impattano sulla placca di molibdeno o tungsteno si produce energia che, anche se per il 99% di tipo termico, per l’1% è composta di fotoni. • L’energia viene veicolata verso un foro di uscita attraverso cui esce il fascio di raggi X. La dissipazione elettrica è enorme e si possono per questo motivo verificare fenomeni di usura molto rapida dell’anodo, per questo motivo si utilizza un ANODO ROTANTE che espone diverse superficie al fascio in arrivo. Dal punto di vista tecnico si dice che il raggio si presenta: INTENSO in modo proporzionale al numero di elettroni prodotti e quindi, sulla base di quanto detto, in modo proporzionale alla temperatura applicata alla spirale. ENERGETICO in modo proporzionale alla velocità con cui si propaga il fascio di elettroni e quindi, sulla base di quanto detto, in modo proporzionale alla differenza di potenziale applicata ai due estremi.

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI L’immagine radiologica prodotta in questo modo può essere raffigurata tramite: • RADIOSCOPIA: cioè la riproduzione dell’oggetto attraversato dal fascio di raggi X su uno schermo fluorescente, i fotoni X, incidendo su uno schermo luminoso, determinano emissione di luce che viene visualizzata e registrata. Rispetto alla radiografia quindi, la cui intensità risulta inversamente proporzionale al fascio X residuo dopo l’attraversamento, la radioscopia risulta per intensità direttamente proporzionale al fascio X residuo che eccita lo schermo luminoso producendo l’immagine. • RADIOGRAFIA che invece fissa su un’immagine l’entità della riduzione del fascio X dopo l’attraversamento.

1.9.1. AMPLIFICATORE DI BRILLANZA Le immagini che si ottengono tramite le tecniche sopra descritte sono caratterizzate da scarsissima luminosità, se volessimo valutare direttamente l’immagine acquisita, dovremmo aspettare 3-4 minuti in un ambiente completamente buio e guardare il risultato ottenuto su uno schermo fluorescente per abituare gli occhi: l’amplificatore di brillanza consente di ottenere un’immagine che sullo schermo risulta mille volte più luminosa di quella che vedremmo normalmente un uno schermo fluorescente, anche a dosi inferiori di radiazione.

1.10. DEFINIZIONI In linea generale in ambito radiologico vanno tenuti in considerazione alcuni termini: CONTRASTO: con il termine contrasto si indica la DIFFERENZA DI INTENSITÀ DEL FASCIO RESIDUO DOPO L’ ATTRAVERSAMENTO DI UNA STRUTTURA E QUELLO DI UNA STRUTTURA VICINA O DIFFERENTE . RADIOPACITÀ cioè la capacità di una sostanza di assorbire radiazione X e bloccarne quindi il passaggio. Si tratta di una grandezza direttamente proporzionale a: • Numero atomico dei costituenti chimici. • Densità di aggregazione. • Spessore. RADIOTRASPARENZA la capacità di una sostanza di non assorbire radiazioni X e lasciarle quindi passare. Si tratta di una grandezza: • Inversamente proporzionale ai fattori descritti come proporzionali alla radiopacità. • Inversamente proporzionale all’energia del fascio. La attenuazione del fascio prodotto quindi varia molto sulla base del numero atomico degli atomi che compongono le strutture attraversate: • I L PIOMBO blocca i raggi X in quanto ha un numero atomico estremamente alto. • I L SOLFATO DI BARIO utilizzato come contrasto, ha un numero atomico elevatissimo. • T UTTI I MEZZI DI CONTRASTO utilizzati per studiare trovano una posizione intermedia e sono generalmente composti di molecole organiche contenenti IODIO. • O SSO. • M USCOLO, PROSTATA E ALTRI TESSUTI MOLLI . • S ANGUE . • F EGATO. • A DIPE che attenua in modo minimo i raggi X, risulta superiore alla sola aria in questo senso. • ARIA .

1.11. RAPPORTI DI DIMENSIONE Le immagini che acquisiamo nel corso di un esame radiografico dipendono dall’angolo di incidenza del raggio rispetto all’oggetto in fase di indagine, in particolare tale aspetto dipende da: • Tangenza che può essere perpendicolare o obliqua.

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1. STORIA DELLA RADIOLOGIA E DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI • Posizione che assume l’oggetto rispetto al sistema rilevatore: quando acquisiamo le immagini dal radiogramma diretto, le immagini che esploriamo subiscono un effetto ingrandimento che risulta tanto maggiore tanto più l’oggetto: ◦ È distanziato dal sistema rilevatore ◦ È vicino il tubo radiogeno. E viceversa ovviamente. Di fatto quindi, per ragioni tecniche, le immagini prodotte tramite radiogramma risulta sempre in qualche misura alterate. Al fine di evitare che la distanza dal sistema di rilevazione e dal tubo radiogeno influiscano sulla lettura del radiogramma, sono state fissate delle regole per cui lo standard, ad esempio, per il torace, è di due metri. In alcuni casi, come vedremo, l’effetto di ingrandimento può essere desiderato.

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2. LE TECNICHE RADIOGRAFICHE Con il termine TECNICA RADIOLOGICA si indica il MODO IN CUI VENGONO UTILIZZATI I RAGGI X PER OTTENERE IMMAGINI RADIOLOGICHE : l’energia utilizzata è sempre la stessa, ma questa può essere sfruttata in modi differenti. Dal punto di vista pratico le tecniche radiografiche riconosciute sono numerose e si possono classificare in questo modo: • T ECNICHE FONDAMENTALI cioè: ◦ Radioscopia. ◦ Radiografia. • T ECNICHE SPECIALI a loro volta suddivise in: ◦ Convenzionali: 2 Teleradiografia: immagine acquisita tenendo il paziente distante dal tubo radiogeno, di modo da ottenere un’immagine che risente quantomeno possibile dell’effetto ingrandimento. 2 Plesioradriografia o pesiografia o radiografia ad ingrandimento diretto dell’immagine che, al contrario della precedente, hanno la funzione di ottenere un ingrandimento dell’immagine. 2 Radiografia mirata, si utilizza molto spesso: la tecnica in questione ha la funzione di catturare un determinato particolare della struttura che stiamo studiando. 2 Stereografia, raramente utilizzata ad oggi. 2 Tomografia, usata un tempo, il concetto introdotto con questa tecnica è oggi sfruttato in diversi ambiti. 2 Tomosintesi, consente di ottenere lo stesso risultato della tomografia ma con una immagine radiografica semplice. 2 Radiografia in serie: acquisizione in sequenza temporale di un determinato organo o apparato, di modo da poter eseguire uno studio dinamico della struttura in esame. 2 Fotofluorografia, che acquisisce studi in fase dinamica, poco utilizzata. 2 Cinefluorografia, acquisisce studi in fase dinamica, poco usata. 2 Mangetografia, acquisisce studi in fase dinamica, poco usata. ◦ digitali come: 2 Ecografia. 2 Tomografia computerizzata. 2 Risonanza magnetica. Le tecniche speciali si distinguono quindi in quanto utilizzano i raggi X in modo differente dalle tecniche classiche o perché utilizzano altre fonti di energia.

2.0.1. LA RADIOSCOPIA la radioscopia una tecnica radiologica fondamentale che consente: 1. La valutazione di fenomeni dinamici. 2. La ripresa radiografica mirata: il medico valuta per esempio come un contrasto penetra nella via biliare e decide, sul momento, quali immagini archiviare. 3. La guida di esami strumentali: a) D IAGNOSTICI quali: i. Arteriografia. ii. Colangiografia. b) INTERVENTISTICI quali: i. Biopsie, per esempio su una raccolta drenata. ii. Drenaggi.

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2. LE TECNICHE RADIOGRAFICHE 4. Controllo in corso di interventi medicochirurgici, risulta molto utile per esempio in: a) Ortopedia. b) Cardiologia. c) Chirurgia delle vie biliari. La radioscopia è una tecnica che prevede una esposizione continua del paziente alla radiazione X e che consente una visualizzazione continua del campo in fase di indagine in modo dinamico, questa visualizzazione può poi essere sfruttata tramite diverse tecniche. In linea generale la radioscopia: • Rispetto alla radiografia risulta maggiormente pericolosa: non sappiamo per quanto tempo il paziente verrà esposto a radiazioni in quanto l’esposizione continua fintanto che questo risulta necessario. • Rispetto alla radiografia consente una visualizzazione dinamica del campo.

2.0.2. IL RADIOGRAMMA MIRATO Con il termine radiogramma mirato si indicano degli esami specifici eseguiti sotto guida radioscopica, tipici esempi sono: • Pasto baritato, metodo essenziale nella visualizzazione del tubo digerente: il paziente assume un contrasto per via orale e la sua discesa viene seguita tramite radioscopia, vengono catturati tramite radiogramma mirato gli elementi più significativi. • Cistrografia, tecnica che consente di studiare il riempimento vescicale tramite una metodica con mezzo di contrasto con il quale si riempie per via retrograda la vescica: ◦ si fissa un catetere e si gonfia un palloncino al suo apice. ◦ Una volta ben fissato, si inietta il mezzo di contrasto. ◦ A vescica piena si fa mingere il paziente. Si valuta in modo dinamico tramite radioscopia se il collo vescicale si opacizza in modo simmetrico e attraverso il radiogramma mirato si fissano gli elementi più significativi.

2.0.3. LA SERIOGRAFIA Si tratta di una tecnica che ci fa acquisire in maniera sequenziale immagini di una stessa regione anatomica, sempre al fine di valutare come si modifica dal punto di vista dinamico una situazione: in questo caso si acquisiscono numerose immagini continue e vicine tra loro raffiguranti una sequenza di eventi particolarmente significativa. Tipici esempi sono: • Angiografia. • Studio del tratto gastroenterico tramite pasto baritato per esempio. È possibile arrivare a conservare l’intero video eseguito nel corso della radioscopia, ma tendenzialmente le immagini sono sufficienti.

2.0.4. LA TOMOGRAFIA È una tecnica speciale convenzionale che consente di riprodurre singolarmente i vari strati dello spessore di un organo, liberi e svincolati dagli strati che si collocano superiormente o inferiormente ad essi. La tecnica consiste nel movimento simultaneo e opposto del tubo radiogeno e del sistema rilevatore: in questo modo si riesce a far si che l’immagine ottenuta sia relativa ad uno strato e uno solo. Il sistema di cattura è organizzato in questo modo: • Il paziente è disteso su un lettino, in posizione supina generalmente. • Tubo radiogeno e sistema di rilevazione cominciano a ruotare circondando il paziente diverse volte ottenendo uno strato per giro. L’organo in fase di studio viene mantenuto in un rapporto identico rispetto al tubo radiogeno in fase di rotazione, viene cioè sempre posto sul fulcro. Il vantaggio di questo tipo di tecnica è sicuramente notevole: • Consente lo studio analitico di un organo e di una alterazione morfologica permettendo una visione in dettaglio strato per strato.

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2. LE TECNICHE RADIOGRAFICHE • rende possibile la osservazione e la dimostrazione di elementi morfologici e topografici rilevati tramite una precedente radiografia generalmente.

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3. LE METODICHE RADIOLOGICHE Con il termine METODICA RADIOLOGICA si indica una applicazione della energia radiante che sfrutti condizioni di contrasto naturale o artificiale associato ad un organo o struttura in fase di studio.

3.1. INDAGINI ESEGUITE IN PRESENZA DI CONTRASTO NATURALE In questo contesto distinguiamo, come intuibile, L’ ESAME RADIOGRAFICO DIRETTO, esame di un organo o apparato eseguito in condizioni naturali di contrasto, tale tecnica è dotata di: • Una BASSA RISOLUZIONE DI CONTRASTO cioè una scarsa capacità di riconoscere come differenti alcuni punti vicini ma dotato di differente struttura. • Una ALTISSIMA RISOLUZIONE SPAZIALE , cioè la capacità di distinguere due punti vicini come effettivamente distinti. Si tratta di una tecnica ottimale per lo studio di: • Lesioni ossee. • Torace, soprattutto per quanto riguarda il polmone. • Addome, poco valutabile, si vedono, come accennato, lo psoas e in alcuni casi il rene, ma difficilmente si possono valutare altre strutture. L’ecografia ha sicuramente soppiantato tale tecnica in quanto consente rapidamente di valutare; ◦ dimensioni. ◦ ecogenicità. Indagini specificamente eseguite in questo contesto sono: ◦ R ICERCA DELLA FALCE D ’ ARIA in caso di perforazione intestinale, al di sotto del diaframma. In alcuni la RX diretta dell’addome non è sufficiente a dirimere il dubbio o non si riescono a vedere segni specifici ma il quadro clinico è suggestivo, si richiede una TC che consente di valutare la presenza anche di bolle d’aria di piccolissime dimensioni. ◦ CALCIFICAZIONI ADDOMINALI che si possono visualizzare molto bene, queste sono valutabili poi su diversi piani e proiezioni per localizzarle meglio. Nella maggior parte dei casi anche questa applicazione è stata soppiantata dalla ecografia.

3.2. INDAGINI ESEGUITE CON MEZZO DI CONTRASTO ARTIFICIALE Le modalità d’impiego di mezzi di contrasto artificiali sono molto diverse: • Iniezione o riempimento di cavità anatomiche di visceri cavi. • Opacizzazione di cavità patologiche o tramiti fistolosi. • Iniezioni di cavità virtuali, tipico esempio la artrografia. • Opacizzazione di secreti come l’urografia. • Opacizzazione di liquidi organici, sopratutto il liquor, tramite mielografia. • Opacizzazione del sangue o della linfa, tramite angio e linfografia. • Opacizzazione tissulare (parenchimale), tomografia computerizzata con contrasto. Le metodiche a contrasto artificiale sono veramente molto utilizzate, dalla TC con contrasto, alla urografia, al clisma opaco, al pasto baritato. Ad oggi molte indagini storicamente eseguite con mezzi di contrasto artificiali sono desuete, non si utilizzano più.

3.2.1. INIEZIONE O RIEMPIMENTO DI CAVITÀ ANATOMICHE Nel complesso questa tecnica consente di valutare:

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3. LE METODICHE RADIOLOGICHE • Cavità anatomiche. • Visceri cavi. Mettendo in evidenza forma, grandezza, parete interna ed altri caratteri di: • Tubo gastroenterico, tipico esempio è di nuovo il pasto baritato. L’esame del tubo digerente può essere eseguito: ◦ Con solfato di bario, ottenendo informazioni relativamente scarse. ◦ Tramite la tecnica del DOPPIO CONTRASTO, ottenendo informazioni maggiormente accurate: si somministra il solfato di bario associato a polveri effervescenti che determinano un aumento della pressione interna nello stomaco e fanno si che il mezzo di contrasto si disponga sulla parete dello stomaco e consenta quindi di ottenere immagini maggiormente specifiche. Lo stesso vale per il clisma opaco. • Vie biliari: tale tecnica è ancora utilizzata nonostante le vie biliari si valutino molto bene con altri metodi (ecografia, colangio rmn e TC). L’utilità di questo presidio diagnostico è relativa soprattutto a condizioni in cui la via biliare è dilatata a causa di una occlusione alta: l’ecografia consente di visualizzare la dilatazione della via biliare, ma può non identificarne l’origine, si procede quindi iniettando mezzo di contrasto nella via biliare superiore (colangiografia percutanea) e si procede, in ambito di radiologia interventistica, a posizionare uno stent che consenta di attraversare la stenosi. Il gold standard per la diagnosi di condizioni fisiopatologiche della via biliare, in particolare ostruttive, resta la colangio RMN. È possibile in ogni caso inserire un fibroscopio per via orale, raggiungere il duodeno e per via endoscopica inserire del contrasto nella via biliare dopo papillotomia e visualizzare la via biliare e, in parte, quella pancreatica: si parla di ERCP, tecnica fino a qualche anno fa di natura anche diagnostica, ad oggi ha un fine unicamente interventistico in quanto consente la rimozione attiva di calcoli. La valutazione della colecisti, al giorno d’oggi, si avvale di tutt’altre tecniche, nello specifico: ◦ E COGRAFIA che consente di valutare: 2 La fluidità della bile. 2 I limiti della colecisti. 2 La presenza di calcoli, che possono apparire in ambito ecografico come: 3 Iperecogeni, direttamente. 3 Tramite un cono d’ombra posteriore: il calcolo riflette l’ulstrasuono diretto contro di esso producendo un cono d’ombra dovuto alla mancata propagazione dell’impulso oltre l’ostacolo. 2 La dilatazione della via biliare, visibile anche se il calcolo non viene individuato. ◦ COLANGIO -RMN: si tratta di una tecnica ottimale nello studio della colecisti: 2 Si lavora in assenza di mezzo di contrasto. 2 In un minuto si ottengono immagini relative a tutta la via biliare. 2 Si possono valutare diversi aspetti: 3 Via biliare. 3 Fondo gastrico. 3 Dotto di Virsung. 3 Anse intestinali. La colangio-RMN è ottimale, soprattutto se pesata in T2, al fine di visualizzare i liquidi presenti nella via biliare che appaiono particolarmente evidenti soprattutto nel momento in cui vi sia una stasi. Possibile alterazione dei risultati ottenuti con tale tecnica sono dovute alla presenza di strutture liquide che, in corrispondenza delle zone in cui si colloca la colecisti, possono sovrapporsi alla via biliare alterandone la visualizzazione: si tratta principalmente di strutture intestinali che possono però essere eliminate tramite la somministrazione di un mezzo di contrasto per via orale che cancella il segnale proveniente dalle anse intestinali (presenta un tempo di rilassamento T2 molto breve). Un effetto analogo, ma ovviamente imprevedibile, si può ottenere somministrando succo di mirtillo. ◦ TC, che viene eseguita quando vi siano necessità di visualizzazione più complesse: 2 Fegato.

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3. LE METODICHE RADIOLOGICHE 2 Vie biliari intraepatiche dilatate. 2 Coledoco 2 Calcoli • Vie urinarie: altra procedura che si continua ad eseguire per esempio nel momento in cui vi sia una via urinaria dilatata, si opacizza l’uretere fino a visualizzare il punto in cui si trova la stenosi, si parla in particolare di PIELOSTOMIA , e si esegue unicamente se una ecografia ha dimostrato una alterazione della via urinaria. Tramite questa tecnica si apprezzano molto bene fenomeni di: ◦ Reflusso vescico-ureterale. ◦ Diverticoli. ◦ Cistocele. • Cavità uterine, si parla di ISTEROSALPINGOGRAFIA, prevede la iniezione di un mezzo di contrasto per via retrograda nella cavità uterina, esame che consente di valutare: ◦ forma dell’utero. ◦ Malformazioni uterine. Le principali indicazioni sono relative a studi per la fertilità: il mezzo di contrasto va ad opacizzare anche le tube, se è presente una stenosi tubarica, la istosalpingografia le metterà in evidenza, cosa impossibile da ottenere con una ecografia salvo introdurre acqua nel cavo uterino.

3.2.2. OPACIZZARE TRAMITI FISTOLOSI E CAVITÀ PATOLOGICHE: • ASCESSOGRAFIA, si inietta del mette un mezzo di contrasto tramite catetere in un ascesso, si possono valutare: ◦ Dimensioni dell’ascesso. ◦ Presenza di tramiti fistolosi. La semplice somministrazione per via orale è in grado di identificare tramiti fistolosi eventualmente presenti. • FISTOLE nello specifico si possono valutare: ◦ Fistole vescico-vaginali per esempio, tramite cistografia retrograda. ◦ Fistole retto vaginali, a seguito dell’inserimento del mezzo di contrasto attraverso tale fistola si ottiene l’opacizzazione della vagina. Ad oggi la risonanza magnetica risulta più utilizzata anche in questo ambito, a partire dallo studio di tramiti fistolosi fino allo studio del morbo di Crohn in quanto consente di stimare: ◦ Il grado di attività della malattia. ◦ Tramiti fistolosi eventualmente presenti.

3.2.3. OPACIZZAZIONE DI SANGUE O LINFA: • ANGIOGRAFIA nelle sue diverse forme, risulta estremamente utile. Ricordiamo in quest’ambito: ◦ CAVOGRAFIA, consente di vedere in modo ottimale trombi cavali: ad oggi utilizzata solo in ambito interventistico in quanto soppiantata dalla TC. ◦ TC con mezzo di contrasto che consente valutazioni molto più dettagliate della condizione vascolare del paziente: si possono valutare la presenza e la dimensione dei trombi nonché il grado di pervietà della vena cava. • LINFOGRAFIA, un tempo eseguita abbastanza spesso, si tratta di una tecnica che consente di visualizzare: ◦ Linfonodi. ◦ Vasi linfatici. Bucato un piccolo vaso linfatico negli spazi interdigitali del piede, si procede con la linfografia: ◦ Si inietta del blu di metilene nel vaso linfatico. ◦ Utilizzando un ago sottilissimo si inietta in questo vaso del mezzo di contrasto, si tratta del LIPIODOL , mezzo di contasto inorganico estratto dall’olio di papavero. ◦ In questa prima fase si attende la opacizzazione dei vasi linfatici.

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3. LE METODICHE RADIOLOGICHE ◦ La seconda fase, valutata anche trentasei ore dopo la iniezione, consente di documentare in modo maggiormente preciso i linfonodi, estremamente numerosi e posti lungo le catene iliache e paraortiche. La linfografia è una tecnica che si è dimostrata utilissima per la valutazione di: ◦ linfonodi metastatici, ben visibili, appaiono: 2 Rotondi. 2 Di dimensioni importanti. 2 Solo parzialmente opacizzati in quanto le zone neoplastiche tendono a non assorbire il lipiodol. ◦ Linfomi. Tale metodica contrastografica, seppur molto utile dal punto di vista diagnostico, non viene più eseguita a causa di: ◦ Complicanze, il lipiodol è un mezzo di contrasto molto denso e può: 2 Produrre granulomi da corpo estraneo: tale mezzo di contrasto persiste per mesi nei linfonodi opacizzati inducendo una risposta immunitaria granulomatosa. 2 Durante la somministrazione si possono verificare embolie polmonari anche importanti. ◦ La metodica è complicatissima e richiede un grande impegno. Lo studio dei linfonodi oggi si esegue con tecniche quali: ◦ Ecografia. ◦ RM. ◦ TC. Tutte tecniche che, seppur facilmente eseguibili, hanno grossi limiti legati al fatto che la valutazione della struttura linfonodale è basata solo su criteri volumetrici, dimensionali e morfologici, non funzionali, ma: ◦ Un linfonodo può risultare ingrandito per altri motivi. ◦ La forma del linfonodo non è dirimente. ◦ Un linfonodo piccolo non è detto che non sia neoplastico.

3.2.4. OPACIZZAZIONE TISSULARE (PARENCHIMALE): Si tratta di una metodica che sfrutta l’opacizzazione che i vari parenchimi ricevono dopo somministrazione di contrasto iodato: • TC con mezzo di contrasto che consente in alcuni casi di visualizzare lesioni altrimenti invisibili, tipici esempi sono legati alla opacizzazione di neoplasie cerebrali ma anche di emorragie o ictus o edema. Oltre all’encefalo si possono studiare: ◦ Fegato, che viene visualizzato anche in assenza di mezzo di contrasto, ma tramite l’uso di quest’ultimo si possono ottenere informazioni estremamente utili: 2 Si pone un’ago canula in vena e si inietta il mezzo di contrasto. 2 La somministrazione è a velocità alta. 2 Si impregna la lesione. Si valuta nel corso del tempo come si comporta la lesione rispetto al mezzo di contrasto che riceve, si definiscono quindi: 2 Fase arteriosa, 30 secondi dopo la somministrazione del mezzo di contrasto. 2 Fase portale, 90 secondi dopo la somministrazione del mezzo di contrasto. 2 Fase tardiva, 3minuti dopo la somministrazione del contrasto. A seconda del livello di vascolarizzazione che la lesione presenta, si possono intuire alcune delle sue caratteristiche, per esempio: 2 Un epatocarcinoma presenta un tipo di vascolarizzazione tipicamente arteriosa mentre una fase portale molto più breve. 2 Le metastasi epatiche tendenzialmente presentano una fase portale molto importante e una fase arteriosa limitata. Non si tratta, ovviamente, di regole fisse, ma tendenzialmente il comportamento delle lesione è questo.

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3. LE METODICHE RADIOLOGICHE ◦ A livello pancreatico è possibile valutare con precisione la dimensione delle lesioni che risultano si visibili, ma non completamente stimabili. ◦ Neoplasie renali possono risultare visibili solo tramite questo tipo di tecnica in quanto le alterazioni del profilo dell’organo possono risultare veramente minime.

3.3. I MEZZI DI CONTRASTO ARTIFICIALI E LORO USO Il mezzo di contrasto è una sostanza che viene utilizzata al fine di aumentare la radiopacità di un elemento che si intende esaminare. I mezzi di contrasto possono essere suddivisi in due categorie: • RADIOPACHI a loro volta classificabili in: ◦ BARITATI . ◦ IODATI , mezzi di contrasto che contengono atomi di iodio, elemento dotato di numero atomico molto elevato, questi vengono suddivisi ulteriormente in: 2 Organici, importantissimi, sono costituiti da preparati idrosolubili, ma sostanzialmente si tratta di molecole organiche composte da un anello benzenico sul quale sono inseriti tre o più atomi di iodio. Questi mezzi di contrasto vengono solitamente somministrati per via endovenosa (raramente arteriosa) e vengono eliminati dal fegato o dal rene (soprattutto quest’ultimo). 2 Inorganici, trovano un utilizzo limitatissimo, sono mezzi di contrasto come il lipiodol, precedentemente citato. L’attuale impiego del lipiodol stesso, dismessa la pratica della linfografia, è limitato alla analisi della struttura di epatocarcinomi, nello specifici si utilizza tale mezzo di contrasto nel momento in cui la risonanza magnetica, la TC e l’ecografia diano risultati contrastati o non attendibili 3 Pungiamo la femorale. 3 Risaliamo attraverso le arterie iliache in aorta addominale. 3 Arriviamo al tripode celiaco. 3 Si penetra nella arteria epatica e si esegue una angiografia diagnostica e selettiva essenziale a visualizzare la massa e valutarne con precisione dimensioni e altre caratteristiche. 3 Con il medesimo catetere introduciamo materiale chemioembolizzante: la componente chemioterapica ha funzione citicidica, quella embolizzante è composta di LIP IODOL , che essendo vischioso e oleoso embolizza i piccoli vasi della massa e si porta oltre la stessa, opacizzando anche piccolissimi foci di metastasi, altrimenti difficilissimi da vedere. 3 La TC di controllo, eseguita dopo due settimane dalla chemioemolizzazione, consente la visualizzazione del lipiodol presente nelle sole regioni neoplastiche, il fegato normale, infatti, risulta per esso molto meno affine e dopo due settimane risulta scomparso. • RADIOTRASPARENTI, si tratta di: ◦ Sostanze effervescenti che vengono sfruttate, come accennato, nell’ambito del doppio contrasto a livello del tubo gastroenterico. ◦ Il succo di mirtillo o altri mezzi in grado di ridurre l’opacità di strutture presenti all’intorno di quanto si intende studiare.

3.3.1. MEZZI DI CONTRASTO ORGANOIODATI: si tratta di mezzi di contrasto in assoluto più utilizzati, sono molecole idrosolubili che vengono eliminate quasi esclusivamente attraverso il rene, in minima parte attraverso il fegato, tali mezzi di contrasto, elaborati nel corso del tempo in diverse forme, devono risultare: • Meno viscosi possibile. • Meno tossici possibile. Storicamente la evoluzione dei mezzi di contrasto iodati o UROANGIOGRAFICI ha consentito di definire la presenza di:

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3. LE METODICHE RADIOLOGICHE • I ODURO DI SODIO o Na+ I- si tratta di mezzi di contrasto composti di due atomi di cui uno di iodio. • C OMPOSTI MONO O DI IODATI . • M ONOMERI IONICI cioè composti caratterizzati da: ◦ Anello benzenico. ◦ Tre atomi di iodio. ◦ Dotati di carica negativa: si tratta di acidi che per poter essere somministrati devono essere salificati generalmente tramite l’aggiunta di un atomo di sodio o una molecola di meglumina. Il termine ionici sta ad indicare il fatto che in soluzione, una volta somministrato il contrasto, sono presenti due elementi ionizzati, questo ha delle importanti conseguenze: l’osmolarità di questi composti è molto elevata, aspetto che rende tali molecole parzialmente tossiche. L’obiettivo, dalla sintesi di questi composti in poi, diventa quello di ridurre al massimo il rapporto tra numero di atomi di iodio presenti e numero complessivo di molecole in soluzione, ottenendo mezzi di contrasto non ionici. • M ONOMERI NON IONICI si tratta di composti caratterizzati dalla presenza di composto ciclico associato a tre atomi di iodio, ma in questo caso a costituire un composto apolare, sono certamente molto utili in quanto abbattono i problemi di iperosmolarità associati ai monomeri ionici stessi. • D IMERI IONICI : nel tentativo di incrementare il numero di atomi di iodio presenti nel contrasto, son unirono tra loro due aneli benzenici con tre molecole di iodio ciascuno. Il risultato in termini di capacità di contrasto sono sicuramente molto importanti con questi composti, ma la molecola è, analogamente ai monomeri ionici, polare e dotata di una elevata osmolarità. • D IMERI ANIONICI : composti massimamente ottimizzati, si tratta di mezzi di contrasto dotati del miglior rapporto tra osmolarità e numero di atomi di iodio in soluzione (6:1) e sono per questo motivo i meno tossici in assoluto. Pur essendo migliori in termini teorici rispetto ai monomeri anionici, sono messi in secondo piano per motivi di costo, si tratta di mezzi di contrasto estremamente cari. Il mezzo di contrasto ideale risulta quindi: • Ad elevato contenuto iodico. • Ad elevata idrosolubilità. • A bassa viscosità. • Isotonico con sangue e liquor. • Non ionico. • Ad elevata idrofilia. • In assenza di siti idrofobici, non devono dissociarsi una volta introdotti nel sangue. • Dotato di stabilità in presenza di calore, li somministriamo ad un organismo che è a 37°. • Privi di fenomeni di deiodazioneatomi in vivo, caso particelle contrario perderebbero in funzionalità. di in iodio in soluzione rapporto I/P monomeri ionici 3 2 1.5 monomeri non ionici 3 1 3 dimeri ionici 6 2 3 dimeri non ionici 6 1 6 Tabella 3.1.: Caratteristiche dei principali mezzi di contrasto iodati. Ad oggi dal punto di vista clinico è importante ricordare che: • I dimeri ionici sono stati tolti dal commercio. • I monomeri ionici sono stati tolti dal commercio in quanto inducono una serie di reazioni tardive. • I dimeri non ionici sono certamente ottimali sulla carta, ma a causa del loro enorme costo, soprattutto in caso di applicazioni massive, si utilizzano solo nei pazienti a rischio. • I mezzi iodati di contrasto in assoluto più utilizzati sono quindi i MONOMERI NON IONICI L’utilizzo dei dimeri non ionici è riservato a condizioni quali: • Esecuzione di CORONAROGRAFIE . • Esecuzione di ARTERIOGRAFIE . • Nel caso si eseguano esami con metodica contrastografica IN PAZIENTI CON INSUFFICIENZA RENALE E DIABETE , visto soprattutto l’alto rischio di indurre una insufficienza renale acuta molto grave. Si tratta in realtà ad oggi di una teoria in discussione, sembra infatti da dati statistici nuovi, che tale rischio non sia molto elevato.

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3. LE METODICHE RADIOLOGICHE

3.3.2. MONOMERI IONICI E MONOMERI NON IONICI: La scelta di passare dall’uso di monomeri ionici a monomeri non ionici si basa su due punti fondamentali: • Tollerabilità cioè lo sviluppo di una sensazione di dolore e di calore che il paziente avverte nella sede dell’iniezione: a seconda della entità di tale sensazione si definisce alta o bassa la tollerabilità al mezzo di contrasto, si tratta di un concetto relativamente importante. • Eventi avversi eventi cioè che si verificano a seguito della somministrazione del mezzo di contrasto, non è detto che si verifichino e riconoscono una patogenesi molto differente: ◦ Idiosincrasie. ◦ Anomalie metaboliche o fenomeni di inibizione enzimatica dovuti al mezzo di contrasto. ◦ Aggregazione piastrinica. ◦ Meccanismi neurovegetativi. ◦ Ansietà. ◦ Meccanismo allergico. Gli effetti avversi vengono quindi classificati in: ◦ P REVEDIBILI quali: 2 Effetti emodinamici e cardiovascolari. 2 Nefrotossicità. 2 Sistema nervoso centrale. Sostanzialmente la loro prevedibilità consente un certo grado di prevenzione tanto che in pazienti cardiopatici o con insufficienza renale, si presta una certa attenzione: 2 Ridurre al minimo la quantità di mezzo di contrasto utilizzato. 2 Idratare molto bene il paziente, nel paziente che presenta problematiche renali vanno sospesi tutti i farmaci potenzialmente nefrotossici e la idratazione deve essere impostata in modo molto preciso. ◦ I MPREVEDIBILI come le reazioni allergiche, si tratta di effetti che si verificano in modo indipendente dalla dose somministrata. Si dividono generalmente in: 2 R EAZIONI LIEVI come: 3 Prurito. 3 Starnuti. 3 Tosse. 3 Lacrimazione. 3 Orticaria. 3 Nausea. 3 Pomfi. 3 Vomito. 3 Senso di calore che si regista comunque, come accennato, secondariamente alla iniezione endovenosa del contrasto. 2 G RAVI quali: 3 Broncospasmo. 3 Edema della glottide. 3 Shock. 3 Arresto cardiaco. 3 Arresto respiratorio. Il consenso informato è quindi sempre e comunque fondamentale, nello specifico: ◦ Se il paziente ha già avuto una reazione grave, è necessaria una preparazione di 3 giorni a base di: 2 Cortisone 2 Antistaminici. Finalizzata a ridurre il rischio: l’efficacia di tale metodo non è provata, ma il costo è molto ridotto e viene quindi generalmente eseguita. ◦ Diversi monomeri non ionici possono essere utilizzati per valutare se cambiando l’antigene la reazione non si verifica.

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3. LE METODICHE RADIOLOGICHE LE REAZIONI TARDIVE: Si tratta di reazioni che si sviluppano a partire da 1 ora e fino a 7 giorni dalla somministrazione del mezzo di contrasto, spesso queste reazioni non vengono segnalate, si tratta infatti di piccole reazioni cutanee o mal di testa, in quanto non associate al mezzo di contrasto, tendenzialmente sono poco gravi e risultano sempre meno grazie all’uso di monomeri non ionici. I VANTAGGI DEI MONOMERI NON IONICI: • Tra monomeri ionici e non ionici, la tollerabilità è esattamente la stessa. • Sono significativamente differenti gli effetti avversi: i monomeri non ionici hanno ridotto DRASTICA MENTE il numero degli eventi avversi, sia dose dipendenti che non dose dipendenti. ◦ Hanno minori proprietà anticoagulanti e antiaggreganti. ◦ La nefrotossicità è significativamente ridotta. ◦ Le reazioni allergiche sono decisamente meno importanti e meno numerose. La prevalenza attuale è di un caso grave ogni 10.000 pazienti circa: se il paziente è ad altissimo rischio, deve essere presente un rianimatore in loco. Le reazioni al mezzo di contrasto quindi allo stato dell’arte: • IN GENERALE SONO STATE RIDOTTE DI UN FATTORE 4, da 12% a 3% grazie ai mezzi non ionici. • PER QUANTO RIGUARDA LE REAZIONI GRAVI , SONO STATE RIDOTTE DI UN FATTORE 5 da 0.2% a 0.04% grazie ai mezzi non ionici. L’incidenza di morte in questo campo ad oggi è praticamente nulla. Le categorie considerate a rischio sono: • PAZIENTI CHE HANNO GIÀ SPERIMENTATO UNA REAZIONE A MEZZO DI CONTRASTO: tendenzialmente tutti dovrebbero fare una terapia di prevenzione. • PAZIENTI CHE HANNO UNA ALLERGIA IMPORTANTE come una reazioni gravissime alla penicillina o ad altri principi attivi, devono, analogamente ai precedenti, eseguire una terapia preventiva La scelta di un monomero non ionico rispetto ad un altro è praticamente indifferente ed è dettata eventualmente, quando necessario, dalla volontà di non esporre il paziente ad un medesimo antigene.

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA La tomografia computerizzata è una tecnica radiologica che ci consente di valutare la densità delle strutture in analisi, densità che viene misurata in unità H OUNSFIELD, si tratta di una tecnica che: • Essendo tecnicamente costruita per valutare differenze di contrasto, ha una ELEVATISSIMA RISOLUZIONE DI CONTRASTO. • Essendo tipicamente digitale, è dotata di una BASSA RISOLUZIONE SPAZIALE: come ogni immagine in formato digitale riconosciamo la presenza di: ◦ Pixel (contrazione di picture element), indica ciascuno degli elementi puntiformi di cui si compone una immagine digitale, i piccoli quadrati che compongono qualsiasi immagine in formato non analogico. ◦ voxel (contrazione di volumetric pixel), indica ciascuno degli elementi volumetrici cubici di cui si compone una immagine digitale tridimensionale. L’immagine acquisita presenterà una maggiore risoluzione spaziale tanto più numerosi sono i pixel o voxel che la compongono. In linea generale il valore di UH o unità H OUNSFIELD attribuito ad un dato pixel o voxel rappresenta la media del valore in unità H OUNSFIELD degli elementi in esso rappresentati; i valori di densità rilevati tramite la TC sono correlati al valore di radiopacità valutabile tramite radiogramma tendenzialmente, ma quando si parla di TC nel riferirsi a struttura rappresentata non si parla di opacità ma di DENSITÀ definendo quindi una struttura come: • I SODENSA . • I PODENSA . • I PERDENSA . RISPETTO AD UN ’ ALTRA STRUTTURA presente nella medesima immagine. Deciso per convenzione che l’acqua presenta un valore in unità H OUNSFIELD di 0 hounsfield, ricordiamo che: • Il tessuto adiposo presenta un valore negativo. • L’aria presenta un valore ancora inferiore al tessuto adiposo. • Il sangue, il rene, il fegato, la milza e il pancreas si collocano tra i 40 e 50 HU, naturalmente sulla base anche di una certa deviazione standard. • A livello encefalico la differenza di unità HU è molto importante: ◦ La sostanza grigia contiene molta acqua, quindi presenta un valore in unità HU maggiormente elevato. ◦ La sostanza bianca contiene una maggiore quantità di grassi, quindi presenta delle unità HU più basse. SOSTANZA VALORE DI UNITÀ HOUNSFIELD Air −1000 Lung −700 Soft Tissue −300 to -100 Fat −84 Water 0 CSF 15 Blood +30 to +45 Muscle 40 Bone +700(cancellous bone) to +3000 (dense bone) Tabella 4.1.: Principali strutture visibili tramite TC e rispettivi valori di HU.

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA

4.1. CENNI STORICI Il primo prototipo di TC, costruito nel 1927: • Sfruttava americio 241 come sorgente. • Necessitava di 9 giorni per realizzare una scansione. • I dati rielaborati dal computer venivano rappresentati solo 2 ore dopo. La prima immagine acquisita è stata quella di un preparato anatomico di encefalo ed era dotata, a causa sia del sistema di rilevazione che del sistema di elaborazione, di una matrice estremamente ridotta con pixel di dimensioni enormi. Solo nel 1971 si è eseguita la prima TC vera e propria in vivo: • Il tempo di scansione fu di 4 minuti. • Il tempo di ricostruzione fu di 20 minuti. Con lo sviluppo della tecnologia della TC, sicuramente si è registrato un netto un netto calo del numero di: • A NGIOGRAFIE E DI ALTRE TECNICHE. • P NEUMOENCEFALOGRAFIE: prima dell’avvento della TC e delle RM, l’unico metodo utile per visualizzare l’encefalo era iniettare aria nelle cavità liquorali e valutare quindi la strutture delle cavità liquorali, in questo modo si potevano raccogliere informazioni, poche e indirette, dello stato dell’encefalo. • S CINTIGRAFIA CEREBRALE che ad oggi ritorna in auge per altre indicazioni diagnostiche. Il tempo di acquisizione necessario alla esecuzione di una TC ha rappresentato per anni il principale limite di questa tecnica, ma l’evoluzione di tale tecnica ha consentito nel corso del tempo delle applicazioni innovative e importantissime. Distinguiamo quindi: • TC CONVENZIONALE che ha visto una serie di sviluppi tecnologici importanti nel corso del tempo: ◦ Le prime apparecchiature si caratterizzavano per la presenza di un tubo radiogeno dotato di movimento traslazionale parallelo ai detettori del fascio X posizionati in senso antipodico al tubo stesso: una volta scansionato il paziente da un punto di vista, il tubo radiogeno e i recettori si spostano in senso rotazionale e la traslazione viene ripetuta fino a che non viene scansionato un intero strato. L’enorme quantità di dati raccolta viene poi elaborata da un computer che produce una immagine. ◦ La seconda generazione di macchine si caratterizza per la presenza di un NUMERO MAGGIORE DI DETETTORI, aspetto che consente di ridurre considerevolmente il tempo di acquisizione. ◦ La terza generazione di TC convenzionali si caratterizza per la introduzione di una novità molto importante: 2 il tubo radiogeno ruota intorno al paziente, in modo analogo agli altri casi. 2 I detettori sono disposti a formare una corona di forma semicircolare antipodica al tubo. In questo modo la rapidità e precisione della acquisizione aumentano considerevolmente. ◦ la quarta generazione di TC presenta una corona circolare di detettori che rimangono fissi mentre a ruotare è il solo tubo radiogeno. • TC SPIRALE , si tratta di una vera e propria rivoluzione tecnologica in quest’ambito: l’organizzazione del sistema di detettori e del tubo radiogeno è identico ad una TC convenzionale di quarta generazione, tuttavia viene introdotta la possibilità di far muovere il lettino del paziente durante l’esecuzione dell’esame. Questa semplice intuizione consente di eseguire una scansione di numerosi strati in modo sequenziale ottenendo una enorme quantità di immagini il cui spessore di riferimento dipende dalla entità del movimento del letto del paziente. Si riduce quindi ancora di più il tempo di acquisizione. • TC MULTISTRATO che rappresenta oggi l’unico tipo di apparecchiatura in uso: si tratta semplicemente di una TC spirale che invece di sfruttare una corona di detettori, ne sfrutta due o più, in questo modo acquisiamo un volume doppio di informazioni nel medesimo lasco di tempo. Nata negli anni 90, ad oggi rappresenta lo standard, si arriva ad utilizzare apparecchi dotati di 320 corone di detettori una vicino all’altra. La dose di radiazione può essere maggiore, ma grazie a sistemi computerizzati è possibile ottimizzare il rapporto danno beneficio, cioè sistemi che minimizzano la dose di radiazione.

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA

4.2. INDICAZIONI FONDAMENTALI RELATIVE ALL’USO DELLA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA La tomografia computerizzata consente di studiare in maniera analitica su un piano assiale tutte le strutture anatomiche, patologiche e fisiologiche, presenti nell’organismo umano: tenuta presente l’elevata risoluzione di contrasto, questa tecnica consente di eseguire diverse analisi di tipo strutturale e di differenziare i vari tessuti presenti nell’organismo sulla base della diversa densità degli stessi. Le principali indicazioni della TC sono relative allo studio di: • Encefalo. • Ipofisi. • Orbite. • Rocca petrosa. • Massiccio facciale. • Collo. • Colonna vertebrale. Si tratta di una tecnica estremamente utilizzata a livello di collo, massiccio facciale e colonna vertebrale: • Molte delle indicazioni all’uso della TC, in particolare a livello encefalico, ipofisario e orbitario, sono state in parte ridimensionate dalla risonanza magnetica. • Per quanto riguarda lo studio delle strutture ossee, e in particolare lo studio della rocca petrosa per esempio e delle fratture craniche, la tc rappresenta ancora oggi la tecnica di elezione. Mano a mano che la tecnologia si è affinata e i tempi di acquisizione si sono ridotti, la TC ha trovato applicazioni utili anche nello studio di strutture quali: • Torace. • Addome. • Pelvi. • Strutture articolari e scheletiche. • Parti molli. Applicazioni ancora più recenti sono relative all’uso di questa tecnica in ambito interventistico.

4.2.1. APPLICAZIONE DELLA TC ALLO STUDIO DELL’ENCEFALO Si tratta delle prime indicazioni in assoluto relativamente a questa tecnica: • M ALFORMAZIONI CRANIO ENCEFALICHE: si parla soprattutto di malformazioni ossee, per quanto riguarda lo studio delle malformazioni di tessuti cerebrali infatti si ottiene generalmente un risultato migliore tramite l’uso di una RMN. Le principali indicazioni sono relative a: ◦ Idrocefalo, soprattutto di tipo ostruttivo. ◦ Strutture ossee soprattutto a livello della scatola cranica ma anche di strutture articolari associate come la articolazione atlanto occipitale. • I NFARTO CEREBRALE: come noto la TC è l’indagine di elezione nello studio dell’infarto cerebrale e della emorragia cerebrale in acuto, si tratta dell’indagine. Questa tecnica consente di: ◦ Valutare molto bene gli esiti di un processo infartuante o emorragico. ◦ In acuzie la TC risulta fondamentale: la cosa più importante nell”acuzie è definire se un evento cerebrovascolare sia di natura ischemica o di natura emorragica, PER QUESTO MOTIVO SI ESEGUE SUBUTO E SEMPRE UNA TC SENZA MEZZO DI CONTRASTO : 2 Un ICTUS EMORRAGICO si presenta immediatamente come una iperdensità a livello cerebrale determinata dall’aumento del materiale liquido presente in sede. 2 Un ICTUS ISCHEMICO non da segni di positivizzazione nelle ore immediatamente successive all’evento: la TC SI POSITIVIZZA CIRCA 24-36 ORE DOPO L’ EVENTO ISCHEMICO. In questo contesto la TC si risulta dirimente in due sensi: 3 Consente di apprezzare l’assenza di emorragie cerebrali.

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA 3 Consente di identificare alcuni segni suggestivi come una iperdensità all’interno della arteria cerebrale media per esempio, o una alterazione delle pressioni a livello ventricolare. Il sangue fresco con la risonanza magnetica non è visibile, mentre risulta rapidamente identificabile la alterazione ischemica, non osservabile in TC. La scelta della TC rispetto alla RM ha un razionale molto importante: ◦ La scarsa disoponibilità di apparecchiature su territorio. ◦ La rapidità con cui si esegue una TC rispetto ad una risonanza magnetica. La risonanza magnetica resta la tecnica migliore per quanto riguarda lo studio del paziente nelle fasi immediatamente successive: consente di identificare la presenza di aree colpite dal processo ischemico e, tramite la applicazione di tecniche particolari, di distinguere quali tra queste potranno sopravvivere a seguito di un processo di rivascolarizzazione in quanto non irrimediabilmente compromesse. • E MORRAGIA SUBARACNOIDEA: si indica con questo nome la presenza di sangue nello spazio contenente liquor, dagli spazi subaracnoidei periencefalici alle cisterne liquorali. Si tratta di una conseguenza abbastanza tipica di un evento traumatico o della rottura di un aneurisma di cui il paziente è portatore ignaro. Si possono osservare masse di materiale iperdenso: ◦ Negli spazi subaracnoidei. ◦ Intorno alle cisterne perimesencefaliche. La TC è l’esame di elezione se è presente un’emorragia subaracnoidea. Ogni qualvolta ci sia una iperdensità con aspetto a lente biconvessa, siamo certi che si tratti di un ematoma epidurale: l’ematoma epidurale rappresenta un’urgenza chirurgica e il paziente deve essere portato rapidamente in sala operatoria prima che l’emorragia, allargandosi, comprometta per compressione le strutture ventricolari prossime. • T RAUMI CRANIO ENCEFALICI per i quali risulta essere l’indagine di prima scelta: ◦ Consente di valutare lesioni delle strutture encefaliche. ◦ Consente di valutare emorragie subaracnoidee o traumi che abbaiano provocato delle rotture. ◦ Consente di visualizzare raccolte ematiche extra cerebrali: 2 Ematomi epidruali che si collocano tra dura madre e teca cranica. 2 Ematomi sottodurali che si collocano tra la dura madre e aracnoide. ◦ Fratture scheletriche. In questo contesto sicuramente la TC supera largamente l’RM. • T UMORI, consente di individuarli e di studiarli, è fuori discussione che per la patologia neoplastica la RM risulti superiore, soprattutto per dati tipi di neoplasia e per la stadiazione della stessa. • I NFEZIONI E INFIAMMAZIONI DI ENCEFALO E MENINGI: la TC è in grado di documentare la presenza di una meningite, mentre può avere difficoltà nel documentare una encefalite. In ambito encefalico la TC trova applicazioni anche nello studio di strutture specifiche quali: • I POFISI: rispetto alla tomografia convenzionale, la TC ha consentito passi da gigante; mentre un tempo si era in grado di diagnosticare lesioni ipofisarie solo nel momento in cui queste raggiungessero dimensioni tali da determinare una distruzione della sella turcica, ad oggi è possibile identificare lesioni piccolissime, tanto da essere clinicamente non rilevanti. ◦ La TC consente di visualizzare lesioni ipofisarie molto bene, soprattutto con mezzo di contrasto. ◦ Il gold standard per lo studio della dell’ipofisi è la risonanza magnetica che grazie alla sua elevatissima risoluzione di contrasto consente di valutare la presenza di lesioni al di sotto del centimetro senza nessun problema. • O RBITE, sicuramente la TC risulta molto utile, in questo contesto riusciamo a visualizzare: ◦ Globo oculare. ◦ Cristallino. ◦ Nervo ottico che, circondato dal grasso retrobulbare, risulta molto visibile grazie alla elevata differenza di densità. ◦ Muscoli retti.

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA ◦ Le strutture ossee che sono praticamente invisibili se valutate tramite RM. • R OCCA PETROSA: a livello della rocca petrosa, una struttura tipicamente ossea, la TC sicuramente è l’indagine più adatta. ◦ Un tempo si utilizzavano TC convenzionali o ipocicloidali: si tratta di TC eseguite con metodi di rotazione piuttosto insoliti di modo da consentire di ottenere immagini che riproducessero i canali semicircolari. ◦ Ad oggi si utilizza la TC multistrato. • M ASSICCIO FACCIALE: la TC risulta anche in questo caso la soluzione migliore: il radiogramma del cranio ci consente di vedere alcune cose, la risonanza non è in grado di visualizzare adeguatamente gli spazi ossei e aerei, la TC ci consente di valutare in pochissimo tempo differenze di densità eventualmente presenti. • C OLLO: anche in questo caso la TC risulta estremamente utile, si possono valutare sia strutture ossee che cartilaginee che vascolari che le vie aeree. La RM permane ancora oggi il gold standard per la stadiazione delle neoplasie, eseguita in ogni caso generalmente dopo la valutazione di una TC.

4.2.2. APPLICAZIONI DELLA TC ALLO STUDIO DELLE STRUTTURE VERTEBRALI • D ISMORFISMI VERTEBRALI: la TC risulta estremamente utile nel valutare non la struttura ma la morfologia dell’osso. • E RNIA DISCALE anche se si spesso anche risonanze magnetiche, la TC permane la soluzione migliore nella valutazione di osteofiti e sindesmofiti. • PATOLOGIE DEGENERATIVE: si tratta di un’indagine utilissima per la artrosi cervicale soprattutto. • PATOLOGIA TRAUMATICA: la TC è molto utile soprattutto quando risultano coinvolte SOLO LE STRUTTURE SCHELETRICHE , in caso di trauma midollare, solo la RM è in grado di valutare lo stato dei monconi spinali eventualmente presenti. • T UMORI PRIMITIVI E SECONDARI DELL’ OSSO: molto utile soprattutto a livello delle vertebre nella analisi di metastasi carcinomatose o di condromi dell’osso sacro per esempio. L’estensione del tumore nelle parti molli si studia in ogni caso meglio sfruttando la risonanza magnetica.

4.2.3. APPLICAZIONI DELLA TC NELLO STUDIO DEL TORACE A livello del torace la TC permane la soluzione più adatta: • P OLMONE, in questo contesto consente di valutare: ◦ Patologie focali, soprattutto il tumore polmonare. ◦ Patologie degli spazi aerei. • P LEURA : ◦ Patologia focale. ◦ Patologia diffusa. • PARETE TORACICA . • DIAFRAMMA . • M EDIASTINO: impossibile da studiare in ambito radiografico, grazie alla TC può essere esplorato in modo ottimale. Nello specifico si possono valutare: ◦ A livello del mediastino: 2 Adenopatie. 2 Tumori. 2 Patologie della trachea e dell’esofago. 2 Processi infiammatori. 2 Traumi: si tratta dell’indagine di elezione nel trauma mediastinico. ◦ Cuore, pericardio e grossi vasi: ideale per lo studio delle arterie coronarie per esempio, indagini di questo tipo possono essere condotte con macchinari capaci di rilevare da 64 strati in su, sotto i 64 il dettaglio è troppo poco significativo e si possono perdere delle lesioni anche molto importanti.

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA • PATOLOGIE VASCOLARI DEL PICCOLO CIRCOLO: consente la analisi di patologie vascolari molto importanti, soprattutto tromboemboliche.

4.2.4. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO EPATICO • STUDIO DELLA PATOLOGIA EPATICA DIFFUSA: ◦ Steatosi: aumento del contenuto adiposo degli epatociti che si manifesta in TC come una riduzione della densità del fegato che diviene meno denso dell’acqua. Vista la possibilità di ottenere risultati analoghi con una ecografia, l’uso della TC è riservato eventualmente alla valutazione quantitativa della densità epatica e la valutazione della efficacia della terapia. ◦ Epatopatie croniche, in particolare la cirrosi. La TC sicuramente consente di valutare la presenza di una cirrosi epatica e la morfologia che questa presenta, dai margini epatici allo sviluppo di noduli e simili. Di fatto anche in questo contesto l’ecografia risulta l’indagine d’elezione. • Infezioni, la TC è ottimale nella valutazione degli ascessi epatici. • Traumi: praticamente tutte le lesioni addominali in acuzie possono essere valutate tramite TC. • Neoplasie, in particolare: ◦ Epatocarcinoma e metastasi epatiche la cui differenziazione tramite TC con mezzo di contrasto è stata discussa in precedenza. ◦ Angioma epatico che presenta una vascolarizzazione del tutto particolare: 2 Alla TC normale emerge una lesione ipodensa. 2 In fase arteriosa aumenta leggermente la densità. 2 In fase portale la densità aumenta moltissimo e attraverso un pattern del tutto particolare caratterizzato da una vascolarizzazione che si porta dall’esterno verso l’interno.

4.2.5. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO PANCREATICO • PANCREATITI ACUTE E CRONICHE , si possono valutare: ◦ Pancreatite edematosa acuta che si presenta con un pancreas ipodenso. ◦ PANE o pancreatite acuta necrotico emorragica: situazione clinica drammatica, la TC consente di identificare la flogosi pancreatica e la situazione degli spazi e dei visceri peripancreatici, eventualmetne anche la atrofia del pancreas. • T UMORI: indagine più efficace in assoluto nella diagnosi di tumore del pancreas, anche con la TC può essere difficoltoso eseguire una diagnosi differenziale tra una pancreatite cronica e una neoplasia anche se quest’ultima tendenzialmente non preleva mezzo di contrasto.

4.2.6. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO SPLENICO La TC consente di studiare molto bene lesioni traumatiche della milza, a volte anche di fronte ad una ecografia nella quale la milza sembra normale, la TC può riuscire ad identificare dei quadri traumatici: • L ESIONI VASCOLARI E TRAUMATICHE: lacerazioni e rotture possono essere ben studiate con mezzo di contrasto. • I NFEZIONI E ASCESSI DELLA MILZA . • T UMORI, soprattutto linfomi.

4.2.7. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO DELL’APPARATO GASTROENTERICO L’avvento della TC ha fortemente ridimensionato l’uso di metodi di indagine per il tratto gastroenterico precedentemente descritti: • È possibile stadiare TUMORI DIAGNOSTICATI TRAMITE CLISMA OPACO O RX del tubo digerente. • È possibile studiare, soprattutto grazie alla TC multistrato, anche le MALATTIE INFIAMMATORIE COME IL MORBO DI C ROHN ; si identificano molto bene: ◦ Stenosi.

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA ◦ Malattie di parete. ◦ Fistole. Oggi la RM sta lentamente prendendo il posto della TC in questo ambito: senza dover sottoporre il paziente a radiazioni ionizzanti, considerando soprattutto l’età del paziente stesso e le problematiche dosimetriche correlate, la RM ci da un risultato equivalente e tramite il mezzo di contrasto è in grado di valutare lo stato flogistico di parete. • E MERGENZE GASTROENTEROLOGICHE: si possono valutare stenosi e invaginazioni per esempio.

4.2.8. APPLICAZIONI DELLA TC A LIVELLO DELLA GHIANDOLA SURRENALE La TC risulta ottimale nel valutare sia patologie della corticale che patologie della midollare: • VALUTAZIONE DEL SURRENE NORMALE : si tratta di fatto di una delle pochissime tecniche a consentire una valutazione morfologica di un surrene normale, si tratta di strutture piccolissime che si collocano al di sopra del rene normale, dotate di conformazione molto particolare, che la ecografia non è in nessun modo in grado di rappresentare. • VALUTAZIONE DEL SURRENE PATOLOGICO : la TC è in grado in buona parte dei casi di caratterizzare le lesioni surrenaliche in base a: ◦ Tipo di vascolarizzazione. ◦ Modalità di impregnazione. ◦ Variazione di valori di densità dopo somministrazione di mezzo di contrasto. I parametri che fanno propendere nell’identificare una lesione come una neoplasia maligna sono: ◦ Dimensioni della lesione. ◦ Aggressività della lesione nei confronti delle strutture vicine.

4.3. INDICAZIONI SPECIFICHE ALL’USO DELLA TC SPIRALE Le applicazioni specifiche relative all’uso della TC spirale sono numerose: • Studio del torace. • Studio dell’addome. • Studio dei vasi sanguigni. • Imaging multiplanare o MPR: consente di dare una valutazione tridimensionale delle strutture indagate come avviene per esempio nella colonscopia virtuale. I vantaggi relativi all’incremento della velocità di acquisizione hanno consentito la applicazione della TC a strutture prima impossibili da indagare con una tecnica basata su raggi X.

4.3.1. APPLICAZIONI SPECIFICHE: Le specifiche applicazioni sono numerose: • E MBOLIA POLMONARE E LESIONI POLMONARI DI PICCOLE DIMENSIONI : prima dell’avvento della TC spirale, identificare le strutture vascolari del polmone era possibile solo grossolanamente, grazie alla TC spirale le finestre di acquisizione e la velocità di acquisizione sono incrementate notevolmente. • VALUTAZIONE DI LESIONI EPATICHE, la TC spirale consente di: ◦ Identificare lesioni anche di dimensioni molto limitate. ◦ Caratterizzare le lesioni tramite la loro densità e la loro vascolarizzazione: la velocità di acquisizione è fondamentale nella valutazione delle fasi di vascolarizzazione di una lesione epatica come accennato. • R ENE E VIE URINARIE fondamentale, consente di: ◦ Riconoscere una enorme quantità di lesioni renali di piccole dimensioni che, se non si localizzano a livello della corticale renale e non deformano il profilo dell’organo, non si possono vedere.

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA ◦ Riconoscere anche piccoli calcoli a livello della via escretrice urinaria: in questo contesto la velocità di acquisizione è essenziale, il rene risente infatti di movimenti respiratori, anche se in misura limitata, che possono portare il calcolo al di fuori della finestra di acquisizione. L’esame viene eseguito a partire dal polo superiore del rene fino alla sinfisi pubica: identificare i calcoli in TC è abbastanza semplice da poter ridurre praticamente sempre la dose di radiazione e ottenendo una risoluzione più bassa. ◦ Valutare le caratteristiche delle lesioni renali, soprattutto consente di distinguere, tramite mezzo di contrasto, lesioni di tipo cistico e lesioni di tipo non cistico: 2 Lesioni di tipo cistico non acquisiscono mezzo di contrasto nella loro parte centrale. 2 Lesioni di tipo neoplastico solido, tendenzialmente prendono poco contrasto, ma sempre a sufficienza da consentire di visualizzare la massa come solida, non come cistica. • S TUDIO DELL’ APPARATO DIGERENTE , può essere molto utile nella valutazione di: ◦ Addome acuto, ci consente di visualizzare: 2 Perforazioni. 2 Ostruzioni vascolari e ischemie. ◦ Colonscopia TC o virtuale, si tratta di una colonscopia eseguita in modo non invasivo, in ogni caso questo esame prevede: 2 L’insufflazione di aria nell’intestino. 2 Una preparazione simile a quella richiesta per una colonscopia normale. Si tratta di una tecnica che, seppur utile, non sostituisce in nessun modo la colonscopia normale in quanto non consente nessun approccio interventistico o bioptico, d’altro canto risulta utile: 2 Nel paziente che presenta una patologia intestinale e che non si vuole sottoporre con frequenza tanto alta a colonscopie. 2 Nel paziente che presenta una stenosi intestinale e che non può essere adeguatamente indagato tramite endoscopia. • PANCREAS : ci consente di valutare lo stato della struttura pancreatica. • A NGIOGRAFIA , la TC spirale ha consentito lo studio di: ◦ Vasi intracranici, tramite angio TC, utilizzando mezzo di contrasto, è possibile valutare la presenza e le caratteristiche (dimensioni e colletto) di aneurismi delle arterie cerebrali. ◦ Aneurismi della aorta addominale: 2 Ci consente di valutare se sia necessario operare o meno un aneurisma. 2 Ci consente di valutare quali siano le dimensioni della protesi necessaria per sostituire il tratto di aorta malata. ◦ Vasi iliaci e femorali: consente la valutazione di trombi e occlusioni. Prima dell’avvento della TC multistrato, l’angioRMN era probabilmente la tecnica migliore per acquisire immagini relative alla vascolarizzazione degli arti inferiori, ad oggi la scelta ricade praticamente sempre sulla angioTC: 2 Le immagini sono di qualità superiore e consentono la visualizzazione di processi calcifici che alla angio RMN non sono visibili. 2 Il problema delle radiazioni ionizzanti, essendo il paziente fondamentalmente un panvasculopatico e soprattutto anziano, è relativamente limitato.

4.4. APPLICAZIONI SPECIFICHE DELLA TC MULTISTRATO Come accennato si tratta di una TC spirale dotata di multiple serie di detettori, essenziale a garantire un incremento della velocità di acquisizione e una maggiore precisione somministrando una minore dose di radiazioni. L’evoluzione tecnologica in questo campo è stata molto importante: • Le prime TC multistrato consentivano di acquisire 4 strati. • Le TC di oggi arrivano fino a 320 strati. • Lo spessore minimo acquisibile di uno strato è 0,5mm.

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4. LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA La TC multistrato offre indiscutibilmente di ottenere in un tempo rapidissimo lo studio di volumi estremamente ampi: in pochi secondi in un paziente multitraumatizzato possiamo eseguire una TC dal vertice cranico alle cavliglie. Si tratta di un metodo che risulta 10 volte più rapido della tc spirale: • Il tubo radiogeno viaggia colpendo una serie di 256 strati di detettori. • acquisisce 1 strato da 0,6mm in 0.27 secondi. Sono sufficienti circa 15 secondi per ottenere una scansione completa da capo a piedi tutto il giro da testa a piedi. Le immagini prodotte sono tantissime e il loro studio deve essere accurato, quanto risparmiato in termini di tempo di acquisizione, viene utilizzato in termini di tempo di analisi delle immagini. I vantaggi di questa tecnica sono numerosi: • A parità di tempo rispetto alle TC normali, consente di acquisire un volume di dati superiore o di analizzare un medesimo volume in un tempo inferiore. • Incremento della risoluzione temporale: vista la velocità di acquisizione è possibile uno studio di strutture dinamiche che si muovono all’interno del campo in analisi senza che queste possano spostarsi da uno strato al successivo. • Le apparecchiature multistrato consentono di acquisire dei VOXEL CUBICI , ma solo voxel a forma di parallelepipedo: la risoluzione in profondità non era equivalente a quella sul piano orizzontale, alterando in questo modo la risoluzione delle immagini elaborate al computer. Solo le TC multistrato ad oggi sono in grado di ottenere delle immagini a voxel cubico o ISOTROPICO: in questo modo non solo le immagini che guardiamo sul piano assiale, ma tutte le immagini che studiamo su diversi piani, hanno la stessa risoluzione spaziale, cioè la stessa qualità in termini di immagine, il risultato è effettivamente molto superiore. Indicazioni specifiche che si aggiungono a quelle relative alla TC spirale sono: • Studio delle strutture ossee. • Studio delle strutture cardiache soprattutto in: ◦ pazienti borderline che non presentano una alterazione della funzione cardiaca significativa ma nei quali intendiamo escludere alterazioni della arterie coronarie, in alternativa alla coronarografia, estremamente invasiva e potenzialmente pericolosa, si propone una CARDIO TC. ◦ Pazienti portatori di stent: in questo contesto la esecuzione di una TC delle coronarie è fondamentale nel follow up.

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5. LA RISONANZA MAGNETICA La risonanza magnetica è uno dei sistemi medicali di acquisizione delle immagini in assoluto più utilizzati e consente di ottenere immagini a livello medicale sfruttando energie completamente differenti da quelle utilizzate da TC ed RX. L’energia sfruttata da qusta tecnica è la RISONANZA MAGNETICA DI ALCUNE PARTICELLE DELLA MATERIA POSTE IN UN CAMPO MAGNETICO. Le particelle che vengono messe in risonanza possono essere molto diverse tra loro, ricordiamo: • Idrogeno. • Fluoro. • Sodio. Si tratta di atomi che presentano un numero di elettroni e protoni che li rende elettronicamente non neutri, i protoni hanno una particolarità magnetica per cui quando vengono all’interno di un campo magnetico assumono un particolare orientamento spaziale dal cui studio possono essere ricavate delle immagini. I vantaggi di questa tecnica sono diversi: • Non si utilizzano radiazioni X. • Non vi sono evidenze di danno cellulare. • Si registra una grandissima risoluzione di contrasto.

5.0.1. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO Il principio di funzionamento è il seguente: • I protoni non sono neutri dal punto di vista magnetico, si comportano come tanti piccoli magneti che in condizioni fisiologiche si annullano tra loro. • Sottoposti ad un campo magnetico molto forte i protoni tendono ad orientarsi assumendo una conformazione parallela all’asse del campo imposto dall’esterno: quando mettiamo un paziente in macchinario per risonanza magnetica, i suoi protoni si orientano rispetto all’asse del magnete. L’orientamento dei protoni non è perfetto: ◦ Non tutti i protoni si orientano tuttavia nel medesimo senso: CIRCA 6 PROTONI PER MILIONE si orientano infatti in senso opposto alla direzione del campo magnetico. ◦ I protoni allineati non si allineano in modo perfetto con l’asse del campo ma tendono ad assumere un certo angolo rispetto a questo. I protoni orientati su questo asse curvo, si muovono eseguendo dei movimenti di rotazione detto di PRECESSIONE, tale movimento di rotazione su asse obliquo è vincolato a delle leggi ben precise, maggiore è la forza del campo infatti: ◦ Maggiore è la velocità di rotazione. ◦ Meno storto è l’asse rispetto a quello del campo magnetico. • Una volta orientati i protoni, SOMMINISTRANDO UNA SERIE DI ONDE RADIO LA CUI LUNGHEZZA D ’ ON DA CORRISPONDE ALLA FREQUENZA ROTAZIONALE DEI PROTONI , POSSO ENERGIZZARLI . A questo punto il protone: ◦ Incamera l’energia ricevuta. ◦ La trattiene per un certo periodo. ◦ La rilascia. Il tempo che interocorre tra acquisizione e rilascio di energia dipende dal tipo di tessuto che andiamo a bombardare. L’effetto dell’onda elettromagnetica inviata È QUELLO DI RIORIENTARE I PROTONI NORMALMENTE DIREZIONATI PARALLELAMENTE ALL’ ASSE DEL CAMPO MAGNETICO IN SENSO PERPENDICOLARE ALLO STESSO , con il tempo i protoni orientati dal’onda tornano al loro stato normale rilasciando energia: la variazione del campo magnetico in questo frangente consente la registrazione dell’immagine.

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5. LA RISONANZA MAGNETICA ACQUISIZIONE DELLE IMMAGINI storicamente la risonanza magnetica veniva utilizzata, prima della seconda guerra mondiale addirittura, al fine di valutare alcune strutture chimiche o il loro contenuto di alcune soluzioni: solo dopo 40 anni è stato possibile avere a disposizione un computer sufficientemente potente da elaborare e visualizzare delle immagini. IL TEMPO DI RILASSAMENTO è un concetto fondamentale per quanto riguarda la risonanza magnetica: come già accennato le immagini acquisite tramite risonanza magnetica possono avere una pesatura, possono essere pesate in particolare in T1 o T2. Dobbiamo immaginare un campo magnetico indotto da un apparecchio di risonanza come un campo orientabile in tre dimensioni: • Asse x. • Asse y. • Asse z. Una volta introdotto il protone nel campo magnetico, questo si orienta sull’asse z, bombardato il protone con un’onda elettromagnetica, questo si orienta sull’asse y e comincia a rilasciare energia. A questo punto definiamo: • T EMPO DI RILASSAMENTO T1: momento in cui il 63% dei protoni presenti nella materia si è riorientato lungo l’asse z. A seconda delle molecole cui sono associati i protoni, questo tempo di rilassamento varia: l’adipe in T1 presenta un tempo di rilassamento più lungo dell’acqua. • T EMPO DI RILASSAMENTO T2: i protoni orientati verso l’asse y perdono l’energia loro infusa tramite la radiazione elettromagnetica indotta in precedenza e passano ad uno stato di sfasamento prima di riportarsi sull’asse z, il tempo di rilassamento T2 è il momento in cui solo il 37% dei protoni risulta orientato sull’asse y. La applicazione di questo tempo di rilassamento consente la osservazione di sostanze differenti: in questo caso l’acqua ha un tempo di rilassamento T2 più alto del grasso. OTTENERE UN’IMMAGINE sfruttando il tempo di rilassamento dei protoni non è affatto semplice: in base alla intensità del campo magnetico si induce una rotazione dei protoni ad una data frequenza e, conseguentemente, la necessità di utilizzare una data radiofrequenza per eccitarli, inoltre per ragioni tecniche, quanto interessa clinicamente è l’indagine di specifici settori del corpo umano, quindi: • Si pone il paziente in un campo magnetico molto forte. • Si impone un secondo campo magnetico ad azione più ristretta che orienti i protoni interessati sulla risultante la forza magnetica dei due campi. • Si invia a questo punto una radiofrequenza adatta che faccia risuonare solo la regione sotto analisi. L’immagine ricevuta in termini di energia rilasciata dai protoni orientati viene elaborata dal computer e presentata. OTTENERE UN MAGNETE ABBASTANZA POTENTE risulta spesso problematico, nel corso del tempo si sono sfruttati diversi approcci: • I magneti naturali, inizialmente impiegati, risultano ad oggi chiaramente insufficienti ad ottenere un risultato accettabile. • I campi magnetici prodotti tramite avvolgimenti elettrici producono enormi quantità di calore e consumano grossissime quantità di energia. • I campi prodotti da materiali superconduttivi sono ottimali in questo contesto si sfrutta dell’elio liquido che abbassa la temperatura dell’elemento in questione e induce la produzione di un campo magnetico molto forte, di qualche thesla.

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5. LA RISONANZA MAGNETICA

5.1. CONFRONTO TRA RISONANZA MAGNETICA E TC Il confronto tra RMN e TC è un problema sempre più attuale considerando la enorme evoluzione tecnologica che ha accompagnato negli ultimi anni entrambe queste tecniche. Allo stato dell’arte il rapporto tra le due tecniche può essere definito come segue: competitivo

complementare

non competitivo

encefalo midollo spinale orbita midollo osseo apparato osteoarticolare cuore organi pelvici

mediastino fegato surrene reni

polmonare tubo gastroenterico

Il rapporto tra le due tecniche non è sempre così semplice e diretto quindi, si passa da competizione a complementarietà. L’evoluzione delle tecniche di RMN ha consentito nel corso del tempo di ottenere risultati strabilianti e applicazioni prima ritenute impossibili, in generale ricordiamo: • Studio del tratto gastroenterico nel morbo di Crohn: la assenza di radiazioni ionizzanti e la qualità delle immagini ottenute consente di ottenere risultati molto precisi. • Studio di addome e pelvi. • Risonanza magnetica del cuore. Certamente di per sé stessa la risonanza magnetica presenta degli svantaggi rispetto alla TC: • L’apparecchiatura costa decisamente di più: sicuramente i costi di acquisto sono notevolmente diminuiti, tuttavia rispetto ad una TC il costo è decisamente superiore. • La manutenzione e il costo di esercizio sono molto superiori: si tratta di apparecchiature complesse e le norme di sicurezza devono essere osservate in modo rigido e preciso. • Il tempo di esecuzione è molto più lungo rispetto ad una TC, così come il tempo di acquisizione, aspetti che rendono chiaramente la risonanza meno adatta allo studio di strutture dinamiche. • La risonanza magnetica visualizza con difficoltà le calcificazioni: le zone che che sono calcifiche non emettono segnale, soprattutto la corticale ossea quindi risulta invisibile, nera. • Esistono delle importanti CONTROINDICAZIONI ASSOLUTE ALLA ESECUZIONE DELLA RM CIOÈ LA PRESEN ZA DI UN PACEMAKER 1 . Si tratta di fatto dell’unica controindicazione assoluta, ma esistono altre controindicazioni: ◦ Tatuaggi che possono andare incontro a surriscaldamento sopratutto se la risonanza magnetica presenta campo elevato. ◦ Piercing. ◦ Interventi chirurgici per aneurisma cerebrale alla anamnesi: clips vascolari ferromagnetiche rappresentano un problema molto serio, il rischio che la clip si sposti è reale. ◦ Alcune protesi valvolari non sono compatibili con la RM: dal 1992 a Trieste tutto quanto viene fatto in sala operatoria di cardiochirurgia è compatibile con RM, non magnetico. ◦ Supporti di monitoraggio che devono esser chiaramente amagnetici. ◦ In gravidanza, per quanto non esistano effetti biologici dannosi dimostrati, nel primo trimestre non devono essere sottoposte a RM. • Il paziente claustrofobico può non essere in grado di sopportare l’esecuzione dell’esame, esistono apposite macchine che, a discapito di una minore efficienza, sono in grado di sviluppare un campo magnetico senza necessariamente essere organizzate costitutendo un tubo. • I gradienti magnetici inducono la produzione di calore: la temperatura del corpo si alza di circa un grado durante l’esecuzione della risonanza magnetica. • Nel caso in cui la paziente riferisca la applicazione di una spirale (IUD) come metodo contraccettivo, è essenziale informarla del fatto che questa può, se viene applicato un campo magnetico,

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Esistono dei pacemaker compatibili con la RM ma sono pochi in circolazione

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5. LA RISONANZA MAGNETICA spostarsi e divenire inefficace. È sufficiente una visita ginecologica per verificarne la posizione corretta o eseguire un riposizionamento, la rimozione non è necessaria. Naturalmente esistono anche diversi vantaggi nell’uso di questa tecnica: • La risonanza magnetica NON UTILIZZA RADIAZIONI IONIZZANTI. • Consente l’ESPLORAZIONE SU DIVERSI PIANI IN MODO DIRETTO: anche la TC grazie alle capacità di elaborazione dei computer, è in grado di svolgere questo tipo di compito. • Consente di ottenere immagini a contenuto informativo diverso, SI TRATTA DI UNA INDAGINE IN FATTI MULTIPARAMETRICA . Sono numerosissimi i parametri che concorrono a determinare l’aspetto dell’immagine acquisita, tra i parametri da noi modificati ricordiamo: ◦ Densità protonica: numero di protoni per unità di volume che andiamo a studiare, si possono pesare immagini correlate alla densità di protoni presenti nel tessuto. ◦ Tempi di rilassamento dei tessuti che sono una caratteristica intrinseca del tessuto. ◦ Flussi. • Consente una MAGGIORE RISOLUZIONE DI CONTRASTO: la capacità che tale tecnica ha di riconoscere come diversi tessuti con caratteristiche strutturali simili è molto molto importante, anche minime variazioni del contenuto acquoso tra due tessuti possono modificare sensibilmente l’immagine.

5.2. APPLICAZIONI CLINICHE Le applicazioni cliniche della risonanza magnetica sono molto vaste e soprattutto in aumento.

5.2.1. APPLICAZIONE DELLA RM ALLA VALUTAZIONE DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE • Encefalo, consente la valutazione di fenomeni quali: ◦ Ischemia: tramite la RISONANZA MAGNETICA A DIFFUSIONE O DIFFUSIONE CON RISONANZA MAGNETI CA , possiamo riconoscere aree di ischemia già nelle primissime ore in cui queste si verificano. 2 Per ragioni pratiche (tempo e disponibilità di apparecchiature), non è la tecnica d’elezione. 2 Sfrutta modificazioni del movimento e della velocità delle particelle d’acqua. ◦ Emorragie. ◦ Traumi cranici. ◦ Possiamo studiare strutture nervose come: 2 Il nervo vestibolococleare. 2 Il nervo facciale. Che decorrono normalmente nel canale uditivo interno, senza essere influenzati dalle strutture della circostante rocca petrosa che la TC evidenzia invece molto bene. Le patologie quindi in cui la risonanza magnetica può essere di grande aiuto sono: ◦ Malformazioni congenite, che grazie all’elevato dettaglio anatomico si possono visualizzare molto bene. ◦ Malattie demielinizzanti e dismielinizzanti, sicuramente si tratta delle malattie che in assoluto possono essere valutate meglio con la risonanza magnetica: l’elevata risoluzione di contrasto consente di identificare anche piccolissime placche di demielinizzazione che con altre tecniche sarebbero praticamente invisibili. 2 Possiamo visualizzare direttamente le placche presenti. 2 Possiamo valutare la attività delle placche identificate tramite somministrazione di mezzo di contrasto. ◦ Malattie degenerative. ◦ Infezioni, in particolare: 2 Ascessi cerebrali: lesione che con la risonanza magnetica vediamo molto bene la lesione, con mezzo di contrasto possiamo valutare la natura della lesione, che nella parte centrale non risulta impregnata, e l’estensione dell’edema perilesionale presente. 2 Encefaliti: difficilmente valutabili con la TC, soprattutto in sequenze pesate in T2 risultano particolarmente visibili. ◦ Tumori, essenziale per quanto riguarda:

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5. LA RISONANZA MAGNETICA 2 Identificazione della lesione: 3 Identifica lesioni di tipo infiltrativo molto bene in quanto consente di valutare la differente natura del tessuto cerebrale normale rispetto a quello neoplastico anche quando infiltra le strutture vicine. 3 Identifica lesioni altrimenti molto difficili da visualizzare alla TC. 2 Consente di fare un bilancio tridimensionale della neoplasia e della sua struttura. 2 Ci consente di vedere l’edema perilesionale e gli effetti che questo determina sulle strutture circostanti. 2 La risonanza magnetica è superiore nell’identificare piccole metastasi cerebrali. L’approccio clinico è il seguente: 3 In un paziente con sospette metastasi cerebrali, facciamo come primo esame una TC, se questa risulta negativa e c’è un forte sospetto clinico di metastasi cerebrale, viene eseguita una RMN. 3 Se viene identificato un focolaio qualsiasi alla TC, allora è essenziale eseguita una RM per verificare l’estensione del problema. 2 In alcune specifiche aree dell’encefalo la risonanza magnetica è palesemente superiore alla TC, per esempio: 3 Fossa cranica posteriore. 3 Lobi temporali. 3 Tronco encefalico. 3 Sella turcica: sicuramente la RM è superiore alla TC per studiare la regione della sella turcica e tutta la regione ipotalamo ipofisaria in generale. Gliomi del chiasma ottico e adenomi ipofisari possono essere studiati solo con questa tecnica. La superiorità della risonanza magnetica in questo contesto è legata alla presenza di artefatti importanti indotti dalla presenza di strutture ossee alla TC. 2 Estensione di tumori che in TC possiamo aver già individuato: la visione multiplanare in questo contesto è fondamentale. Nelle neoplasie encefaliche quindi: 2 in generale la RM è superiore alla TC. 2 È elettiva nelle neoplasie del tronco encefalico, dei lobi temporali e della sella turcica. 2 In tutti i casi in cui vi sia disponibilità di una RM, questa va eseguita. ◦ Fenomeni di tipo emorragico, soprattutto a distanza di tempo, ischemia e malformazioni: 2 La risonanza magnetica consente di visualizzare minime quantità di emosiderina anche a distanza dal danno vascolare. 2 Si possono visualizzare molto bene strutture quali: 3 Il poligono di willis. 3 Strutture vascolari encefaliche. Anche in assenza di mezzo di contrasto. 2 Fenomeni edematosi sono facilmente valutabili. ◦ Tecniche particolari: 2 Studi di risonanza magnetica funzionale: essenziali in neurofisiologia e neurofisiopatologia, sono l’espressione del maggior consumo di ossigeno che si verifica nelle zone cerebrali attivate a seguito di uno stimolo motorio o sensitivo. Si valuta fondamentalmente quale sia il comportamento della attività cerebrale durante lo svolgimento di un determinato compito: 3 Il solo pensiero di eseguire una azione determina un aumento del consumo di ossigeno. 3 L’esecuzione della azione precedentemente pensata, induce una attivazione ancora maggiore delle medesime aree. 2 Consente di valutare il volume ematico all’interno di un tessuto o di una lesione: la risonanza magnetica ci consente di valutare quale sia la distribuzione del liquido presente all’interno della lesione cerebrale. Anche la TC ad alta risoluzione può farlo, ma la risonanza magnetica risulta maggiormente sensibile.

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5. LA RISONANZA MAGNETICA 2 Valutare il decorso delle fibre ottiche sfruttando il principio di diffusione cioè la velocità delle molecole d’acqua che è condizionata ovviamente dalla struttura in cui l’acqua viene a muoversi: si possono visualizzare molto bene interruzioni patologiche delle vie stesse e valutarne la funzionalità generale. • Midollo spinale, qualsiasi lesione che interessi specificamente IL CANALE MIDOLLARE E LE STRUTTURE AL SUO INTERNO è di competenza della risonanza magnetica grazie proprio alla sua elevata risoluzione di contrasto: ◦ Tumori, si vedono molto bene: possiamo identificare la lesione e la sua sede in modo molto preciso. 2 Tramite TC vedremmo praticamente solo la tumefazione del midollo. 2 Anche tumori sottodurali come neurinomi o meningiomi si presentano molto ben visibili. ◦ Siringomielia: malformazione del midollo spinale, si tratta di cavità all’interno del midollo spiale di origine che può essere congenita o acquisita (a seguito generalmente di traumi o di neoplasie). La cavità siringomielica contiene liquido quindi sarà ipointensa in T1 e iperintensa in T2. In questo contesto la risonanza magnetica è essenziale nella valutazione della sindrome di ARNOLD CHIARI , legata a malformazioni della fossa cranica posteriore che portano al passaggio delle strutture cerebrali dalla fossa stesso verso il basso. Si classifica in quattro tipologie: 2 Tipo I o erniazione delle tonsille cerebellari che si dislocano ed entrano nel canale cervicale per portarsi inferiormente, ssi associa tipicamente a siringomielia e viene identificato nel giovane adulto. 2 Tipo II, maggiormente grave, si caratterizza per la dislocazione del verme cerebellare, parte degli emisferi cerebellari, del bulbo e allungamento del quarto ventricolo. Si associa a spina bifida e viene identificato alla nascita. 2 Tipo III, caratterizzato da encefalocele cioè migrazione dell’intero encefalo, e tipo IV, mancato sviluppo delle strutture encefaliche, sono incompatibili con la vita. ◦ Malattie demielinizzanti: ancora una volta la sclerosi multipla a livello del midollo risulta apprezzabile molto bene alla risonanza magnetica. ◦ Traumi, risulta in questo contesto essenziale, la risonanza consente infatti di valutare: 2 Il danno diretto alle strutture vertebrali. 2 Processi di scivolamento in avanti del corpo vertebrale. 2 Compressione sul midollo spinale nel quale riconosciamo zone di edema midollare e contusione a seguito del trauma. In urgenza a seguito di traumi è essenziale l’esecuzione di una risonanza magnetica prima dell’intervento chirurgico. ◦ Malattie congenite. ◦ Infezioni: essenziale in questo contesto come nell’encefalo, si possono valutare: 2 Sponidlodisciti. 2 Ascessi epidurali. ◦ Sequenze di mielo-RM: consente di valutare lo stato del liquor senza assumere nessun mezzo di contrasto, simile alla mielografia, non espone il paziente a rischi legati alla somministrazione del mdc nel liquor.

5.2.2. APPLICAZIONE DELLA RM ALLA VALUTAZIONE DI ORGANI ADDOMINALI E PELVICI • Addome, un tempo la applicazione della risonanza magnetica all’addome era qualcosa di impensabile, ad oggi, grazie alle numerose tecniche innovative evolute, è possibile ottenere delle ottime immagini: ◦ Fegato: la risonanza magnetica ci consente di caratterizzare lesioni focali epatiche e valutarne la natura. 2 La precisione ottenuta è paragonabile a quella della TC. 2 La RM si riserva a lesioni epatiche nelle quali la TC e l’ECO non siano riuscite a fornire una caratterizzazione adeguata: in questo contesto oltre alle informazioni dovute alla presen-

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5. LA RISONANZA MAGNETICA za di mezzo di contrasto, possiamo ottenere informazioni aggiuntive pesando l’immagine in T1 o T2. ◦ Pancreas: non c’è dubbio che la risonanza magnetica consenta di riconoscere la patologia neoplastica, ma la tendenza è quella di utilizzare piuttosto la TC per motivi ancora una volta di disponibilità di apparecchiatura e rapidità di acquisizione dell’esame. I tumori endocrini del pancreas vengono molto bene indagati in questo contesto. ◦ Colangio RM: tecnica che consente valutare in modo estremamente rapido e agevole le vie biliari e il dotto di virsung (sarebbe corretto parlare di colangiopancreatografia RMN). Si possono valutare in modo estremamente preciso calcoli presenti nella colecisti e nella via biliare, a volte invisibili sia all’ecografia che alla TC. ◦ Surrene, anche in questo caso agevolmente studiabile in TC, risulta valutabile tramite risonanza magnetica nel momento in cui: 2 Le lesioni siano particolarmente piccole. 2 Non sia possibile caratterizzare adeguatamente la lesione in TC. ◦ Rene: la principale applicazione è caratterizzare lesioni che non siano state caratterizzate attraverso ecografia e tomografia computerizzata, lesioni dubbie alla TC possono essere in alcuni casi risolte grazie all’uso della RM, tipico esempio è il carcinoma renale papillifero. ◦ Vie escretrici renali: si sfrutta la URO-RM una sequenza pesata in T2 consente di evidenziare i liquidi stazionari all’interno delle vie urinarie e di valutare tutte le strutture dalla vescica fino ai calici renali. Si tratta di un’indagine che può essere effettuata: 2 Senza mezzo di contrasto: la sequenza pesata in T2 è generalmente più che sufficiente ad ottenere le informazioni necessarie per la valutazione della morfologia delle vie urinarie. 2 Con mezzo di contrasto: il mezzo di contrasto paramegnetico utilizzato, il gadolinio, ultrafiltrato dal rene, risulta molto ben visibile dopo 8-10 minuti dalla sua somministrazione endovenosa. È chiaro che somministrando gadolinio, il risultato ottenuto non avrà solo valore morfologico ma anche valore funzionale. Il risultato di una URO-RM non è sempre ottimale in termini tecnici: non sempre è facile valutare in modo adeguato questo tipo di struttura, l’URO-TC certamente ci garantisce dei risultati migliori, l’uro RMN è sempre da preferire nel paziente pediatrico e nella donna gravida. • Pelvi, la risonanza magnetica in questo contesto aiuta a valutare: ◦ Staging delle neoplasie maligne: 2 Rettali: si studiamo molto bene grazie alla TC, sicuramente la risonanza magnetica aiuta a stadiare neoplasie che possono essere altrimenti difficili da valutare, prima della esecuzione di una terapia neoadiuvante. 2 Vescicali: a livello vescicale sono state tentate delle applicazioni, ma lo studio tramite TC permane il gold standard in questo contesto. 2 Prostatiche, in questo contesto il ruolo della risonanza magnetica è prettamente stadiativo, come accennato infatti la patologia prostatica si studia molto bene in ambito ecografico: 3 La risonanza ci consente di definire se tali neoplasie originano nella regione periferica o centrale. 3 Possiamo distinguere grazie alla risonanza magnetica, i limiti della neoplasia e valutare se questa invada le strutture adiacenti quali: Il fascio vascolonervoso, la parete del retto, le vescichette seminali, la vescica. Dal punto di vista pratico si tratta dell’indagine che in assoluto meglio consente una valutazione attenta delle strutture prossime alla prostata e di eseguire una stadiazione estremamente precisa: l’esecuzione della risonanza magnetica in questo ambito permane limitato vista la presenza di strumenti più pratici e meno costosi come l’ecografia, la biopsia eco guidata e la valutazione del PSA sierico. 2 Uterine, utilissima per stadiare neoplasie uterine e tumori dell’endometrio. 2 Ovariche, anche in questo caso le due indagini in assoluto più utili: 3 L’ecografia, che consente di definire la natura cistica o solida della lesione e di caratterizzarne la vascolarizzazione.

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5. LA RISONANZA MAGNETICA 3 La TC che ci consente di valutare molto bene non solo l’ovaio, ma anche le strutture circostanti ad esso. Il principale impiego della risonanza magnetica in questo contesto si associa alla caratterizzazione di lesioni ovariche dubbie: dove la TC e l’ecografia si rivelino non sufficienti, la RM è in grado di identificare una enorme quantità di lesioni molto diverse tra loro e di identificare all’interno delle stesse aree adipose, emorragiche e necrotiche. ◦ Risonanza magnetica fetale, sempre più eseguita, rappresenta certamente uno step diagnostico importante dopo l’ecografia.

5.2.3. ALTRE APPLICAZIONI • Apparato osteoarticolare, sicuramente in questo contesto la risonanza mangetica ha acquisito un’importanza essenziale, consente la valutazione di patologie quali: ◦ Flogosi, soprattutto osteomieliti ed artriti. Sicuramente si tratta dell’indagine di elezione per quanto riguarda lo studio delle articolazioni, la valutazione delle osteomieliti, sicuramente spesso eseguita in RM, sarebbe certamente più precoce se svolta tramite scintigrafia. ◦ Patologia degenerativa e traumatica: 2 Meniscale. 2 Discale. 2 Legamentosa, anche in sede intrarticolare. Molto utile soprattutto a livello di spalla e ginocchio. ◦ A livello dell’osso, ci consente di valutare la presenza di lesioni neoplastiche e la loro localizzazione, nonché naturalmente la valutazione dell’entità della amputazione necessaria ad eradicare la malattia. • A livello cardiaco le patologie che possono essere indagate tramite risonanza magnetica sono: ◦ Miocardiopatie: la risoluzione di contrasto garantita da questa tecnica ci da un’ottima visualizzazione del tessuto miocardico, abbinando tali informazioni a studi di tipo funzionale, è possibile ottenere delle valutazioni estremamente accurate. ◦ Valutazione di masse cardiache e paracardiache, molto utile di nuovo in virtù della sua elevata risoluzione di contrasto. ◦ Cardiopatie e valvulopatie congenite: in questo contesto la cardio TC permane l’indagine di scelta. ◦ Valutazione di arterie polmonari e delle loro branche ilari in particolare. ◦ Valutazione degli shunt aorto polmonari. ◦ Studio di coartazione aortica, anatomia dell’arco aortico e della dissecazione aortica. Queste applicazioni fino a 15 anni fa erano impensabili, solo grazie all’incremento della rapidità di acquisizione la cardio RMN ha acquisito il ruolo che presenta oggi e consente di valutare con estrema precisione la struttura del cuore in senso non solo statico, ma anche dinamico. Dal punto di vista tecnico è importante ricordare che: ◦ Si utilizzano bobine riceventi particolari, l’esame viene eseguito e valutato solo grazie alla presenza di una sincronizzazione cardiaca adeguata, valutata all’ECG, che consente di identificare le diverse fasi del ciclo cardiaco e, di conseguenza, di correggere artefatti presenti. ◦ L’esecuzione di esami di cardio RMN necessita di una tecnica assolutamente ineccepibile e rigorosa: la curva di apprendimento per questo tipo di tecnica è molto lunga e molto importante. L’esecuzione dell’esame inoltre non può prescindere da una sinergia tra medico radiologo e cardiologo. Gli studi in questione sono dinamici per definizione, studiano la attività delle camere cardiache. La RMN permane comunque per lo studio delle coronarie, inferiore alla TC.

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5. LA RISONANZA MAGNETICA

5.3. IL MEZZO DI CONTRASTO Nell’ambito della risonanza magnetica l’unico mezzo di contrasto utile è il contrasto PARAMAGNETICO, composto di gadolinio, presenta la caratteristica di andare ad indurre un forte prolungamento del tempo di rilassamento T1 dei tessuti in cui si localizza, aumentandone di conseguenza il contrasto, in generale si eseguono: • O una risonanza con mezzo di contrasto direttamente. • O una risonanza prima senza, quindi con mezzo di contrasto di modo da poter confrontare le due tipologie di lesione. Il gadolinio è un mezzo di contrasto ottimale, consente infatti di ottenere immagini molto buone sia a livello vascolare che a livello tissutale (soprattutto cerebrale), inoltre si tratta di un mezzo di contrasto abbastanza sicuro: si stima che le reazioni anafilattiche o reazioni gravi si verifichino con una percentuale tra 0.03 e 0.1%. Gli esami eseguiti con questo mezzo di contrasto sono sempre pesati in T1.

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6. ECOGRAFIA L’ecografia è una tecnica di imaging che sfrutta onde sonore come forma di energia, si tratta di una tecnica che tipicamente viene considerata: • E CONOMICA , in quanto viene eseguita senza l’impiego di fonti di energia costose e con una serie di strumenti che sono del tutto riutilizzabili:questo aspetto, certamente vero un tempo, ad oggi risulta meno evidente in quanto un apparecchio di punta costa molto e certamente non vanno trascurati i costi di formazione e apprendimento che non sono affatto trascurabili. • U TILE E PRATICA in quanto facilmente ripetibile ed eseguibile praticamente al letto del malato con costi biologici minimi. L’ecografia certamente presenta dei vantaggi fondamentali rispetto ad altre tecniche di imaging: 1. La completa assenza di effetti biologici: l’uso dell’onda acustica non ha nessuna influenza sulle strutture tissutali su cui impatta. 2. Da informazioni peculiari legate proprio alla energia che sfrutta per produrre l’immagine. L’energia utilizzata è quella delle onde acustiche prodotte a milioni di hertz di frequenza, l’uso di questo tipo di energia ha delle enormi conseguenze sulla produzione dell’immagine: • I raggi X si propagano nel vuoto, i suoni no: questi ultimi sono perturbazioni e deformazioni di un mezzo materiale che si propagano nello spazio, esistono quindi delle barriere che impediscono la loro propagazione. • Le due fonti di energia valutano differenti proprietà dei tessuti: ◦ I raggi X valutano differenze di densità tissutale che possono essere valutate: 2 Tramite contrasto naturale. 2 Tramite mezzi di contrasto artificiali. ◦ Gli ultrasuoni valutano proprietà meccaniche dei tessuti, di qualsiasi tessuto, che sono tendenzialmente variabili da organo ad organo a seconda della composizione complessiva dello stesso.

6.1. DEFINIZIONI E MEZZI È importante, prima di procedere alla analisi della tecnologia utilizzata per la produzione di immagini ecografiche, valutare alcune definizioni. ONDE: si tratta di variazioni periodiche di uno stato fisico. ULTRASUONI si tratta di onde sonore costituite da variazioni periodiche della pressione e della densità del mezzo del quale si propagano. Nell’ambito degli ultrasuoni è fondamentale valutare la frequenza degli stessi: • Frequenze udibili si collocano sotto i 20Kh. • In ambito diagnostico medico si utilizzano frequenza tra 1 e 20MHz; applicazioni al di fuori di questo range esistono: ◦ Frequenze al di sotto del MHz si utilizzano solo per i grossi animali. ◦ Frequenze sopra i 20MHz si utilizzano nella valutazione: 2 Delle strutture oculari, a frequenze tanto alte tuttavia l’onda non è in grado di penetrare in profondità, come vedremo. 2 Della cute, si possono valutare in modo ottimale lesioni superficiali.

6.1.1. LA PROPAGAZIONE DEGLI ULTRASUONI NEI TESSUTI Il modello per comprendere come si propagano gli ultrasuoni nel nostro corpo è un modello liquido:

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6. ECOGRAFIA • In un solido, un ultrasuono impattante si propaga in senso sia longitudinale che trasversale, cosa che nel nostro corpo non avviene. • In un fluido la propagazione di un’onda avviene in una sola direzione, cioè longitudinalmente, non trasversalmente, esattamente come avviene nel nostro corpo. Se le onde prodotte da una sonda si propagassero come avviene in un solido, l’energia si disperderebbe rapidamente in diverse direzioni, non producendo quindi echi di ritorno rendendo impossibile la formazione dell’immagine: tutto quanto in ecografia si propaga non in senso longitudinale ma trasversale, interferisce con la formazione degli echi e produce, di conseguenza artefatti. LA VELOCITÀ DI PROPAGAZIONE DEL SUONO La velocità alla quale la perturbazione prodotta dalla sonda ecografica viaggia attraverso i tessuti è di 1540m/s: tale valore non è del tutto reale, ma si avvicina alla realtà in modo abbastanza significativo da rappresentare una buona approssimazione. Conoscere la velocità di propagazione dell’onda nel tessuto è un requisito fondamentale per la valutazione ecografica: la sonda può percepire solo due cose, il momento in cui l’ultrasuono viene emesso e il momento in cui questo torna indietro in forma di eco, se non fosse nota la velocità di propagazione, sarebbe impossibile per la macchina stimare la profondità da cui arriva l’eco stesso. Nella realtà dei fatti la velocità di propagazione degli ultrasuoni è variabile da tessuto a tessuto, la approssimazione precedentemente accennata è sicuramente valida per buan parte dei tessuti, tuttavia: • Nell’adipe la velocità di propagazione è di circa 100m/s più bassa. • Nell’osso la velocità di propagazione è chiaramente molto superiore. • Nei tessuti molli la velocità di propagazione si aggira sui 1540m/s con una deviazione standard stimabile intorno ai 20m/s. Ad oggi è possibile, noto il tessuto che si va ad analizzare, modificare le impostazioni della macchina, in alcuni casi la macchina stessa, ricevute le impostazioni tissutali adeguate, modifica le sue impostazioni. INTERAZIONI TRA ULTRASUONI E TESSUTI Esiste un solo parametro che dal lato pratico risulta utile per comprendere le interazioni tra ultrasuono prodotto e tessuto, si tratta della IMPEDENZA ACUSTICA DEI TESSUTI : tanto più importante è l’impedenza acustica, tanto più vengono riflesse le onde. Tale concetto risulta particolarmente rilevante nel momento in cui l’onda passi da un mezzo al successivo: • Se i due mezzi presentano la medesima impedenza acustica, l’onda non subirà modificazioni e l’eco prodotto sarà il medesimo. • Se i due mezzi presenta impedenza acustica differente, l’onda incidente risulterà fortemente modificata e parallelamente all’onda, l’eco prodotto dalla stessa. IL CONCETTO DI DIMENSIONE DI UN OGGETTO applicato ad un’onda è un concetto relativo: un oggetto risulta grande se la sua superficie di impatto è maggiore rispetto alla lunghezza d’onda dell’onda sonora stessa, viceversa risulta piccolo se la sua dimensione risulta inferiore alla stessa. • Quando un FASCIO INCIDENTE IMPATTA SU UN OGGETTO CHE SI DEFINISCE GRANDE, l’onda incide su un’interfaccia e incontra un’impedenza acustica che induce la formazione di: ◦ Una componente rifratta del raggio che attraversa la superficie di impatto e prosegue nel tessuto sottostante seppur con energia minore rispetto al raggio incidente. In linea generale: 2 Tanto più alta è la differenza di impedenza acustica, meno energetico sarà il raggio rifratto. 2 Tanto più bassa è la differenza di impedenza acustica, più energico sarà il raggio rifratto. ◦ Una componente riflessa che viene percepita dalla sonda e che correlata alla impedenza acustica del mezzo su cui impatta l’onda sonora. Il rapporto tra due strutture può essere espresso in termini di coefficiente di riflessione, cioè il semplice rapporto tra le due strutture. Oltre al valore assoluto di impedenza acustica, è fondamentale ricordare quindi il rapporto di questa grandezza tra diversi tessuti posti in successione tra loro:

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6. ECOGRAFIA ◦ L’aria ha un’impedenza acustica minima. ◦ i tessuti molli occupano una posizione intermedia, tra 1.38 e 1.70 * 106. ◦ L’osso presenta una impedenza acustica altissima, di 7.80 * 106. Se andiamo poi a valutare il coefficiente di riflessione di interfacce comunemente presenti nel nostro organismo, ci rendiamo conto di come sia variabile tale misura: ◦ Tra grasso e muscolo, il coefficiente di riflessione è 1.08 ◦ Tra grasso e rene il coefficiente di riflessione è 0,64 ◦ Tra muscolo e sangue il coefficiente di riflessione è 0.07. ◦ Tra muscolo e osso il coefficiente di riflessione è di 41.23: circa il 60% dell’energia si propaga dentro l’osso, dove, trattandosi di un solido, si propaga in forma di calore in tutte le direzioni senza produrre alcun eco. ◦ Tra muscolo e aria il coefficiente di riflessione è 99.90: a passare attraverso l’interfaccia è praticamente tutta l’energia impattante, non viene quindi prodotto alcun eco. Osso e aria, seppur per ragioni opposte, si comportano in termini ecografici in modo analogo: in nessuno dei due casi è possibile ottenere un’onda riflessa visibile. Tipici esempi pratici sono: ◦ Ecografia del vaso: 2 L’ultrasuono incontra la parete, ecogena. 2 Superata tale struttura l’ultrasuono incontro il liquido interno al vaso che è anecogeno, di conseguenza appare nero. 2 L’ultrasuono incontra la parete successiva, ecogena. ◦ Osso, che risulta tanto assorbente come struttura da non consentire all’ultrasuono di superarlo. • Quando un raggio incontra un OGGETTO DI PICCOLE DIMENSIONI, l’onda si comporta come se impattasse su un punto: dal punto di vista fisico l’onda diffonde in maniera omogenea in tutte le direzioni dello spazio rendendo tali strutture difficili da percepire. Tipici esempi sono: ◦ Gli spazi di Disse che essendo particolarmente piccoli producono una serie di puntini bianchi nel parenchima epatico. ◦ Le strutture parenchimali della milza che danno un effetto simile. RISOLUZIONE SPAZIALE E PROFONDITÀ DI PENETRAZIONE degli ultrasuoni sono molto differenti a seconda dei casi. Gli ultrasuoni che impattano sui tessuti: • Producono un eco che risulta percepito e rappresentato con una RISOLUZIONE SPAZIALE CHE È TANTO MAGGIORE TANTO PIÙ PICCOLA È LA FREQUENZA DI OSCILLAZIONE . • Si attenuano secondo una legge di tipo esponenziale, MA LA ATTENUAZIONE DEL RAGGIO RISULTA TANTO PIÙ IMPORTANTE TANTO PIÙ ALTA È LA FREQUENZA DELL’ ULTRASUONO PRODOTTO. Appare quindi chiaro che volendo ottenere un’immagine DOTATA DI UN ’ ELEVATA RISOLUZIONE SPAZIALE DOBBIAMO UTILIZZARE FREQUENZE ELEVATE , volendo valutare invece una STRUTTURA PROFONDA , DOVREMMO UTILIZZARE DELLE FREQUENZE BASSE . Le due esigenze non sono quindi sempre compatibili in termini tecnici, di conseguenza esistono diversi tipi di trasduttori e diverse tipologie di applicazione: • Trasduttori ad alta frequenza sono ottimali per visualizzare tessuti superficiali in dettaglio. • Trasduttori a bassa frequenza sono ideali per visualizzare tessuti profondi seppur poco dettagliatamente. Un buon ecografo quindi presenta almeno tre trasduttori, uno per i tessuti superficiali, uno per la valutazione dell’addome e uno endocavitario.

6.1.2. LA TECNOLOGIA DELL’ECOGRAFO: L’ecografo è probabilmente la struttura in assoluto più complessa nell’ambito della diagnostica per immagini: la produzione controllata degli ultrasuoni e la loro ricezione si avvale di materiali molto particolari e tecnologicamente molto particolari, si parla di ELEMENTI PIEZOELETTRICI. I materiali piezoelettrici devono essere in grado di: • Emettere degli ultrasuoni in qualche frazione di secondo.

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6. ECOGRAFIA • Ricevere gli echi prodotti da tali ultrasuoni in un tempo altrettanto ristretto. Il meccanismo di funzionamento è il seguente: • Strutture cristalline, definite tali ma composte in realtà di materiali molto complessi, formano dei piccolissimi dipoli carichi ai loro estremi. • Applicando a tali strutture una differenza di potenziale, queste modificano il loro orientamento spaziale deformando il materiale: la deformazione è minima, di qualche micron, ma sufficiente a produrre una serie di ultrasuoni. Nello specifico si parla di EFFETTO PIEZOELETTRICO DIRETTO. • Questi elementi piezoelettrici, oltre a produrre un suono tramite deformazione, sono deformabili e modificabili se su di essi incide un ultrasuono: la modificazione dell’orientamento degli elementi piezoelettrici produce una differenza di potenziale che, percepita dal computer, viene tradotta in immagine. Nello specifico si parla di EFFETTO PIEZOELETTRICO INVERSO. La sonda quindi passa da una fase attiva, di emissione, ad una fase passiva, di ricezione, nell’ambito di qualche millesimo di secondo: durante la seconda fase, quella di percezione, l’entità della differenza potenziale registrata è minima, si parla di miliardesimi di volt, un amplificatore è essenziale per poter registrare adeguatamente. CARATTERISTICHE DELL’IMPULSO ELETTRICO PRODOTTO Per poter percepire adeguatamente gli echi prodotti dall’impatto dell’ultrasuono sul tessuto, è fondamentale inviare un impulso discreto e di durata più breve il possibile: in questo modo la macchina, noto il momento in cui l’impulso è partito, può elaborare adeguatamente le informazioni sulle strutture sottostanti una volta ricevuto l’eco prodotto. Anche inducendo un solo impulso elettrico per produrre un suono, il materiale piezoelettrico produrrà sempre e comunque una serie di oscillazioni in quanto entrerà in risonanza: al fine di evitare questo effetto si utilizza oggi un ELETTROBLOCCO, cioè posiziono un blocco dietro ai materiali piezoelettrici che riduca l’effetto di risonanza dei materiali piezoelettrici stessi. LA STRUTTURA DELL’ECOGRAFO Un ecografo normale ad oggi si compone di: • A LMENO 100 ELEMENTI PIEZOELETTRICI . • D EGLI ELETTRODI che: ◦ Inviano impulsi per generare ultrasuoni. ◦ Raccolgono impulsi prodotti dai materiali piezoelettrici eccitati. • U N RETROBLOCCO. • U NA LISTELLA DI ACCOPPIAMENTO: si tratta di un elemento che, interposto tra gli elementi piezoelettrici e la cute, annulla la differenza di impedenza acustica che normalmente si registrerebbe. In assenza di questo elemento, gli ultrasuoni non potrebbero superare la barriera cutanea. • U NA LENTE O ELEMENTO DI AMPLIFICAZIONE, il fascio di ultrasuoni può essere focalizzato in molti modi: ◦ Elettronici. ◦ Tramite una lente acustica anteriore alle listelle di accoppiamento, si usa ancora oggi moltissimo. • U N INVOLUCRO PROTETTIVO in plastica che isola il sistema. • G EL, essenziale per accoppiare il trasduttore alla superficie cutanea. LA FORMAZIONE DELL’IMMAGINE ECOGRAFICA avviene in questo modo: • Produce un fascio di ultrasuoni che si propaga in una specifica direzione. • Si mette in ascolto e riceve gli echi del suono precedentemente prodotto. • Esegue lo stesso procedimento su una linea tissutale adiacente. Le tempistiche in questo contesto sono fondamentali: dovendo percepire una struttura posta in profondità, devo attendere un lasco di tempo adeguato in una specifica posizione, analizzerò poi le strutture vicine.

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6. ECOGRAFIA L’eco prodotto e recepito dalla sonda viene trasformato in livelli di grigio e l’immagine viene acquisita per linee: quanto si colloca tra le linee direttamente indagate, è ricavato per interpolazione, per questo motivo in ambito ECOGRAFICO SI PARLA DI RISOLUZIONE LATERALE INDICANDO CON QUESTO TERMINE LA DISTANZA TRA LE LINEE ORIZZONTALI INDAGATE DALLA SONDA . Le caratteristiche della tecnica ecografica sono quindi: • R ISOLUZIONE SPAZIALE che va valutata sui tre piani dello spazio: in questo contesto, la risoluzione spaziale dei tra piani risponde a regole proprie e la macchina raggiunge un equilibrio complessivo di risoluzione tra i diversi assi, incrementando la qualità di uno, si riduce o altera la qualità degli altri. Lo spessore del fascio è inoltre fondamentale in questo contesto. • R ISOLUZIONE DI CONTRASTO. • RISOLUZIONE TEMPORALE . Capiamo quindi quanto sia importante poter disporre di diverse sonde: • Sonde a bassa frequenza lineari sono ideali per i vasi. • Sonde ad alta frequenza lineari, sono ideali nello studio della tiroide e della mammella. • Convex, sonda appositamente creata per l’addome, si tratta di un compromesso tra il lineare e settoriale. • Settoriale, si utilizza in ambito ecocardiografico: in questo contesto esistono pochissime frequenze di ascolto, si utilizzano quindi dei trasduttori con superficie di appoggio molto piccola ma che aprono il settore ecografico a ventaglio. LA STRUTTURA DEI NUOVI ECOGRAFI è molto differente rispetto a quella di un tempo: • Gli ecografi convenzionali erano dotati di schede e resistenze e di alcuni trasformatori in grado di trasformare il segnale percepito a livello della sonda. Le problematiche legate a questo tipo di struttura erano molto numerose: ◦ Le schede che elaborano il segnale ne disperdono, nel corso della elaborazione, una buona parte. ◦ Le schede hanno prestazioni che dipendono in modo molto importante dalla temperatura. ◦ Se si dovesse rompere la scheda, il macchinario non potrebbe in alcun modo funzionare. ◦ Se viene inventata una nuova tecnica ecografica diviene necessario elaborare una nuova scheda che sia in grado di supportare tale algoritmo che, se troppo complesso, potrebbe non essere implementabile a causa della dispersione del segnale. Il segnale elaborato veniva quindi digitalizzato per poter osservare il tutto su schermi televisivi. • Gli ecografi di nuova generazione hanno un processing del segnale completamente differente, il macchinario si compone di: ◦ Cristalli. ◦ Amplificatore. ◦ Sistemi di digitalizzazione immediata, essenziali per bypassare il problema della scheda. Ogni informazione in un impianto di questo tipo viene digitalizzata a livello della sonda o della macchina, possedendo quindi un buon sistema di conversione analogico-digitale, si possono ottenere ottimi risultati: una buona ottimizzazione si è ottenuta con l’avvento dei cosiddetti computer in parallelo, una serie di processori vengono disposti in parallelo e ciascuno di essi elabora parte delle informazioni ricevute dalla sonda che vengono poi riunificate per essere osservate.

6.1.3. L’EFFETTO DOPPLER L’effetto doppler è un effetto che vale per qualsiasi fenomeno ondulatorio: se una particella o un’interfaccia tissutale si muove verso la sorgente dell’onda, l’onda riflessa (o la diffusione) ha una frequenza più alta di quella incidente; al contrario, se la particella o interfaccia si allontana dalla sorgente la frequenza è più bassa. La differenza di frequenza tra onda incidente e di ritorno dipende: • Dal movimento del bersaglio. • Dalla frequenza dell’onda incidente. • Dall’angolo di incidenza del fascio. • Dalla velocità di propagazione.

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6. ECOGRAFIA Di fatto noi MISURIAMO UNA COMPONENTE DEL VETTORE VELOCITÀ DEL FLUSSO CHE INDAGHIAMO, di conseguenza l’angolo di incidenza di tale vettore rispetto alla sonda stessa risulta fondamentale: • Se ci poniamo perpendicolari al flusso, non otterremo nessun risultato in quanto dell’angolo è nullo. • Se ci poniamo parallelamente al flusso, otterremo il massimo risultato in quanto il coseno stesso risulta massimo. Posizionata la sonda in modo adeguato, possiamo capire quindi se il flusso che stiamo indagando si muove verso di essa o in direzione opposta: nel primo caso l’onda registrata avrà frequenza maggiore, nel secondo minore. Diverse tecniche sfruttano l’effetto doppler: • D OPPLER AD EMISSIONE CONTINUA: tecnica superata utilizzata eventualmente dai chirurghi plastici per monitorare lo stato di alcuni lembi, non da nessuna informazione spaziale, ma solo informazioni relative alla presenza di flussi direzionati verso o contro la sonda. • D OPPLER PULSATO, tecnica più avanzata che consente di valutare in modo specifico un vaso sanguigno: ◦ Si imposta la sonda in modo che: 2 Valuti solo un campione posizionato lungo una linea tomografica. 2 Riceva tra gli impulsi che ritornano dal tessuto solo quelli che derivano da una data profondità, cioè la posizione del vaso sanguigno: questo è possibile solo ipotizzando la velocità di propagazione a 1450m/s. ◦ Si ottiene un grafico di doppler shift in altezza. ◦ Immettendo un fattore di correzione angolare si ottiene un grafico relativo alla velocità. ◦ Si possono valutare parallelamente direzione e intensità del segnale. I parametri valutabili sono quindi: ◦ Doppler shift. ◦ Direzione. ◦ Intensità del segnale. ◦ Variazioni temporali. • C OLOR DOPPLER : consente per tutte le linee dell’immagine una rilevazione costante del segnale doppler su una finestra limitata detta box colore all’interno del quale il valore rilevato viene rappresentato in scala cromatica. Si possono valutare purtroppo solo tre parametri: ◦ Doppler shift definito dall’intensità del colore. ◦ Direzione del flusso: rosso in avvicinamento, blu in allontanamento. ◦ Variazioni temporali del flusso. • P OWER DOPPLER : consente di valutare intensità del segnale e movimento dei flussi, ma non ci dice nulla di più rispetto al color doppler. ◦ Generalmente è una funzione aggiuntiva di ecocolordoppler. ◦ Il power doppler veniva utilizzato un tempo quando le tecniche di ecocolordoppler non erano molto potenti e risultava molto utile per vedere flussi lenti.

6.1.4. I MEZZI DI CONTRASTO ECOGRAFICI Inventati alla fine degli anni 80 e primi anni 90 dovevano migliorare il funzionamento degli ecografi che all’epoca erano piuttosto inefficienti: con il tempo ci si è resi conto che questi mezzi di contrasto, del tutto particolari, si comportano in modo piuttosto particolare, tanto da poter essere utilizzati per studiare flussi troppo lenti per essere studiati eventualmente con l’ecocolorodoppler normale. Normalmente è impossibile valutare flussi e movimenti troppo lenti, questi: • Visti i movimenti continui intorno a noi è impossibile possano essere isolati. • Se anche potessimo isolare il paziente dall’ambiente esterno, i movimenti intrinseci dell’organismo, dal battito cardiaco alla respirazione, renderebbero impossibile l’osservazione. Rilevare il flusso capillare è quindi fisicamente impossibile, i mezzi di contrasto ecografici hanno la capacità di essere SENSIBILI NON ALLA RAPIDITÀ DEL FLUSSO MA ALLA SUA QUANTITÀ , BASTA CHE CI SIA ABBASTAN -

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6. ECOGRAFIA ZA SANGUE DA PRODURRE UN SEGNALE PERCHÉ QUESTO VENGA TRASMESSO .

Questi mezzi di contrasto sono

costituiti da microbolle che iniettate e stimolate: • Da potenze del fascio piccolissime si muovono in maniera simmetrica, senza produrre risposte particolari. • Da potenze di fascio maggiori sviluppano un comportamento asimmetrico e producono delle armoniche che risultano di fatto rilevabili. • Per potenze di fascio ancora maggiori, esplodono producendo una serie di frequenze percepibili. Valutando dalla sottrazione dei valori ottenuti i valori specificamente ricevuti dalla oscillazione delle bolle, che come sottolineato sono caratteristici, possiamo ottenere un’immagine molto utile: • Il primo contrasto utilizzato aveva la capacità di impregnare il parenchima epatico in modo estremamente importante escludendo masse anormali, soprattutto metastatiche. Oggi non più utilizzato in quanto fuori commercio consentiva di valutare lesioni epatiche anche con sonde decisamente insufficienti. Le frequenze erano tali da distruggere le bolle di contrasto. • I nuovi mezzi di contrasto vengono piuttosto che distrutti fatti risuonare creando frequenze armoniche modulabili: ◦ Il vantaggio è rappresentato dal fatto che possiamo eseguire una sequenza ecografica normale dopo aver iniettato il contrasto e possiamo valutare in tempo reale quanto vediamo. ◦ Non esiste una fase epatospecifica, che risulta in questo contesto molto utile. È in fase di approvazione in Europa un mezzo di contrasto dotato di entrambe le caratteristiche. La finestra di osservazione per questi mezzi di contrasto è di 8-10 minuti durante i quali si possono acquisire immagini molto utili.

6.2. APPLICAZIONI CLINICHE DELLA TECNICA ECOGRAFICA L’ecografia è una tecnica che risulta clinicamente oggi estremamente utile e molto utilizzata, ci consente di indagare diversi ambiti e risulta l’indagine di prima scelta nella valutazione di diversi organi e apparati.

6.2.1. IL FEGATO E LE VIE BILIARI In questo contesto l’ecografia ci consente di valutare: • Alterazioni diffuse del parenchima quali soprattutto la steatosi epatica: il fegato steatosico diviene decisamente più ecogeno alla ecografia, appare più chiaro. Bisogna sempre ricordare che: ◦ Il parenchima epatico risulta alla ecografia simile a quello steatosico in diversi tipi di patologia, come l’emocromatosi per esempio. ◦ Il fegato ha una distribuzione vascolare segmentaria: alcuni segmenti possono essere più steatosici di altri, si parla di steatosi a zolle o a carta geografica. ◦ Le zone lese non possono presentare una vascolarizzazione netta e pulita, in presenza di un ecocolordoppler normale, la lesione tendenzialmente risulta meno impegnativa. • Identificazione e caratterizzazione di lesioni focali epatiche, tipici esempi sono: ◦ L’emangioma nel paziente giovane che appare come una massa iperecogena di piccole dimensioni, è CARATTERIZZABILE DIRETTAMENTE ALLA ECOGRAFIA . ◦ In alcuni casi l’ecocolordoppler è essenziale: 2 Lesioni ben vascolarizzate e in modo ordinato sono generalmente iperplasie nodulari, si tratta di una lesione CARATTERIZZABILE DIRETTAMENTE ALL’ ECOCOLORDOPPLER . 2 Lesioni vascolarizzate in modo disordinato che necessitano di analisi più approfondite, possono essere epatocarcinomi. • Valutazione della colecisti e delle vie biliari, si tratta dell’indagine di prima scelta in questo contesto, ove questa non sia sufficiente, si procede con una colangio RMN. Si possono studiare: ◦ Calcolosi: si nota molto bene il barrage dei calcoli ricchi di calcio. ◦ Calcoli della via biliare, a volte difficili da visualizzare a causa della presenza di aria. ◦ Dilatazione della via biliare, sempre visibile. ◦ Colecisti allargata con pareti ispessite, tipico della colecistite cronica.

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6. ECOGRAFIA • Alterazioni vascolari quali: ◦ Trombosi portale: all’ecocoloroppler dimostra l’assenza di segnale. ◦ Patologia delle vene sovraepatiche. ◦ Fistole arterovenose. ◦ Tips. ◦ Ipertensione portale.

6.2.2. RENE E VIE ESCRETRICI RENALI Siamo in grado di valutare quindi: • Alterazioni morfologiche e strutturali: si diagnostica una insufficienza renale nella quale il rene diventa iperecogeno, grigio, se questo risulta ben visibile, allora si tratta di una insufficienza renale vera e propria. • Patologia espansiva, si tratta di cisti tumori e simili: ◦ Se si tratta di una cisti semplice, l’ecografia è sufficiente. ◦ Se si tratta di cisti complesse possono essere necessarie indagini più approfondite: 2 Tomografia computerizzata. 2 Risonanza magnetica. 2 Ecocontrastografia, tecnica meno sperimentata clinicamente, ma poco costosa e rapida e, quasi certamente, efficace. • Ostruzione, calcolosi renale, si possono osservare: ◦ Dilatazione delle vie escretrici. ◦ Idronefrosi. ◦ Calcoli iperecogeni: questi risultano visibili solo e unicamente se è presente una dilatazione delle vie escretrici, se sono piccoli, non sono visibili. • Alterazioni vascolari visibili con il doppler: ◦ Ci consente di valutare anche reni poco vascolarizzati e di valutarne le alterazioni. ◦ Può essere eseguito con mezzo di contrasto. • Traumi e flogosi: la diagnosi si fa sempre in TC, il follow up viene eseguito generalmente in ecografia.

6.2.3. MILZA PANCREAS E VASI ADDOMINALI • Splenomegalie (importanti nel paziente cirrotico), traumi lesioni ischemiche ed espansive della milza sono valutabili molto bene. • Tumori del pancreas e pancreatiti: il pancreas lavorando adeguatamente può essere valutato molto bene. • Aneurismi, stenosi, trombosi, calcificazioni parietali, anomalie di numero e decorso: i vasi sono anecogeni per contenuto, ma almeno in addome hanno una parete estremamente spessa.

6.2.4. PELVI E APPARATO GENITALE Le valutazioni vanno sempre preferenzialmente fatte per via endocavitaria: • Rettale, ci consente di valutare: ◦ Prostata: 2 Riconoscere tumori prostatici, anche se il riconoscimento avviene grazie soprattutto a valori sierologici e non solo. 2 Utilissima per guidare la biopsia sistematica o focale di tale organo. Il principale ruolo dell’ecografia è nella guida alle biopsie. ◦ Patologia scrotale e peniena: eccetto il tumore del pene che si studia meglio in RM, la totalità delle forme cliniche si indaga con ecografia. • Endovaginale, la pelvi femminile va sempre approcciata per via endocavitaria: ◦ Patologia ovarica e uterina dalla endometriosi ai fibromi uterini e non solo.

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6. ECOGRAFIA ◦ Patologia vescicale: generalmente indagine iniziale nell’iter diagnostico, si passa quindi alla uroscopia. ◦ Liquido libero: soprattutto nella donna trovare del liquido libero nella pelvi non è affatto insolito, risulta un evento parafisiologico in prossimità dell’ovulazione, si tratta di un referto da valutare sulla base del contesto clinico. ◦ Patologia intestinale: 2 Morbo di Crohn, in questo contesto l’ecografia è sensibilissima: l’intestino patologico è fermo ed ha parete ispessita, in questo caso quindi si vede molto bene. 2 Diverticolite. 2 Appendicite che se retrocecale risulta invisibile naturalmente.

6.2.5. CAPO E COLLO • Patologia tiroidea: ◦ Identifica i noduli. ◦ Possiamo valutare la vascolarizzazione del parenchima tiroideo. • Linfonodi, estremamente utile nel valutare la loro forma. • Ghiandole salivari. • Doppler transcranico.

6.2.6. MUSCOLO SCHELETRICO Si tratta di un’indagine ottimale in questo contesto: • Ci consente di vedere molto bene le strutture tendinee extraossee (esclude quindi i legamenti crociati). • Patologia dei nervi soprattutto superficiali, dal tunnel carpale a lesioni traumatiche. • Lesioni espansive delle parti molli: l’identificazione è possibile, ma la specificità bassissima, si tratta di lesioni che hanno caratteristiche estremamente simili tra loro, benigne e maligne, la biopsia è quindi essenziale.

6.2.7. MAMMELLA • Riconoscimento di elementi solido cistici: ◦ In modo indipendente nella donna giovane. ◦ In parallelo alla mammografia nella donna anziana. • Diagnosi differenziale di lesioni. • Patologia dei dotti galattofori. • Flogosi, ascessi e simili che possono essere incisi e drenati sotto guida eco. • Identificazione di linfonodi.

6.2.8. TORACE GROSSI VASI E VALVOLE CARDIACHE • È estremamente utile come guida a manovre pneumologiche, dai drenaggi alla toracentesi alle biopsie. • Consente indagini sui tronchi arteriosi sopraortici, soprattutto la carotide. • Patologia delle valvole cardiache alterazione funzionale del cuore, si parla di ecocardiografia, per via percutanea o esofagea.

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Parte II.

ANATOMIA E SEMEIOTICA RADIOLOGICA

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6. ECOGRAFIA ’anatomia radiologica è la disciplina che si occupa della interpretazione delle immagini fisiologiche derivate da indagini radiodiagnostiche. In linea generale l’osservazione che viene eseguita delle strutture dell’organismo si basa su tre piani di scansione: 1. C ORONARLE PARALLELO. 2. SAGITTALE O LONGITUDINALE, perpendicolare all’asse maggiore del paziente. 3. ASSIALE O TRASVERSO, perpendicolare al piano sagittale. Consentendoci quindi di vedere l’organo dal basso, di lato o frontalmente.

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE 7.1. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL POLMONE Le radiopacità fisiologiche del polmone possono essere classificate in: • Radiopacità LOBARI, coinvolgenti l’intero lobo, ricordiamo che: ◦ Il polmone di destra ha tre lobi. ◦ Il polmone di sinistra ha due lobi. La distribuzione e complessità delle opacità polmonari fisiologiche sarà quindi variabile nei due emisomi. • Radiopacità SEGMENTALI , coinvolgenti specifiche parti del lobo, suddivisibili a seconda delle diramazioni bronchiali che si sviluppano da ciascun bronco principale: Il polmone destro risulta suddiviso in questo modo: ◦ Il lobo polmonare superiore si suddivide in tre segmenti: 2 Apicale. 2 Anteriore. 2 Posteriore. Questi sono maggiormente evidenti sul piano laterale. ◦ Il bronco interlobare, che prosegue dopo la suddivisione del bronco superiore, si divide in: 2 Bronco per il lobo medio, diviso in due segmenti: 3 Laterale. 3 Mediale. Anch’essi maggiormente visibili sul piano laterale. 2 Bronco per il lobo inferiore, diviso in cinque segmenti: 3 Mediale. 3 Basale anteriore. 3 Basale laterale. 3 Basale posteriore. 3 Basale mediale. A sinistra la suddivisione anatomica risulta più semplice, identifichiamo: ◦ Un bronco per lobo superiore che si suddivide in: 2 bronco apicale posteriore. 2 bronco anteriore. 2 bronco segmentario della lingula che si divide in: 3 superiore 3 inferiore ◦ Un bronco per il lobo inferiore che si suddivide in: 2 Basale mediale anteriore. 2 Basale laterale 2 Basale posteriore. 2 Superiore. Le strutture bronchiali sono naturalmente accompagnate dalla presenza di strutture vascolari consistenti di accompagnamento.

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE

Figura 7.1.: Distribuzione delle opacità bronchiali nell’ambito polmonare

7.1.1. IL RADIOGRAMMA NORMALE DEL TORACE Il radiogramma del torace è una delle indagini storicamente più antiche e utilizzate nella storia della radiologia e ancora oggi rappresenta una delle principali sfide interpretative per il medico radiologo. Metodologicamente l’interpretazione: • Parte dalla periferia, cioè dati tessuti molli. • Si porta centralmente, verso le strutture ossee. Le nuove tecniche di imaging digitale applicate al radiogramma del torace ci consentono di valutare immagini in scala di grigi molto ben distribuite e sembra che ad occhio nudo siamo in grado di distinguere fino a 30 toni differenti. ACCORGIMENTI TECNICI È fondamentale ricordare che quando eseguiamo un radiogramma del torace normale, il fascio X penetra posteriormente al torace e raggiunge il piano di rilevazione che si colloca anteriormente, questo approccio viene preferito in quanto il fattore di ingrandimento per il cuore risulta in questo modo molto inferiore. Quindi:

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE • Bisogna richiedere al paziente di liberare i campi polmonari portando le scapole in posizione laterale. • Bisogna chiedere, al fine di valutare adeguatamente il campo polmonare di inspirare a fondo. • Se il radiogramma del torace viene eseguito su un paziente allettato, si mette un sistema di rilevazione digitale dietro la schiena del paziente e si espone il soggetto al fascio X che entra anteriormente incontrando il sistema di rilevazione. Lo stesso vale se il paziente è seduto. Se viene eseguita un’analisi di tipo latero laterale, è fondamentale che il paziente sia posizionato con il lato sinistro verso il detettore: in questo modo il cuore, posto prevalentemente a sinistra, risulta più fedele per dimensioni a quelle reali. INTERPRETAZIONE DELLA PROIEZIONE FRONTALE Le strutture principali sono raffigurate nell’immagine Alcuni punti fondamentali da tenere presenti sono: • Identificare il processo coracoideo è semplice vista la sua continuità con la clavicola, generalmente tale struttura risulta comunque fuori dal campo. • Il conteggio delle coste è un’operazione che può risultare problematica, soprattutto in presenza di patologie, tuttavia è importante ricordare che: ◦ Il conteggio parte sempre dalla parte superiore del radiogramma, dall’ombra della prima costa. ◦ In un RX DEL TORACE ESEGUITO CORRETTAMENTE , L’ ARCO DELLA SESTA COSTA INTERCETTA PRATICAMENTE PERPENDICOLARMENTE IL PROFILO DEL DIAFRAMMA , come emerge molto bene dall’immagine: nella valutazione si tiene sempre conto anche di questo. Soprattutto nel paziente cifotico, possono esserci seri problemi.

Figura 7.2.: Valutazione delle strutture ossee, originale tratto da radiopaedia. • Le strutture vascolari che decorrono assieme ai bronchi sono molto difficili da identificare, in ogni caso ricordiamo due principi in linea di massima: ◦ Le arterie polmonari hanno un decorso obliquo. ◦ Le vene polmonari hanno un decorso orizzontale. La rimozione delle strutture ossee tramite apposite tecniche di imaging è l’unico modo per visualizzare tali strutture a volte e per identificare in alcuni casi carcinomi polmonari che spesso le ombre costali nascondono.

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE • La visualizzazione della carena è molto importante: l’invasione della stessa, secondo i criteri del TNM, da parte di un carcinoma polmonare, rappresentano un fattore prognostico estremamente negativo. • Molto importante è la identificazione degli archi del profilo mediastinico: ◦ A RCO SUPERIORE DI DESTRA corrispondente alla VENA CAVA SUPERIORE in condizioni di normalità. Si tratta della limitante destra del mediastino e si continua nella LINEA PARASUCCLAVIA che corrisponde ad arteria e vena succlavia. ◦ A RCO INFERIORE DI DESTRA che corrisponde normalmente all’ATRIO DESTRO. ◦ A RCO SUPERIORE SINISTRO corrispondente fisiologicamente ALL’ ARCO AORTICO. ◦ A RCO INTERMEDIO DI SINISTRA che corrisponde al RAMO POLMONARE PRINCIPALE DI SINISTRA . ◦ A RCO INFERIORE DI SINISTRA che risponde al VENTRICOLO SINISTRO. ◦ L INEE PARAVERTEBRALI destra e sinistra e LINEE PARATRACHEALI destra e sinistra.

Figura 7.3.: Valutazione delle strutture ossee, originale tratto da radiopaedia. INTERPRETAZIONE DELLA PROIEZIONE LATEROLATEARLE: Le proiezioni laterali sono essenziali, ogni radiogramma del torace andrebbe eseguito sia in proiezione frontale che in proiezione latero laterale: • Il paziente sta a braccia alzate. • Il rilevatore viene posto sulla sinistra. • Non possono essere eseguite rilevazioni a paziente seduto o supino. Analizzando il campo in senso laterolaterale identifichiamo: • S TERNO, molto ben visibile in proiezione latero laterale, non visibile in proiezione frontale vista la sua posizione. • S PAZIO CHIARO RETROSTERNALE che rappresenta lo SPAZIO VUOTO TRA STERNO E CUORE, scompare se occupato da masse quali timomi o linfomi. • A RCO AORTICO. • T RACHEA , visibile superiormente. • B RONCHI valutabili da questa prospettiva anche per dimensione. • S PAZIO RETROCARDIACO che corrisponde in parte al mediastino posteriore. • V ERTEBRE . • A RCHI COSTALI, si differenziano bene in questa sezione, se no non li vediamo.

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE • SCAPOLE che assumono un aspetto molto particolare, si osservano infatti di profilo e sovrapposte. • P ROFILO DELL’ EMIDIAFRAMMA DI DESTRA E SINISTRA che presentano due livelli differenti a causa di: ◦ Fegato sottostante. ◦ Decubito del cuore. Vista la proiezione da cui viene eseguito l’RX, lateralmente vederemo: ◦ Superiormente il diaframma destro. ◦ Inferiormente il diaframma sinistro, più grande ma meno sfumato.

Figura 7.4.: Valutazione della proiezione latero laterale, originale tratto da radiopaedia.

7.2. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL MEDIASTINO: il mediastino si divide convenzionalmente in: 1. Anteriore, compreso tra: a) Superficie posteriore dello sterno. b) Foglietto pericardico anteriore. Comprende tessuto adiposo, tessuto timico, linfonodi. Il mediastino anteriore è più corto rispetto al mediastino medio che si sviluppa invece inferiormente. 2. Medio compreso tra: a) Foglietto pericardico anteriore. b) Asse tracheale. Comprende cuore, grandi vasi quali arteria polmonare e vena cava superiore, aorta ascendente, parte dell’arco aortico e trachea per convenzione. 3. Posteriore, compreso tra: a) Asse tracheale. b) Superficie anteriore delle vertebre. Contiene esofago, aorta toracica discendente, vene azygos ed emiazygos, linfonodi e plesso simpatico. Non contiene i muscoli paravertebrali. È importante ricordare tale classificazione in quanto ci consente di ipotizzare la natura della massa sulla base della sua localizzazione.

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE

Figura 7.5.: Proiezione del mediastino al radiogramma del torace.

7.2.1. LA TC DEL MEDIASTINO L’indagine di elezione nella valutazione del mediastino resta comunque la TC, l’RX del torace non è in grado di visualizzare correttamente tante strutture sovrapposte in uno spazio tanto ridotto. Spesso viene eseguita con mezzo di contrasto. Le strutture più importanti sono valutare nelle immagini, ricordiamo tuttavia che: • Nelle sezioni superiori riconosciamo sicuramente: ◦ La massa dei grossi vasi, costituita da destra verso sinistra da: 2 Vena cava superiore: limita il mediastino a destra e rappresenta l’equivalente del primo arco mediastinico. 2 I grossi vasi arteriosi, sempre da destra verso sinistra: 3 Il tronco anonimo arterioso. 3 La carotide sinistra. 3 La succlavia sinistra. ◦ Posteriormente ai grandi vasi troviamo. 2 Trachea, visibile in quanto pervia e dotata di contenuto aereo. 2 Esofago, posteriormente alla trachea stessa, collabito. ◦ Posteriormente all’esofago i due campi polmonari entrano praticamente in contatto nel recesso AZYGOS ESOFAGEO.

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE

Figura 7.6.: TC del mediastino, parte superiore, originale tratto da radiopaedia. • Procedendo verso i piani inferiori riconosciamo: ◦ Vena cava superiore, che diviene maggiormente evidente. ◦ Arco aortico che va da destra a sinistra ovviamente: giustifica la presenza dell’arco mediastinico superiore di sinistra. ◦ Esofago e trachea.

Figura 7.7.: TC del mediastino, piano dell’arco aortico, originale tratto da radiopaedia.

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE • Procedendo ancora inferiormente riconosciamo: ◦ Aorta ascendente, che resta sempre e comunque in condizioni fisiologiche MEDIALE ALLA VENA CAVA : se ectasica, l’aorta discendente può divenire più laterale rispetto alla cava e andare a costituire l’arco superiore destro. ◦ Carena. ◦ Tronco polmonare comune e suoi rami. ◦ Vena azygos che si porta verso la vena cava scavalcando il bronco principale di destra. ◦ Aorta discendente.

Figura 7.8.: TC del mediastino, piano della carena, originale tratto da radiopaedia. • Procedendo verso il basso riconosciamo: ◦ Gli ili polmonari composti dai bronchi principali e dalle strutture arteriose e venose polmonari. ◦ Aorta ascendente e discendente. ◦ Vene azygos e recesso azygos esofageo dove, spesso, si registra un collegamento tra il sistema azygos ed emiazygos.

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE

Figura 7.9.: TC del mediastino, piano degli ili polmonari, originale tratto da radiopaedia.

• Raggiunto il cuore identifichiamo: ◦ L’atrio di destra che corrisponde all’arco inferiore di destra: delimitato da linee ben nette, a livello inferiore si nota come sia la sporgenza laterale in assoluto più evidente. ◦ Ventricolo di destra, maggiormente denso rispetto al sinistro in quanto ricco di sangue venoso. In caso di ipertrofia accentua il profilo mediastinico portandosi maggiormente lateralmente. ◦ Ventricolo sinistro dotato di parete più spessa e più consistente, risulta meno denso in quanto ricco di sangue arterioso. Si nota molto bene come costituisca l’arco inferiore sinistro vista la sua distribuzione anatomica.

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7. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL TORACE

Figura 7.10.: TC del mediastino, piano del cuore, originale tratto da radiopaedia. Molto importante è sicuramente anche la localizzazione dei linfonodi del mediastino che in condizioni fisiologiche non sono visibili, ricordiamo: • Carenali. • Paraortici. • Retrocavali o della loggia di Bareti. • Della finestra aorto-polmonare, essenziali clinicamente si collocano lateralmente rispetto alla aorta, sono spesso interessati da neoplasie polmonari estese. Una grossa differenza si nota nel paziente pediatrico: il bambino presenta un timo voluminoso che risulta visibile nel mediastino anteriore.

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8. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ENCEFALO l’encefalo è diviso in lobi, elementi anatomici fondamentali, riconosciamo: • Lobo frontale. • Lobo parietale. • Lobo temporale. • Lobo occipitale. Quanto è importante ricordare in questo contesto è che l’estensione delle strutture ossee non è parallela alla estensione delle strutture cerebrali: l’osso parietale non coincide con il lobo parietale. Molto importanti sono sicuramente le strutture che dividono i diversi lobi tra loro: • Lobo frontale e lobo parietale sono suddivisi dalla scissura di Rolando o centrale. • Lobo parietale e lobo occipitale sono suddivisi dalla scissura occipitale. • Lobo temporale, parietale e frontale sono separati tra loro dalla scissura di Silvio.

8.1. TC DEL CRANIO Quando visualizziamo un’immagine posta sul piano assiale, la prima cosa da fare è distinguere se si tratti di una risonanza magnetica o di una TC, nello specifico possiamo valutare: 1. L’aspetto delle strutture ossee, che sono in TC francamente iperdense, mentre in RM non risultano visibili. 2. Globi oculari che sono altamente ipodensi in TC, mentre in RM sono tendenzialmente più attivi, anteriormente si riconoscono molto bene: a) Cristallino. b) Cornea. Che sono marcatamente meno densi dell’osso, allo stesso modo a livello dell’adipe retrobulbare riconosciamo la presenza di una netta ipodensità, è praticamente nero.

8.1.1. TC SENZA MEZZO DI CONTRASTO La TC senza mezzo di contrasto è una delle indagini più utilizzate in assoluto nello studio dell’encefalo, basti pensare che risulta la prima indagine eseguita in caso di sospetto di ictus.

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8. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ENCEFALO

Figura 8.1.: TC del cranio, livello del forame occipitale, originale tratto da radiopaedia. • Partendo dai piani inferiori riconosciamo: ◦ Forame occipitale, punto di ingresso al neurocranio. ◦ Midollo allungato. ◦ Torcolare di Erofilo: si tratta delle protuberanze occipitali, punto in cui confluiscono i seni venosi. ◦ Rocche petrose del temporale, probabilmente la struttura ossea più densa del corpo, contribuiscono a dare artefatti da indurimento. ◦ Arterie vertebrali che confluiscono, verso l’alto, in quella basilare.

Figura 8.2.: TC del cranio, livello del midollo allungato, originale tratto da radiopaedia.

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8. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ENCEFALO • Andando verso l’alto troviamo: ◦ Quarto ventricolo che comunica con la cisterna ambiens tramite i forami di Luska e Magendie. ◦ Tentorio del cervelletto. ◦ Lobi temporali, suddivisi dal resto delle strutture cerebellari e cerebrali dalla rocca petrosa. ◦ Si notano molto bene le regioni cave ossee della rocca petrosa. In queste aree sono caratteristiche delle linee ipodense dette ARTEFATTI DA INDURIMENTO DEL FAS CIO : sono artefatti abbastanza comuni, presenti sia nella TC che nella RMN, ma soprattutto in TC possono ostacolare la visualizzazione della fossa cranica posteriore.

Figura 8.3.: TC del cranio, livello del ponte, originale tratto da radiopaedia. • Se ci portiamo superiormente identifichiamo: ◦ Ponte che diviene a mesencefalo. ◦ Tentorio che avvolge da sopra gli emisferi cerebellari. ◦ Verme cerebellare, sede di origine del medulloblastoma, che consente nel paziente pediatrico la diagnosi se individuata lì. Non solo pediatrica comunque. ◦ Tronco basilare. ◦ Mesencefalo con peduncoli cerebrali e tegmento. ◦ Acquedotto di Silvio. ◦ Diviene visibile il liquor periferico. ◦ Arteria cerebrale media, che scorre nella scissura davanti al temporale. ◦ Ipofisi nella sella turcica.

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8. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ENCEFALO

Figura 8.4.: TC del cranio, livello del mesencefalo, originale tratto da radiopaedia. • Portandoci più superiormente identifichiamo: ◦ La parte più rostrale del mesencefalo con i corpi quadrigemelli o collicoli. ◦ I corni occipitali dei ventricoli laterali, presentano spesso delle aree di iperdensità calcifiche FISIOLOGICHE . ◦ Terzo ventricolo, anch’esso presenta a livello della ghiandola pineale delle piccole calcificazioni, nel soggetto adulto del tutto normali. ◦ Scissure di Silvio di destra e sinistra.

Figura 8.5.: TC del cranio, livello dei ventricoli, originale tratto da radiopaedia.

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8. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ENCEFALO • Portandosi ancora più rostralmente troviamo: ◦ Capsula interna dove transitano le vie motorie, composta di braccio anteriore ginocchio e braccio posteriore. ◦ Esternamente si nota la capsula esterna, tipica sede di emorragia cerebrale. ◦ I nuclei della base, in particolare a questo livello putamen e globus pallido: in TC non si riesce a distinguerli adeguatamente, sono iscritti tra braccio posteriore, ginocchio e braccio anteriore della capsula interna. I caudati le loro teste si vedono bene, anteriormente al braccio anteriore. ◦ I talami centralmente, strutture di sostanza grigia immerse nella sostanza bianca che si colloca posteriormente al braccio posteriore della capsula interna. ◦ Seni frontali. ◦ Fornici, parte del sistema limbico. ◦ Corna dei ventricoli laterali. ◦ Nell’anziano granulazioni di pachinoi esuberanti possono dare lisi ossee.

Figura 8.6.: TC del cranio, livello dei gangli della base, originale tratto da radiopaedia. • Portandosi ancora più rostralmente troviamo: ◦ Il setto pellucido che suddivide i due emisferi. ◦ Sostanza bianca che si colloca al di sopra la capsula interna, definita in questo caso corona radiata. • Ancora più superiormente riconosciamo: ◦ Centri semiovari, sostanza bianca che sovrasta i ventricoli laterali. ◦ Corpo calloso e falce cerebrale che dividono i due emisferi. Una volta raccolti i dati tramite TC è possibile valutare nello specifico, applicando finestre differenti, date strutture: in alcuni casi si osserva con maggiore precisione la diploe ossea, in altri casi si sceglie di vedere meglio il parenchima cerebrale.

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Figura 8.7.: TC del cranio, livello della corona radiata, originale tratto da radiopaedia.

8.1.2. TC CON MEZZO DI CONTRASTO La TC con mezzo di contrasto, rispetto alla TC senza mezzo di contrasto, consente di valutare alcuni aspetti essenziali: • Si possono valutare molto bene le strutture vascolari, dalle arterie vertebrali alla carotide e il suo sifone. • Si notano i seni venosi. • Il tentorio, prima poco evidente, essendo scarsamente vascolarizzato, risulta maggiormente visibile per contrasto. • Componenti del circolo del willis. • Vasi che circondano il mesencefalo. Il trauma cerebrale o l’ictus non vengono studiati routinariamente con mezzo di contrasto, il suo uso è riservato a casi quali: • Studio delle strutture vascolari e in particolare l’aneurisma di arteria cerebrale. • Studio della patologia neocorteccia. La scelta di eseguire un’indagine di questo tipo dipende dal tipo patologia ovviamente.

8.2. ANATOMIA RADIOLOGICA DEL CRANIO IN RM: La risonanza magnetica rispetto alla TC si caratterizza per una risoluzione di contrasto maggiormente elevata, aspetto che consente di ottenere un dettaglio decisamente maggiore e una maggiore qualità dell’immagine. Dal punto di vista pratico riconosciamo una RM in quanto: • Non siamo in grado di visualizzare l’osso: soprattutto a livello del torcolare di Erofilo vediamo solamente una massa nera. • Il globo oculare è variabile in colore a seconda che l’immagine sia pesata in T1 o T2.

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8.2.1. RISONANZA MAGNETICA SUL PIANO TRASVERSALE PESATA IN T2 Ci consente di visualizzare a partire dal basso andando verso l’alto: • Partendo dalla parte iniziale del neurocranio: ◦ Immediatamente si riconoscono le strutture ricche d’acqua: 2 Il liquor che circonda il midollo allungato. 2 Le mucose nasali. ◦ Le arterie vertebrali, nere in quanto il movimento del sangue al loro interno non consente una adeguata percezione del tempo di rilassamento: gli atomi di idrogeno si muovono ad una velocità tale da non poter essere pesati.

Figura 8.8.: RM del cranio, livello del midollo allungato, originale tratto da radiopaedia. • Salendo riconosciamo: ◦ Il cervelletto; la sostanza bianca del cervelletto è meno intensa della sostanza grigia che è meno intensa del liquor: la sostanza grigia, contenendo una maggiore quantità di acqua, risulta più intensa della sostanza bianca, altamente lipidica. ◦ L’origine del nervo vestibolococleare che avvolto dal liquor entra nel condotto uditivo interno, prossimo al facciale. ◦ Angolo vestibolo cocleare a livello del quale si localizza spesso il neurinoma del nervo acustico.

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Figura 8.9.: RM del cranio, livello del nervo cocleare, originale tratto da radiopaedia.

• Salendo ancora possiamo ritrovare: ◦ Quarto ventricolo. ◦ Ponte. ◦ Arteria basilare, anteriore al ponte. ◦ Origine del nervo trigemino, ben visibile e studiabile modificando il peso dell’immagine. ◦ Brachia pontis: si vedono molto bene i peduncoli cerebellari MEDI , gli unici visibili in RMN.

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Figura 8.10.: RM del cranio, livello del ponte, originale tratto da radiopaedia. • Salendo ulteriormente e valutando l’immagine in senso anteroposteriore riconosciamo: ◦ Ipofisi e sella turcica. ◦ Mesencefalo ben visibile: assume la conformazione a “mickey mouse” abbastanza caratteristica. Risulta composto di: 2 Substanzia nigra, anteriormente, costituisce le orecchie. 2 Nucleo rosso, posteriormente, che costituisce gli occhi. 2 Acquedotto del silvio, che ne costituisce la bocca. ◦ Acquedotto di Silvio.

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Figura 8.11.: RM del cranio, livello del mesencefalo, originale tratto da radiopaedia. • Portandosi ancora rostralmente identifichiamo: ◦ Capsula interna. ◦ Testa del caudato. ◦ Putamen. ◦ Talamo. ◦ Capsula esterna. ◦ Radiazione ottica, cioè il fascio che porta le immagini nella regione occipitale. ◦ Corpo calloso in particolare rostro e splenio.

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Figura 8.12.: RM del cranio, livello dei gangli della base, originale tratto da radiopaedia. • Salendo ulteriormente identifichiamo: ◦ Corona radiata. ◦ Centro semiovale, sede tipica delle lesioni della sclerosi multipla: si tratta di lesioni iperintense biancastre. ◦ Setto pellucido, che divide i due ventricoli.

Figura 8.13.: RM del cranio, livello della corona radiata, originale tratto da radiopaedia.

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8. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ENCEFALO

La risoluzione di contrasto è fondamentale in questo caso.

8.2.2. RISONANZA MAGNETICA SUL PIANO TRASVERSALE PESATA IN T1: In questo caso i globi oculari risultano iperintensi, si esalta fortemente il grasso periorbitario. • Il grasso sottocutaneo diviene molto più intenso, il grasso retrorbitario e il nervo ottico, i muscoli estrinseci dell’occhio, risultano meglio visibili proprio in virtù dell’elevato contrasto che si viene a creare. • In T1 si può osservare l’adipe midollare della diploe ossea. • In questo caso la sostanza bianca risulta maggiormente chiara della sostanza grigia ovviamente. • Accanto ai corni laterali riusciamo a vedere i forami di Monroe. • Si vede meglio anche l’acquedotto del Silvio: T1 Ha meno risoluzione di contrasto, ma si vedono meglio le strutture anatomiche, soprattutto mesencefalo e acquedotti. • I gangli della base, per il medesimo motivo, risultano meno visibili.

Figura 8.14.: RM del cranio pesata in T1, si nota molto bene il midollo giallo, originale tratto da radiopaedia.

8.2.3. RISONANZA MAGNETICA SUL PIANO CORONALE: Anche in questo caso si osservano gli elementi caratteristici delle sequenze pesate in T2: • Cavità orbitarie, muscoli oculari e nervo ottico, si osserva anche il forame ottico. • Seno frontale. • Lobo frontale.

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Figura 8.15.: RM coronale del cranio, livello del globo oculare, originale tratto da wikipedia. • Ventricoli e corpo calloso si identificano procedendo posteriormente. • Il sifone carotideo, curvo, assume una conformazione curva con convessità anteriore, si nota molto bene la curvatura assunta dall’asse vascolare. • Tratto ottico, posteriormente al chiasma ottico. • Ipofisi. • Testa del caudato sul piano frontale, seguito da striato, putamen pallido e capsula interna. • Posteriormente troviamo il talamo.

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Figura 8.16.: RM coronale del cranio, livello dei gangli della base e ipofisi, originale tratto da wikipedia. • Sul piano frontale si vede bene midollo allungato. • Corno di Giove e Ammone, tipica sede di focolai epilettici.

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Figura 8.17.: RM coronale del cranio, livello del tronco encefalico, originale tratto da wikipedia. • Arteria basale e sua diramazione. • Si possono osservare anche carotide e canali uditivi. • Talamo e corpi mammillari.

Figura 8.18.: RM coronale del cranio, livello dell’arteria vertebrale, originale tratto da wikipedia.

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8.2.4. RISONANZA MAGNETICA SUL PIANO SAGITTALE: Estremamente utile nella valutazione di: • Chiasma ottico. • Corpo calloso. • Mesencefalo. • Midollo allungato. • Cervelletto. • Clivus di Plummenbach, particolarmente ricco in midollo risulta visibile anche alla risonanza magnetica.

Figura 8.19.: RM sagittale del cranio, originale tratto da radiopaedia.

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME 9.1. IL RETROPERITONEO Il retroperitoneo è uno spazio anatomico, non una cavità, di conseguenza risulta in ogni contesto visibile, che confina: • Anteriormente con la cavità addominale dalla quale è separato per la presenza del peritoneo parietale posteriore. • Posteriormente con la parete addominale posteriore e il rachide vertebrale. Nello spazio retroperitoneale sono presenti molti organi, linfonodi e grasso retroperitoneale, quest’ultimo meno rappresentato nel bambino.

9.1.1. SPAZI RETROPERITONEALI Il retroperitoneo si divide convenzionalmente in tre spazi distinti • S PAZIO PARARENALE ANTERIORE, delimitato: ◦ Anteriormente dal peritoneo parietale posteriore. ◦ Posteriormente dalla fascia di Gerotta o fascia renale anteriore. ◦ Lateralmente dalla fascia lateroconale. In questo spazio troviamo il pancreas, il colon ascendente, colon discendente e parte del duodeno, è ovviamente presente adipe. Si tratta dell’unico spazio retroperitoneale a livello del quale le due metà sono in comunicazione tra loro. • S PAZIO PERIRENALE, delimitato: ◦ Anteriormente dalla fascia di Gerotta. ◦ Posteriormente da quella di Zuckerlandl o fascia renale posteriore. In questo spazio sono contenuti i reni, l’aorta, identificabile in quanto mediale e dotata di sezione più tonda, la vena cava inferiore, posta più a sinistra e dotata di sezione ellittica, e i vasi renali. Sia l’arteria che la vena renale possono presentare delle varianti nel relative alla disposizione rispetto ai grossi vasi, solitamente la vena renale sinistra passa dietro all’aorta ma non è raro vi passi davanti o ancora più di frequentemente vi formi un anello vascolare attorno. Lo spazio perirenale destro è separato dallo spazio perirenale Sx proprio dai grossi vasi e dai linfonodi che ad essi sono associati. • S PAZIO PARARENALE POSTERIORE, delimitato: ◦ Anteriormente e medio-lateralmente dalla fascia renale posteriore di Zuckerlandl e dalla fascia lateroconale. ◦ Posteriormente medio-lateralmente dalla fascia muscolare (perimisio ed endomisio) del rachide e dalla fascia trasversale. Questo spazio contiene essenzialmente adipe e grossi linfonodi.

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME

Figura 9.1.: Rappresentazione degli spazi retroperitoneali. Il rapporto tra le due fasce renali, anteriore e posteriore, è molto importante: • Lateralmente si fondono formando la fascia lateroconale. • Superiormente si uniscono tra loro. • Inferiormente collabiscono semplicemente determinando una comunicazione diretta dello spazio perirenale con lo scavo pelvico, quindi con il soprastante cavo addominale1

9.2. VALUTAZIONE DELLE IMMAGINI In una TC normale del retroperitoneo si possono identificare: • Si possono identificare a livello delle strutture renali e degli spazi retroperitoneali alcune strutture fondamentali: ◦ I pilastri diaframmatici e fornici aortico ed esofageo: tali strutture, che circondano di fatto aorta ed esofago, originano superiormente dove prendono il nome di legamento arcuato e si vanno a fondere inferiormente nel rachide vertebrale. A livello del fornice aortico emerge il tronco celiaco2 .

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in caso di pancreatiti la raccolta di materiale steatonecrotico può discendere nella pelvi e risalire negli spazio pararenali anteriore e posteriore senza ledere le fasce direttamente. 2 Non viene definito tripode in quanto a questo livello origina a volte, indirettamente, la arteria mesenterica superiore

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME

Figura 9.2.: TC dell’addome, livello dei pilastri diaframmatici e tripode celiaco. Originale tratto da radiopaedia. ◦ Fasce renali che fisiologicamente sono molto difficili da riconoscere, salvo processi di flogosi coinvolgenti la parte posteriore dell’addome, soprattutto pancreatiti acute. La pancreatite acuta può presentare un livello flogistico tanto importante da coinvolgere direttamente le strutture retrostanti: 2 Le fasce renali sono ispessite e appaiono grige. 2 In caso di PANE da anerobi, si possono osservare bollicine di aria a livello del grasso pararenale anteriore. ◦ Setti reno fasciali e reno renali: si tratta di setti che si collocano nell’ambito del grasso perirenale e che connettono il rene alla fascia (reno fasciali) o il rene a sé stesso (reno renali). ◦ Seno renale, cioè la cavità che contiene grandi e piccoli calici del rene, spesso in questa sede si localizzano cisti renali vista la presenza di abbondante tessuto linfatico. Se a contenuto liquido, queste cisti hanno una densità paragonabile al liquor che si colloca nel canale vertebrale. ◦ I seni costofrenici rappresentano il margine posteriore e superiore del retroperitoneo.

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME

Figura 9.3.: TC dell’addome, livello delle fasce renali. Originale tratto da radiopaedia. • Molto importante risulta sicuramente l’identificazione di strutture quali: ◦ Oliva portale, struttura da cui nasce la vena porta a seguito della confluenza della di vena mesenterica superiore e del tronco costituito dalla vena mesenterica inferiore e vena splenica. ◦ Vena e arteria splenica: tali strutture decorrono prossimamente al pancreas, la vena risulta immediatamente posteriormente a questo e l’arteria lievemente più lontana. ◦ Le diverse parti del duodeno, che diviene retroperitoneale tra seconda e terza porzione. ◦ Le due ghiandole surrenali, a triangolo e ad Y, risultano ben visibili.

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Figura 9.4.: TC dell’addome, livello del’oliva portale. Originale tratto da radiopaedia. • Oltre alle strutture anatomiche sopra descritte, si possono identificare: ◦ I retti anteriori dell’addome, generalmente meglio visibili nelle parti inferiori dell’addome, vicino alla pelvi. ◦ Il muscolo psoas che se trofico indica un’età giovane adulta. ◦ Il grasso retroperitoneale che, se ben rappresentato, indica un paziente adulto e non anoressico.

9.3. LA CAVITÀ ADDOMINALE Il cavo addominale è una cavità di dimensioni relativamente piccole, si tratta di uno spazio virtuale che in condizioni fisiologiche non è visibile, le quantità di liquido normalmente in esso contenute sono

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME fondamentalmente trascurabili e finalizzare a garantire un adeguato scorrimento atraumatico tra i diversi organi addominali.

9.3.1. GLI SPAZI DELL’ADDOME L’addome viene convenzionalmente suddiviso in spazi: • Subfrenico di destra. • Subfrenico di sinistra. • Cavo di Morrison o spazio sottoepatico destro, spazio addominale tra la superficie inferiore del fegato e la superficie anteriore della flessura epatica del colon. • Retrocavità degli epiploon. • Docce paracoliche destra e sinistra. • Spazi infracolico di desta e sinistra. • Cavo pelvico che nella donna trova il nome di cavo del Douglas mentre nel maschio viene definito cavo retto vescicale. Il mesocolon trasverso suddivide gli spazi addominali superiori da quelli inferiori. Ricordiamo che le parti da seconda a quarta del duodeno e colon ascendente e discendente non appartengono al cavo peritoneale. Gli spazi sopra descritti possono essere definiti in questo modo: • S PAZIO SUBFRENICO DI DESTRA, posto tra fegato e diaframma, a destra del legamento falciforme, delimitato: ◦ A destra dal margine epatico oltre il quale comunica con lo spazio sottoepatico. ◦ A sinistra dal legamento falciforme che divide i due spazi suffrenici destro e sinistro. Qui troviamo il legamento rotondo del fegato cioè il residuo della vena ombelicale. ◦ Posteriormente dal legamento coronarico nella sua porzione di destra. La riflessione peritoneale tra la superficie epatica e il diaframma e il peritoneo parietale forme la cosiddetta area nuda del fegato, superficie non rivestita da peritoneo, tale riflessione risulta delimitata da strutture fondamentali quali: ◦ Legamento triangolare di desta. ◦ Legamento triangolare di sinistra. ◦ Legamento coronario. In sostanza i due spazi suffrenici sono divisi tra loro dal peritoneo che si riflette a costituire il legamento falciforme. • S PAZIO SUBFRENICO DI SINISTRA, simmetrico rispetto a quello controlaterale, risulta posizionato tra fegato, nella sua parte sinistra, milza e diaframma. Complessivamente è limitato: ◦ A destra dal legamento falciforme. ◦ Superiormente dal diaframma. ◦ A sinistra, inferiormente e lateralmente dal legamento frenocolico: si tratta della riflessione del peritoneo tra parete toracica e flessura splenica, questo legamento, posto all’altezza della XI costa di sinistra, non è un meso, non delimita uno spazio, e non è in grado di contenere alcuna raccolta. Qualsiasi raccolta si collochi in questa sede tenderà a portarsi inferiormente verso la doccia paracolica sinistra. • TASCA DI M ORRISON, detto anche tasca di morrison o spazio sottoeaptico, si trova al di sotto del fegato e al di sopra della parte superiore dell’addome sovramesocolico. ◦ Il peritoneo si riflette e delimita tale spazio superiormente, a livello del legamento coronarico nella sua porzione inferiore. ◦ Lateralmente e verso l’alto è delimitato dal margine laterale e inferiore del fegato, a livello del quale comunica con lo spazio sottofrenico ◦ Lateralmente e verso il basso, comunica con la doccia paracolica di destra, dove qualsiasi raccolta convergerà da questa sede per gravità. • R ETROCAVITÀ DEGLI EPIPLOON, delimitata: ◦ Anteriormente: 2 Dal piccolo omento. 2 Dalla parte posteriore dello stomaco.

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME 2 Dal bulbo duodenale. 2 Dal legamento gastrocolico. ◦ Posteriormente dal pancreas. ◦ Inferiormente dal mesocolon trasverso. ◦ Superiormente dal legamento coronarico del fegato. Si tratta di una cavità sovramesocolica dove il mesocolon ne rappresenta effettivamente il pavimento. La retrocavità degli epiploon comunica con le restanti cavità tramite il forame epiploico o di Winslow, nello specifico tale forme è delimitato: ◦ Anteriormente dal legamento epatoduodenale che al suo interno contiene: 2 anteriormente l’arteria epatica propria e il dotto coledoco. 2 Posteriormente la vena porta. ◦ Posteriormente dalla vena cava. ◦ Superiormente dal peritoneo che riveste il lobo caudato del fegato. ◦ Inferiormente dal duodeno. • L E DOCCE PARACOLICHE sono due strutture laterali che mettono in comunicazione gli spazi sovramesocolici con quelli sottomesocolici: ◦ La doccia paracolica destra comunica con: 2 Cavo di morrison. 2 Spazio suffrenico di destra. 2 Scavo pelvico. ◦ La doccia paracolica sinistra comunica con: 2 Lo spazio suffrenico di sinistra: come accennato in precedenza, tale comunicazione non è anatomica ma funzionale, di fatto non è quindi presente, tuttavia il legamento frenocolico è tanto fine che di fatto qualsiasi processo si localizzi in tale spazio andrà a portarsi nella doccia paracolica. 2 Lo scavo pelvico. ◦ I due spazi suffrenici, limitati dal legamento falciforme epatico, non comunicano direttamente ma solo tramite le docce paracoliche che convergono a livello dello scavo pelvico.

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME

Figura 9.5.: Rappresentazione schematica degli spazi peritoneali.

9.3.2. LA SEGMENTAZIONE EPATICA La segmentazione epatica rappresenta un metodo universalmente riconosciuto per la distinzione delle diverse parti del fegato e la localizzazione conseguentemente delle lesioni ad esso associate, proposta da Bismunth, tale classificazione prevede la identificazione di 9 segmenti (1, 2, 3, 4a e b, 5, 6, 7, 8) • 1: corrisponde al lobo caudato, rappresenta una parte a se stante del fegato. • Le restanti parti del fegato si suddividono sulla base della posizione delle vene in: ◦ Destro e sinistro sulla base della posizione della vena sovraepatica media, dove questa non risulti visibile nella TC, come avviene nei piani più profondi, il limite formale è una linea retta tracciata tra la colecisti e la vena cava inferiore. ◦ Superiore e inferiore sulla base del piano portale, punto in cui la vena porta su suddivide nei suoi due rami.

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME

Figura 9.6.: TC dell’addome, piano portale. Originale tratto da radiopaedia. Di conseguenza: • 2, 3, 4b e a (in senso orario) si collocano nel fegato di sinistra ◦ I segmenti 2 e 3 sono i più laterali e suddivisi dai restanti dalla vena sovraepatica sinistra. 2 I segmenti 4 b e a sono più mediali e comunicano con il fegato di destra. Il ramo sinistro della vena porta suddivide i segmenti 4a e 2, posti superiormente, dai segmenti 3 e 4b, posti inferiormente.

Figura 9.7.: TC dell’addome, aree epatiche al di sopra del piano portale. Originale tratto da radiopaedia. ◦ 5, 6, 7, 8 (in senso orario), si collocano nel fegato di di destra:

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME 2 I segmenti 5 e 8 sono mediali e suddivisi dai restanti dalla vena sovraepatica destra. 2 I segmenti 6 e 7, sono posti lateralmente. Il ramo destro della vena porta suddivide i segmenti 5 e 6, inferiori, dai segmenti 7 e 8, posti superiormente.

Figura 9.8.: TC dell’addome, aree epatiche al di sotto del piano portale. Originale tratto da radiopaedia. Dall’alto verso il basso quindi, riconosciamo: • Al di sopra del piano portale da sinistra verso destra i segmenti 2, 4a, 8 e 7. • Al di sotto del piano portale da sinistra verso destra, i segmenti 3, 4b, 5 e 6.

9.3.3. VALUTAZIONE DI UNA TC ADDOMINALE A livello di una TC dell’addome è indispensabile quindi identificare strutture quali: • Fegato, con la suddivisione epatica sopra descritta: ◦ La valutazione dello stato dei vasi ci consente di dire se vi sia una stasi importante secondaria per esempio ad uno scompenso. ◦ A livello della vena sovraepatica intermedia si registrano spesso variabilità anatomiche. ◦ Biforcazione portale intraepatica, sede ideale per la valutazione dell’edema periportale: se i vasi sono circondati da una banda nera di connettivo, tale condizione è probabile. ◦ Nelle forme di cirrosi virale, osserviamo un danno caratteristico: 2 Riduzione del volume del fegato destro. 2 Spostamento del piano tra cava e colecisti che si porterà posteriormente. 2 Aumento di volume del lobo caudato. • Valutazione degli spazi peritoneali: ◦ Risulta difficile distinguere con precisione i due spazi suffrenici, la identificazione del legamento falciforme non è sempre possibile. ◦ Le docce paracoliche, definite dalla presenza del colon ascendente e discendente, sono di fatto occupate da anse. ◦ Tra stomaco, pancreas e duodeno troviamo la retrocavità degli epiploon. • Altre strutture: ◦ La seconda porzione duodenale che è in stretta relazione con la testa del pancreas, essendo essa stessa retroperitoneale.

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9. ANATOMIA RADIOLOGICA DELL’ADDOME ◦ La vena mesenterica superiore e la arteria mesenterica superiore si apprezzano molto bene, si valuta molto bene il compasso aorto mesenterico che comprende al suo interno la vena renale. ◦ A livello iliaco troviamo l’unica eccezione alla regola di rapporti tra strutture venose a arteriose: normalmente le vene si collocano sempre dietro le arterie, a livello iliaco non è così. In ogni caso si notano molto il differente tono strutturale e la differente dimensione (le arterie sono più piccole e maggiormente toniche).

Figura 9.9.: Alcune strutture vascolari identificabili a livello dell’addome. Originale tratto da radiopaedia.

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE Dal punto di vista radiologico il torace può essere indagato con: • Tecniche fondamentali quali: ◦ Radioscopia. ◦ Radiografia. • Tecniche speciali: ◦ Convenzionali come: 2 Tomografia, tecnica ad oggi completamente desueta: per una dose di radiazione estremamente elevata, il risultato ottenuto era fondamentalmente di scarsa qualità. Ad oggi una tecnica simile sempre più utilizzata è la tomosintesi, simile ma dotata di una energia radiante decisamente inferiore. 3 La tomografia classica prevedeva l’uso di un tubo radiogeno che veniva fatto ruotare assieme al detettore conservando un fulcro stabile sull’oggetto che si volesse mettere a fuoco. 3 La tomosinesi sfrutta una tecnica simile: il tubo radiogeno fa un movimento basculante e descrive un semicerchio raccogliendo immagini da angolazioni differenti che vengono poi digitalmente elaborate per ottenere piani di visualizzazione diversi. 2 Seriografia, ancora utilizzata, valuta in senso dinamico una struttura e consente la acquisizione di immagini da essa. ◦ Digitali quali: 2 Tomografia computerizzata. 2 Risonanza magnetica: molto utile, fondamentalmente complementare alla TC, nello studio del mediastino, non ha alcun utilizzo nell’ambito dello studio del polmone. • Metodiche quali: ◦ Radiogramma diretto, a contrasto naturale. ◦ Angiografia, a contrasto artificiale. Tutte le tecniche descritte possono essere applicate con metodica contrastografica o meno.

10.1. RADIOGRAMMA DEL TORACE E SUE OPACITÀ FISIOLOGICHE Le opacità fisiologiche del torace sono diverse, alcune facilmente valutabili, alcune non sempre presenti o difficili da vedere: • Coste. • Calcificazioni delle strutture condrali la cui conformazione suggerisce il sesso dell’individuo: ◦ Calcificazioni centrali sono tipiche della donna. ◦ Calcificazioni periferiche tipiche dell’uomo. • Clavicola. • Scapola se non è stata adeguatamente portata fuori dal campo polmonare. • Cute. • Profilo mammario. • Capezzolo, altra opacità che tipicamente si sovrappone al torace ed è causa di falsi positivi. La distinzione di questa struttura potrebbe essere possibile tramite diverse metodiche: ◦ Esecuzione di un radiogramma latero-laterale, che richiede un aumento della dose di 2-3 volte. ◦ Tomosintesi.

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE

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◦ Posizionamento di bario sul capezzolo: un tempo molto utilizzata, questa tecnica è andata in disuso visto il forte rischio di nascondere con l’opacità generata dal bario la presenza di altre opacità. Muscolo grande pettorale, spesso causa di sovrapposizioni. Mastectomie che aumentano chiaramente la trasparenza in senso unilaterale. Grasso epicardico, frequentemente esuberante se il paziente è obeso. Distribuzione del disegno polmonare: ◦ In posizione eretta la distribuzione dei vasi polmonari e del sangue sarà tendenzialmente maggiormente basale. ◦ Una distribuzione incrementata dell’albero vascolare potrà suggerire una patologia ipossiemica o ipossica. Un tempo si eseguivano delle angiopneumografie: tali tecniche, tramite l’incanulazione del tronco polmonare principale con catetere, consentivano di opacizzare i rami della arteria polmonare. Ad oggi, grazie all’uso della TC, questa tecnica non usa più.

Figura 10.1.: Due esempi abbastanza caratteristici: l’ombra delle due mammelle in una paziente giovane, a sinistra, e l’ipertrasparenza dovuta ad una mastectomia sinistra nell’immagine sulla destra.

La sovrapposizione di queste strutture sul radiogramma del torace può provocare non pochi problemi, soprattutto a livello ilare e a livello apicale, l’eliminazione delle strutture ossee in eccesso può essere condotta tramite: • Tomosintesi. • Tecniche digitali di eliminazione delle strutture ossee che consente lo studio del parenchima nel suo complesso, si parla di dual energy.

10.2. PRINCIPALI ALTERAZIONI DEL RADIOGRAMMA DEL TORACE E APPROCCIO ALLE STESSE Le alterazioni visibili al radiogramma del torace possono essere classificate in tre grandi categorie: 1. Opacità polmonari. 2. Radiotrasparenze polmonari. 3. Alterazioni del disegno polmonare.

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE

10.2.1. OPACITÀ POLMONARI Per ciascuna opacità è necessario definire: • Forma, tali opacità possono essere: ◦ Estese in superficie o totali, come: 2 Versamenti pleurici. 2 Atelettasie, si distinguono in quanto danno una retrazione del campo polmonare e una iperespansione compensativa del campo controlaterale cui corrisponde una deviazione dell’asse tracheale.

Figura 10.2.: A destra un’atelettasia del bronco di destra, si notano molto bene le caratteristiche alterazioni quali l’iperespansione controlaterale e la deviazione dell’asse tracheale; a sinistra un empiema pleurico. Originale tratto da radiopaedia.

◦ Lobari e zonali, spesso di origine parenchimale, con questi termini si indicano tutte le opacità che non sono totali: 2 Le forme zonali sono opacità non totali che non si localizzano in uno specifico lobo. 2 Le forme lobari sono opacità limitate specificamente al lobo. Tipici esempi sono: 2 Polmonite lobare. 2 Piccoli versamenti pleurici che prima di essere totali sono sempre zonali. 2 Atelettasie dei bronchi lobari, generalmente in loro presenza scompare il profilo cardiaco e si parla di segno della siluoette.

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE

Figura 10.3.: Due casi di polmonite lobare a livello dei lobi inferiore, a sinistra, e medio, a destra. Originale tratto da radiopaedia.

◦ A squadra o cuneo, occupano un segmento o una regione inferiore al lobo del polmone. ◦ Rotondeggianti, possono essere neoplastiche, come purtroppo avviene molto spesso, ma possono presentare anche natura: 2 Malformativa, come le fistole arterovenose della sindrome di Rendu-Osler-Weber. 2 Infettive, come: 3 TBC, generalmente quiescente se da un reperto rotondeggiante. 3 Parassitarie, come candidosi e criptococcosi. 2 Immunologiche, come in caso di sarcoidosi o malattia di Wagner. 2 Inalatorie, soprattutto pneumoconiosi da antracosi o da altri agenti inalati. 2 Traumatiche. 2 Idiopatiche.

Figura 10.4.: Opacità rotondeggianti: a destra un caso di tubercolosi, a sinistra un caso di coin lesion.

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE ◦ Nodulari, opacità legate cioè ad una alterazione focale della trasparenza, possono essere neoplastiche o non neoplastiche, si tratta spesso di pneumoconiosi o di altre patologie parenchimali: si parla di nodulare nel momento in cui sia inferiore al centimetro generalmente. Le nodularità che si osservano possono essere dovute al risultato della sovrapposizione di diverse lesioni che si collocano nel campo in indagine. Le patologie più frequentemente coinvolte sono: 2 Pneumoconiosi. 2 Patologie reticolari. 2 Interstiziopatie nodulari multiple, sia idiopatiche sia infiammatorie come la TBC miliare.

Figura 10.5.: Due casi di opacità polmonare nodulare: a sinistra un caso di asbestosi, a destra un caso di silicosi. Originale tratto da radiopaedia.

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◦ A stria-banda o travata: sono opacità dotate di geometria rettilinea. ◦ Polimorfe, generalmente il polimorfismo può essere dovuto a: 2 Patologie di natura pleurica, tra tutte le placche asbestosiche sicuramente. 2 Presenza di multiple opacità. Grandezza, quantificabile direttamente dal radiogramma. Sede: ◦ Centrale o periferica rispetto all’ilo. ◦ Apicale o basale. Numero: singole o multiple. Margini che possono essere: ◦ Netti o sfumati a seconda di come avviene il passaggio tra il parenchima polmonare normale e l’opacità. Il tenore di grigio diventa essenziale e la tecnica digitale è l’unica a consentire di valutare tale parametro. ◦ Regolari o irregolari, parametro importante ma non sempre indicativo. Distribuzione, uni o bi laterale. Aspetto, omogeneo o disomogeneo.

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE IL NODULO POLMONARE SOLITARIO Dal punto semantico distinguiamo: • Il nodulo polmonare solitario, che si presenta: ◦ Di dimensione tra 1 e 2cm. ◦ Come un’opacità periferica. ◦ Rotondeggiante. • La coin lesion, lesione di dimensione inferiore al centimetro. L’approccio clinico è veramente importante per questo tipo di lesione visto il significato patologico che può avere: • Anzitutto è necessaria una attenta valutazione del radiogramma finalizzata a comprendere se possano essere il risultato di artefatti. • Appurato che si tratta di un’opacità polmonare, si valutano: ◦ Presenza di esami radiologici precedentemente eseguiti. ◦ Richiesta di una TC: i volumi calcolati alla RX non sono mai sufficienti a determinare l’entità della lesione. ◦ Si esegue generalmente una agobiopsia. Il follow up viene fatto solo se la lesione è estremamente piccola, sotto il centimetro, se superiore al centimetro si procede sempre e comunque alla biopsia. Generalmente il follow up è a tre mesi con valutazione seriata dell’entità del nodulo: esistono anche dei carcinomi indolenti il cui tempo di raddoppiamento è molto superiore ai 3 mesi, di conseguenza non è sufficiente a valutare la lesione. LA TOMOSINTESI è una tecnica che, eseguita rapidamente e facilmente con dose radiante ridotta, aiuta a risolvere diversi casi di nodulo polmonare solitario: tale tecnica consente di valutare se un’opacità sia effettivamente di pertinenza parenchimale piuttosto che pleurica o di altra natura. La dose di radiazione utilizzata con la tomosintesi è molto più bassa rispetto a quella della TC, circa 10 volte meno. • Tale tecnica risulta spesso molto utile nella valutazione di: ◦ Kinking dei vasi, la tomosintesi ci dice subito se si tratta di una opacità patologica o normale: in questo secondo caso il paziente può tornare a casa senza necessità di eseguire altre indagini. ◦ Opacità sovrapposte alle cose: possono essere molto difficili da valutare, la tomosintesi, consentendo la valutazione tomografica del torace in senso anteroposteriore, aiuta moltissimo. ◦ Seni costofrenici. ◦ Molta attenzione va posta alla inclinazione del paziente che se posto obliquamente produce una opacità aggiuntiva non reale, fittizia: la tomosintesi aiuta a distinguere i due casi, anche se è sufficiente generalmente eseguire una ◦ Opacità retrocardiache, veramente difficili da valutare anche alla tomosintesi. • I limiti della tomosintesi sono essenzialmente: ◦ Scarsa visualizzazione delle lesioni centrali. ◦ Se il paziente è collaborante si possono richiedere 15 secondi di apnea per ottenere una valutazione migliore, ma questo può risultare difficile. ◦ Non si possono ottenere proiezioni latero-laterali, la dose è troppo bassa. ◦ Lesioni molto anteriori o molto posteriori, sottopleuriche, possono essere difficili da valutare con questa tecnica che ci può dare una proiezione spaziale errata. CASI CARATTERISTICI • Opacità parenchimali come la broncopolmonite, sono molto ben visibili, si caratterizzano in quanto: ◦ Disomogenee. ◦ A margini sfumati

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE ◦ Dotate di bronchi iscritti all’interno: si crea un contrasto tra i bronchi, che sono pieni d’aria, e il parenchima attorno ad essi che risulta ricco di materiale purulento. • Opacità pleuriche da versamento generalmente: ◦ Presentano distribuzione gravitaria. ◦ Disposte tipicamente con concavità superiore.

10.2.2. IPERTRASPARENZE POLMONARI Una trasparenza polmonare può essere secondaria a processi di: 1. Aumento del contenuto gassoso del polmone. 2. Presenza di aria nella cavità pleurica. Con il termine ipertrasparenza si indica un aumento della normale diafania toracica in un’area circoscritta o in tutto l’ambito polmonare. Le ipertrasparenze come le opacità possono presentarsi: • Rotondeggianti. • A binario a stria o alveolari. • Estese in superficie. La classificazione è, per ragioni fisiopatologiche, ridotta rispetto a quella delle opacità. Casi tipici sono: • Ipertrasparenza isolata a livello della base: ◦ Air-trapping, per bronchi di piccolo calibro. ◦ Distruzione del parenchima polmonare. ◦ Bolle enfisematose importanti da enfisema parasettale. Gli esiti di una lobectomia tendenzialmente si manifestano con il riempimento della cavità formatasi con materiale neoformato e organizzato. • Ipertrasparenza apicale o media, si tratta spesso di caverne. • Ipertrasparenza a banda, si tratta di un’area che risulta ipertrasparente in quanto racchiusa tra due bande che possono essere iperdense, tipico esempio sono le bronchiectasie: sono dilatazioni bronchiali con perdita di sostanza polmonare circostante. Si indaga in ambito tomografico generalmente. • Ipertrasparenze estese in superficie: ◦ Pneumotorace, tipico caso di iperdiafania pleurica, può presentarsi più o meno esteso: 2 A banda, interessa sia la base che l’apice. 2 Diffusa a tutto l’ambito polmonare: generalmente è una forma ipertesa. ◦ Una ipertrasparenza diffusa bilaterale generalmente è un enfisema centracinare con distruzione del parenchima. ◦ Aree ipertrasparenti confluenti generalmente sono enfisemi parasettali, questi si accompagnano, se tanto diffusi, ad una iperespansione polmonare e della gabbia toracica.

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE

Figura 10.6.: Due casi di ipertrasparenza diffusa: a sinistra un caso di COPD con iperflazione, a destra un caso di deficit di alfa uno antitripsina. Originale tratto da radiopaedia.

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Parte III.

RADIOBIOLOGIA

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10. SEMEIOTICA RADIOLOGICA DEL TORACE

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radiobiologia è la scienza che studia le modificazioni della materia vivente a seguito della esposizione alle radiazioni ionizzanti.

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11. RADIAZIONI IONIZZANTI ED INTERAZIONI CON LA MATERIA Anzitutto è essenziale dare alcune definizioni: RADIAZIONI-IONIZZANTI particelle o radiazioni che interagiscono con la materia e generano, direttamente o indirettamente, ionizzazione o eccitazione del mezzo attraversato. Si distinguono in: • D IRETTAMENTE IONIZZANTI : si tratta di particelle cariche come elettroni, protoni e simili. • I NDIRETTAMENTE IONIZZANTI : si tratta di radiazioni elettromagnetiche come raggi X e gamma e particelle neutre come i neutroni. ECCITAZIONE: fenomeno per cui un fotone incidente cede interamente la propria energia ad un elettrone che dallo stato fondamentale passa allo stato eccitato, cioè ad un livello energetico superiore. IONIZZAZIONE: si tratta di fenomeni che si verificano tramite due modalità: • E FFETTO FOTOELETTRICO che può manifestarsi in due forme: ◦ Il fotone X interagisce con l’elettrone di un orbitale interno che viene svincolato dalla propria orbita, un elettrone di un livello superiore passa quindi ad un orbitale più basso e tale modificazione produce fluorescenza. ◦ Il fotone X scalza un elettrone con cui interagisce, ma in questo caso induce la perdita di un ulteriore elettrone. Si tratta dell’effetto prevalente nel caso in cui si utilizzino raggi X a bassa energia. • E FFETTO COMPTON : un fotone incidente scalza un elettrone da un orbitale esterno ma non perde tutta la sua energia e continua la sua corsa con una direzione differente rispetto a quella precedente. L’effetto compton si verifica soprattutto quando ad interagire con la materia sono raggi X ad energia notevole. A prescindere da cosa succeda nello specifico, l’atomo colpito sarà comunque ionizzato. Il determinarsi di un fenomeno piuttosto che un altro dipende in realtà dalla energia della radiazione: • La radiazione a bassa energia produce prevalentemente eccitazione. • Raggi X ad energia di 10KeV inducono effetto fotoelettrico: circa il 95% delle interazioni presenta questa natura a 10KeV. Radiazioni di livello tanto basso non si utilizzano in ambito diagnostico. • Raggi X ad energia intorno ai 100KeV-2MeV, utilizzati in radiodiagnostica, inducono effetto Compton nel 100% dei casi di interazione. • Per energie superiori si verificano dei fenomeni molto pericolosi quali: ◦ Produzione di coppie per radiazioni intorno agli 1,02MeV o superiori: questi livelli di energia si utilizzano solo in radioterapia. ◦ Effetto fotonucleare per radiazioni sopra i 20MeV: si tratta di energie estremamente elevate, utilizzate solo in ambito di radioterapia.

11.1. LEGGI CHE REGOLANO LE INTERAZIONI RADIAZIONE MATERIA E UNITÀ DI MISURA Le interazioni tra radiazioni ionizzanti e materia sono vincolate a leggi molto precise quali: • L EGGE DELLA ATTENUAZIONE DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI PER ASSORBIMENTO, raffigurabile come segue: Ix = Io ∗ eµx Di fatto la variabile più importante è l’indice µ o coefficiente lineare di attenuazione, ricordiamo che:

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11. RADIAZIONI IONIZZANTI ED INTERAZIONI CON LA MATERIA ◦ Io è l’intensità iniziale. ◦ Ix è l’intensità finale. ◦ x è lo spessore dello spazio attraversato. • L EGGE DELLA RIDUZIONE DELLA INTENSITÀ PER DIVERGENZA DELLE COMPONENTI DEL FASCIO che sottolinea come più ci si allontana dalla fonte che produce i raggi X, più è importante la riduzione della intensità del fascio degli stessi in modo esponenziale rispetto alla distanza stessa. Se una fonte di energia si colloca ad una distanza a da un oggetto, questo riceve una radiazione n, se la distanza tra fonte e oggetto non è più a ma 2a, allora la radiazione n non sarà dimezzata, ma quattro volte inferiore a quella precedente. Questo ha due risvolti fondamentali: ◦ Più distante è l’operatore dal tubo radiogeno, meno radiazioni lo colpiranno. ◦ La distanza tra tubo radiogeno e paziente viene variabile a seconda della zona che intendiamo irradiare: 2 Se vogliamo irradiare zone superficiali, poniamo il paziente a distanza. 2 Se vogliamo irradiare zone profonde, bisogna porre il paziente più vicino il possibile alla macchina.

11.1.1. IL CONCETTO DI DOSE E DI QUALITÀ DELLA RADIAZIONE IONIZZANTE DOSE Il concetto di DOSE ASSORBITA indica l’ammontare di energia depositata nella materia per unità di massa: l’unità di misura di riferimento un tempo era il RAD , oggi si utilizza il GRAY O GY. Dal punto di vista pratico: • 1 rad corrisponde a 100erg/g. • 1Gy corrisponde a 1Joule/kg. • 1Gy corrisponde quindi a 100rad. Si parla di energia per unità di massa. In ambito diagnostico si parla di micro o milli Gy, in caso di radioterapia si parla di Gy. QUALITÀ distinto dal concetto di dose, troviamo il concetto di QUALITÀ DELLA RADIAZIONE IONIZZANTE o Q: si tratta di un fattore correlato alla qualità della radiazione ionizzante e che varia quindi a seconda del tipo di radiazione considerata (X piuttosto che γ piuttosto che qualsiasi altro tipo di radiazione). EQUIVALENTE di dose, si tratta di un metodo per standardizzare la valutazione dell’impatto di diverse radiazioni ionizzanti sull’organismo umano, l’equivalente di dose risulta calcolabile sulla base della seguente equazione: H =Q∗D Dove D è la dose, espressa in Gy. Le unità di misura utilizzate in questo contesto sono il REM , oggi in disuso, e il SIEVERT o Sv: • Sievert o Sv, 1Sv corrisponde ad 1Joule/kg. • Rem che corrisponde a 100erg/g. In ambito diagnostico si parla di milli o microsievert, in ambito terapeutico di sievert, inoltre: • Il fattore di qualità Q è sempre pari a 1 in ambito diagnostico, quindi non viene fondamentalmente calcolato e la dose somministrata e quella equivalente sono identiche. • Il fattore di qualità Q diviene significativo nel momento in cui si parli di esposizione ad alte dose di radiazioni come avviene nel caso di incidenti nucleari o simili.

11.1.2. METODI DI RILEVAZIONE E DI MISURA I sistemi di rilevazione e misura delle radiazioni ionizzanti sono quattro: • CAMERE A IONIZZAZIONE: si veicola il raggio attraverso un sistema anodo catodo e si valuta quanti elettroni vengono prodotti. • C ONTATORE DI G EIGER M ULLER: contatore utilizzato in tutto il mondo, si basa su un sistema simile al precedente.

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11. RADIAZIONI IONIZZANTI ED INTERAZIONI CON LA MATERIA • D OSIMETRI A TERMOLUMINESCENZA: pellicole con supporto luminescente posto in superficie, se a contatto con raggi X producono fluorescenza. • R ILEVATORI FOTOGRAFICI: dosimetri composti da una piccola pellicola su un supporto sul quale è distribuito del bromuro d’argento, i raggi X che colpiscono il rilevatore lo scuriscono fino a farlo divenire nero.

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE 12.1. EFFETTO BIOLOGICO DELLE RADIAZIONI SULLA MATERIA L’effetto biologico che un fascio di raggi X determina nella materia è diverso a seconda del contenuto d’acqua che questa materia presenta: MAGGIORE È IL CONTENUTO DI MOLECOLE D ’ ACQUA , MAG GIORE SARÀ L’ EFFETTO BIOLOGICO PRODOTTO DAL RAGGIO X . Una valutazione dell’importanza dello stato di idratazione è stata eseguita rispetto al danno indotto dalla radiazione X su virus inattivato e secco o su virus idratato. Gli effetti che le radiazioni hanno sulla materia biologica si dividono in due categorie: • DIRETTO : si tratta di un effetto compton sulle molecole di DNA fondamentalmente. • INDIRETTO: secondario alla interazione del fotone X con la molecola d’acqua che induce un fenomeno di RADIOIDROLISI CHE SI PUÒ MANIFESTARE IN QUESTI DUE MODI : ◦ Il fotone X scalza un elettrone e determina la acquisizione di positività della molecola: l’acqua si scinde in H+ e OH radicalico. ◦ Il fotone X induce la acquisizione di un elettrone e quindi negativizza la molecola inducendo lo sviluppo di OH- e H radicalico. Soprattutto il radicale ossidrilico risulta estremamente dannoso. Le due reazioni sono rappresentabili in questo modo: H2 O+ → H + + OH° H2 O− → OH − + H° Nei tessuti viventi il danno di tipo indiretto è decisamente maggiore rispetto a quello diretto.

12.1.1. MODALITÀ DI DANNO Il danno che la radiazione induce si tessuti biologici può essere descritto come: • Cellulare. • Tissutale. • Somatico. • Genetico. IL DANNO CELLULARE Il danno cellulare può essere classificato come segue: • Morfologico a sua volta classificabile in: ◦ Nucleare: picnosi, carioressi, cariolisi, ispessimento di membrana e frammentazione cromosomica. ◦ Citoplasmatico: vacuolizzazione, alterazioni della membrana, lesioni degli organelli (centrosomi soprattutto, ma anche apparato del golgi, mitocondri e molto altro). • Funzionale, nel complesso: ◦ Motilità. ◦ Attività respiratoria. ◦ Glicolisi. ◦ Accrescimento. ◦ Mitosi.

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE IL DANNO TISSUTALE Sicuramente molto importante, soprattutto se parliamo di dosi radianti per pazienti sottoposti a radioterapia, che ricevono dosi molto elevate, tali danni si possono manifestare: • A LIVELLO DELLA CUTE si possono verificare: ◦ Fenomeni associati alla esposizione a dose unica: 2 4-6Gy: si sviluppa una radioepidermite eritematosa, dopo qualche ora dalla esposizione si sviluppa una reazione cutanea che si risolve autonomamente molto rapidamente, qualche giorno dopo emerge una ulteriore reazione eritematosa che, con il tempo, si risolve anch’essa. 2 10-15Gy: si sviluppa una radioepidermite essudativa, la velocità con cui questa si sviluppa è estremamente alta. 2 Sopra i 15Gy si sviluppa una vera e propria radionecrosi: fenomeno decisamente più grave, presenta come possibile complicanza la degenerazione in carcinoma spinocellulare. ◦ Fenomeni associati a dosi frazionate, si sviluppano: 2 Radioatrofia della cute, che può portare allo sviluppo di carcinoma spinocellulare. 2 Radiodermite cronica professionale, anche in questo caso associata a carcinoma spinocellulare. Tipica del medico radiologo di un tempo, si sviluppa a livello delle mani e si manifesta con: 3 Scomparsa dei peli. 3 Comparsa di discromie cutanee e pelle secca e sottile. 3 Telengectasie. • A PPARATO DIGERENTE, si sviluppano enterite, colite o proctite. • A PPARATO RESPIRATORIO, conseguenze tipiche della esposizione sono fenomeni di fibrosi polmonare che si sviluppano qualche mese dopo la radiazione. • A PPARATO URINARIO: conseguenza di una irradiazione importante possono essere cistiti emorragiche. • O RGANI EMATOPOIETICI, si tratta degli organi in assoluto più sensibili: ◦ In fase acuta, subito dopo l’irradiazione, si sviluppa una riduzione delle dimensioni di timo, milza e linfonodi. ◦ Nel midollo si sviluppa una riduzione del numero cellule mature che vengono distrutte. ◦ Subentra una fase di accelerata maturazione: dopo 20 giorni si arriva generalmente ad una condizione di stabilità. Tendenzialmente i globuli rossi sono i citotipi più resistenti in assoluto, spesso si sviluppa una eritrocitosi. • A PPARATO GENITALE , certamente estremamente sensibile: ◦ A livello testicolare: 2 A seguito di irradiazione inferiore ai 5Gy, si verifica una sterilità transitoria che compare qualche settimana dopo all’esposizione: le cellule più sensibili alla radiazione sono infatti gli spermatogoni, precursori degli spermatozoi. 2 Per dosi superiori la sterilità è permanente. ◦ A livello ovarico si sviluppano: 2 Sterilità temporanea per esposizione a dosi inferiori ai 3Gy. 2 Sterilità permanente per esposizione a dosi superiori ai 3Gy. • L E STRUTTURE MESENCHIMALI risentono comunque della radiazione ma sono molto resistenti. • L E STRUTTURE NERVOSE sono molto resistenti. • L E CELLULE MUSCOLARI sono il citototipo in assoluto meno sensibile alla radiazione. • I L CRISTALLINO può alterarsi in modo molto importante: dosi superiori ai 3Gy inducono cataratta. • L E GHIANDOLE ENDOCRINE sono tendenzialmente resistenti. LA SINDROME DA PANIRRADIAZIONE ACUTA è una sindrome che si verifica a seguito della esposizione a dosi estremamente alte di radiazione ionizzante, tipica di incidenti nucleari o bombardamenti. Gli eventi che si verificano si dividono in tre fasi:

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE • M IDOLLARE : diviene mortale nei soggetti che abbiano ricevuto una dose tra 3 e 5 Sv. Le manifestazioni sono: ◦ Nausea e mal di testa inizialmente. ◦ Risoluzione del quadro acuto. ◦ Dopo venti giorni compare una sindrome midollare vera e propria. Il soggetto muore per sepsi leucopenica o per emorragia secondaria alla piastrinopenia. Ad oggi Il 50% dei soggetti che riceve una dose su tutto il corpo compresa tra 3 e 5 Sv va incontro a morte, il restante 50% può recuperare se sottoposto a trapianto di midollo, con tutte le conseguenze del caso. • I NTESTINALE , avviene quando il soggetto riceve una dose equivalente di 10-30 Sv, in questo caso la dose è superiore, quindi l’effetto biologico è superiore e si manifesta quindi anche su cellule più resistenti rispetto a quelle midollari. ◦ L’effetto clinico è quello di determinare una DIARREA EMORRAGICA LETALE che porta a morte il paziente nel giro di circa 7 giorni per disidratazione. ◦ Il 100% dei pazienti che riceve una dose del genere muore. • N ERVOSA : sopravviene per dosi veramente molto alte, superiori ai 30 Sv, la dose è tanto alta da intaccare le cellule in assoluto più più resistenti, si sviluppa una MENINGOENCEFALITE NELL’ ARCO DI POCHE ORE . La dose è fondamentale e sorprendentemente precisa: i valori soglia descritti sono minimamente variabili da persona e persona e il loro superamento è estremamente indicativo.

12.1.2. QUANTIFICARE IL DANNO Nel contesto della valutazione del danno indotto dalle radiazioni ad un tessuto, è importante dare alcune definizioni. RADIOVULNERABILITÀ cellulare o sensibilità all’insulto radiante, dipende strettamente da: • Ciclo mitotico, soprattutto se la cellula si trova in fase di replicazione del DNA. • Attività metabolica, che induce un incremento dei livelli di ossigeno e acqua. • Effetto ossigeno: più ossigeno è presente, più radicali è probabile si formino. • Presenza di radioprotettori, cioè fondamentalmente antiossidanti in grado di ridurre l’impatto della radiazione ionizzante. RADIOSENSIBILITÀ cioè il bilancio tra la radiovulnerabilità o sensibilità all’insulto radiante e attitudine alla riparazione del danno, si tratta della RISPOSTA MORFOLOGICA E FUNZIONALE DELLA MATERIA VIVENTE AD UNA DETERMINATA DOSE DI RADIAZIONE . • Concetto opposto a quello di RADIORESISTENZA . • Si divide in radiosensibilità tissutale e cellulare: ◦ La radiosensibilità cellulare dipende da: 2 Radiovulnerabilità. 2 Capacità di recuperare strutture sane. 2 Fenomeni di riparazione, possibili solo se la dose è dilazionata nel tempo. La legge di Bergoniè e Tribondeau ci dice che una cellula è tanto più radiosensibile: 2 Tanto meno è differenziata. 2 Tanto più rapido è il suo ciclo mitotico. ◦ La radiosensibilità tissutale dipende da: 2 Radiovulnerabilità e radiosensibilità cellulare. 2 Consumo cellulare di ossigeno. 2 Frazionamento della dose nel tempo, essenziale soprattutto in caso di radioterapia. Maggiore è la distribuzione nel tempo a parità di dose, maggiore sarà la tolleranza e capacità di recupero del tessuto. Ellinger ha quindi proposto delle scale di sensibilità molto importanti relative alle singole cellule presenti nel nostro organismo; in ordine di sensibilità decrescente troviamo quindi: 1. Linfociti. 2. Eritroblasti e granulociti.

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE 3. Mieloblasti. 4. Cellule basali testicolari, delle cripte intestinali, ovariche, cutanee, delle ghiandole secretorie alveolari, dotti biliari. 5. Cellule endoteliali. 6. Cellule connettivali. 7. Cellule dei tubuli renali. 8. Cellule ossee. 9. Cellule nervose. 10. Cellule muscolari.

12.2. APPLICAZIONI CLINICHE Dalla interazione tra il fotone X e l’atomo si verificano delle alterazioni di tipo molecolare che si ripercuotono a livello cellulare e a livello conseguentemente tissutale per andare a determinare dei danni che si manifestano nel soggetto che è stato irradiato. Le radiazioni ionizzanti possono quindi nell’uomo produrre due tipologie di danno: • DANNO DA RADIAZIONE IONIZZANTE, si parla di danno vero e proprio, inteso come quell’evento che si verifica a seguito di una sovraesposizione, che le radiazioni ionizzanti determinano INEVITABILMENTE QUANDO LA DOSE CHE IL PAZIENTE RICEVE È SUPERIORE AD UNA DETERMINATA DOSE SOGLIA . L’entità del danno è tanto maggiore quanto maggiore è la dose che il soggetto riceve (come descritto in precedenza a proposito di cute, mucose e molto altro), dal punto di vista clinico: ◦ Nel soggetto professionalmente esposto si possono verificare dei danni di tipo graduato nel tempo di tipo somatico che consistono in: 2 Alterazioni del tessuto emolinfopoietico. 2 Radiodermite cronica, che può evolvere a carcinoma spinocellulare. 2 Alterazioni del cristallino. 2 Riduzione della fertilità. 2 Accorciamento della vita media, molto controverso: in letteratura alcuni riportano un accorciamento della vita media ma le variabili in gioco sono decisamente troppo elevate per poter valutare come attendibili affermazioni di questo tipo. Dal punto di vista statistico inoltre alcuni studi hanno dimostrato il contrario. 2 Danno da panirradiazione acuta. Non è chiaro se questo tipo di danno rappresenti un rischio concerto nella figura professionale: oggi come oggi certamente no, le dosi che si utilizzano in radiodiagnostica sono dosi estremamente limitate che sicuramente mai andranno a generare un danno di tipo somatico (eventualmente stocastico come discusso in seguito). • RISCHIO DI DANNO O DANNO STOCASTICO : danno che CONSEGUE ALLA ESPOSIZIONE DEL SOGGETTO A PICCOLISSIME DOSI DI RADIAZIONE E CHE NON È DETTO SI VERIFICHI. Si tratta di un danno che è: ◦ S VINCOLATO DAL CONCETTO DI DOSE SOGLIA . ◦ C ORRELATO IN OGNI CASO CON LA DOSE DI RADIAZIONE ASSORBITA in due sensi: 2 Minore è la dose minore è la probabilità che si verifichi. 2 Maggiore è la dose, più rapido è lo sviluppo del danno se questo si verifica: per dosi minime, le conseguenze possono emergere anche 20-25 anni dopo. I danni di tipo stocastico presentano natura: ◦ Genetica, che si verificano nella cellula germinale e si manifestano nella prole, saranno tanto più importanti sulla base di: 2 Età: se irradiamo una donna di 30 anni il rischio è molto diverso da quello registrato nella irradiazione di una di 75 anni. 2 Sesso: la donna è chiaramente più sensibile. ◦ Somatica come: 2 Tumori. 2 Leucemie. Possono verificarsi anche anni dopo.

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE I soggetti a maggior rischio sono sono quindi: ◦ Soggetti professionalmente esposti. ◦ Soggetti esposti ad esplosioni nucleari. ◦ Soggetti radiotrattati.

12.2.1. CATEGORIE A MASSIMO RISCHIO PER IL DANNO DI TIPO STOCASTICO I soggetti a massimo rischio per quanto riguarda il danno di tipo stocastico sono ovviamente: • La donna in gravidanza. • La donna in età fertile. Si segue generalmente la regola dei 10 giorni: NON ESPORRE A RADIAZIONI IONIZZANTI PELVI O ADDOME DI UNA DONNA IN ETÀ FERTILE DOPO I DIECI GIORNI DALL’ INIZIO DEL CICLO MESTRUALE DI MODO DA ESSERE CERTI CHE NON VI SIA UN PRODOTTO DEL CONCEPIMENTO. Se nonostante le precauzioni dovesse verificarsi una esposizione: • Nelle prime due settimane di sviluppo, o si sviluppa un aborto o non succede nulla, semplicemente il prodotto del concepimento continua il suo sviluppo. • Nel periodo organogenico, a partire cioè dai primi 15 giorni fino a termine gravidanza, si sviluppano danni significativi: ◦ tra II e IV mese l’embrione può andare incontro a malformazioni a livello: 2 Encefalico. 2 Cardiaco. 2 Scheletrico. 2 Ritardo mentale. ◦ Dopo il V mese l’embrione può andare incontro ad un aumento del rischio importante di sviluppare in vita leucemie e altri tipi di cancro: si tratta di lesioni di tipo stocastico. Clinicamente, nonostante come sottolineato non si possano definire con certezza, vengono utilizzate delle dosi-soglia: • Per dosi fino a 10mGy nei primi 4 mesi di gravidanza (dose normalmente somministrata in una TC di pelvi o addome) il rischio che si sviluppino danni somatici o stocastici è pari ad un trentesimo in più della probabilità che il danno specifico si verifichi spontaneamente. • Se la dose è inferiore ai 20mGy, ragionevolmente non ci sono grandi rischi. • Se la dose è superiore ai 100mGy, dose somministrata in caso di forte trauma della strada monitorato ogni 2 giorni con TC, bisogna suggerire alla paziente una interruzione di gravidanza, la dose infatti è molto importante e la probabilità di danno stocastico e somatico alta. • Se la dose è tra i 20 e 100mGy, è indispensabile informare la paziente e farle valutare rischi e benefici. SVILUPPO DI UN DANNO STOCASTICO GENETICO La probabilità che si verifichi un danno di tipo genetico è molto bassa. Le probabilità che una irradiazione generi una mutazione nelle cellule germinali c’è, e può risultare anche significativa, tuttavia perché questa mutazione dia vita ad un problema reale, è necessario che: • La cellula germinale colpita venga presa in causa per la moltiplicazione. • La mutazione di compatibile o trasmissibile; una mutazione può infatti: ◦ Avere un carattere dominante e risultare in questo caso praticamente sempre letale, non compatibile con la vita della cellula. ◦ Avere un carattere recessivo: affinché il danno genetico si manifesti nella prole, è necessario vi sia una condizione di omozigosi. In un contesto come questo, può divenire rilevante il concetto di DOSE GLOBALE SULLA POPOLAZIONE : più la popolazione è esposta, più è probabile che due pool genetici presentino la medesima alterazione. ◦ Deve tenersi sempre presente che le cellule germinali, soprattutto nel maschio ma anche nella femmina, sono largamente numericamente superiori a quelle effettivamente impiegate nella riproduzione.

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE

12.2.2. IL DANNO EFFETTIVO Complessivamente quindi, riassumendo, un soggetto esposto a radiazione può sviluppare: • E FFETTI SOMATICI NON STOCASTICI O GRADUATI : ◦ Hanno una soglia di 0,5-1Sv: solo se la dose radiante è superiore a questa soglia si sviluppano dei danni veri e propri la cui gravità dipende anche dalla sensibilità del tessuto. ◦ Gravità e frequenza aumentano con la dose e gli effetti si sviluppano rapidamente: da alcune ore per le forme cutanee ed alcune settimane per la fibrosi polmonare. ◦ La dose letale per una esposizione dell’interno organismo è tra 5 e 10 Sv. • E FFETTI STOCASTICI a loro volta suddivisibili in: ◦ Effetti somatici stocastici: 2 Non hanno una soglia. 2 Sono eventi probabilistici. 2 Non si sviluppano immediatamente ma solo con il tempo. ◦ Effetti genetici stocastici: sono analoghi per caratteristiche agli effetti somatici stocastici, ma si presentano solo nelle generazioni successive.

12.3. IL RECOVERY Con il termine recovery si intende la capacità dell’organismo di riparare automaticamente i danni provocati dalle radiazioni ionizzanti: i danni di tipo stocastico teoricamente si potrebbero manifestare anche per minime dosi, in realtà pare che non sia così e che la capacità di recupero molecolare dell’organismo sia in grado entro certi limiti di cancellare in maniera automatica ed immediata i danni subiti. Diverse osservazioni sembrano sostenere il fatto che per dosi sotto gli 0,1Sv in realtà non sussistano nemmeno i danni stocastici e la tendenza attuale è quella di considerare gli 0.1Sv come DOSE SOGLIA . La problematica principale relativa alla valutazione dell’effetto delle radiazioni ionizzanti è legata al fatto che l’esposizione è stata documentata in passato SOLTANTO PER DOSI MOLTO ELEVATE , da incidente nucleare, per estrapolazione RENDENDO QUINDI IMPOSSIBILE VALUTARE L’ IMPATTO DI DOSI MINIME DI RADIAZIONE che per ragioni di sicurezza sono sempre e comunque state considerate pericolose, seppur minimamente. Per comprendere quanto il rischio di esposizione ad 1mS sia associato ad un incremento della mortalità è sufficiente valutare i dati riportati nella tabella 12.1. attività fumo (20 sigarette al giorno) Alchool (1 bott vino al giorno) Guida dell’auto Motociclismo Stare nella stessa stanza con un fumatore 1mS di dose di radiazione all’anno

rischio di morte su 100.000 persone/anno 500 75 17 200 1 1

Tabella 12.1.: Rapporto tra i diversi tipi di rischio ambientale e non solo. Nell’ambito dell’incremento del rischio per un determinato tipo di neoplasia, è importante prendere in considerazione il fatto che due sono i tipi di cancro principalmente associati alla esposizione a radiazione: • Il tumore della mammella. • Il tumore della tiroide nel bambino: la forma pediatrica di tale neoplasia non esiste in natura, può essere solo radioindotta. Il rischio di sviluppare un tumore radioindotto varia anche a seconda del tipo di indagine cui il paziente è stato sottoposto, nello specifico ricordiamo: • La mammografia, soprattutto nelle donne giovani. • La tomografia computerizzata dell’encefalo.

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE Tutte le tecniche radiologiche sono classificate in ogni caso sulla base del rischio che danno di danno stocastico: 1. E LEVATO: angiografia, coronarogafia, TC cranioencefalica. 2. S ENSIBILE, clisma opaco o DC, urografia, TC toracica e addominale, pelvimetria. 3. M EDIO: diretta addome, stomaco e duodeno, colecistografia, colangiografia, radiografia delle arcate costali, bacino, e isterosalpingografia. 4. B ASSO: indagini relative a cranio, arti, arcate dentarie, torace.

12.4. RADIAZIONI IONIZZANTI NATURALI Quotidianamente il nostro corpo è bombardato da radiazioni ionizzanti presenti in natura, si stima che: 1. Facendo una media globale della esposizione a radiazioni ionizzanti, la radiodiagnostica contribuisce alla esposizione a radiazione per circa 0.4mSv all’anno. 2. Considerando la popolazione dei paesi sviluppati, tale rapporto cambia decisamente: la radiodiagnostica arriva a contribuire a circa 1mSv all’anno di esposizione nella popolazione generale. Le fonti naturali di radiazione sono: • Raggi cosmici, la radiazione che arriva dallo spazio: si calcola che ciascuno di noi riceva 250µSv attraverso i raggi cosmici, i piloti di aereo ne sono probabilmente molto più esposti. • Radon: gas radioattivo naturale prodotto nel decadimento dell’uranio presente nel suolo, nel calcestruzzo e in altri materiali; ciascuno di noi riceve mediamente 1200µSv a causa di tale fonte. • Raggi gamma, prodotti da radioisotopi del suolo e rocce. Riceviamo una dose media di 350µSv all’anno. • Alimentazione, anche nei cibi esistono sorgenti naturali di irradiazione che contribuiscono fornendo una dose media di 300 µSv all’anno. Sorgenti artificiali di esposizione possono poi essere: • Sanitarie per la maggior parte dei casi, la dose media sulla popolazione è di circa 300µSv all’anno, considerando che i valori utilizzati in clinica variano dai 200µSv di una radiografia del torace fino ai 15.000µSv di una TC. • Di altra natura, molto variabile: esposizione per motivi professionali, fallout dei rettori, esposizione a rilevatori di fumo eccetera. La dose totale e inevitabile suddivisa per la popolazione ogni anno è di circa 2500µSv.

12.5. LA RADIOPROTEZIONE La radioprotezione è essenziale in ogni ambito in cui vengano utilizzate radiazioni ionizzanti, ricordiamo due principi fondamentali: • I L PRINCIPIO DELLA GIUSTIFICAZIONE : un’indagine diagnostica che usa radiazioni ionizzanti va eseguita solo se non esistono energie alternative che consentano di ottenere le medesime informazioni cliniche. • P RINCIPIO DELLA OTTIMIZZAZIONE : una volta stabilito che un’indagine deve essere effettuata, questa deve essere effettuata utilizzando la dose di radiazione minore possibile che consenta di ottenere l’informazione diagnostica necessaria. In alcuni casi è possibile ridurre la dose ottenendo immagini a risoluzione inferiore ma più che sufficienti per ottenere le informazioni cliniche richieste. Fondamentale in questo contesto è il rapporto tra radiologo e medico che fa la richiesta: se il medico radiologo ritiene che vi sia un’indagine valida quanto quella richiesta per le informazioni cliniche in indagine e che richieda una nulla o ridotta esposizione a radiazioni ionizzanti, allora sarà suo dovere informarne il medico curante.

12.5.1. LA LEGISLAZIONE ITALIANA La legislazione promulgata negli anni 90 regolamenta la radioprotezione, tra le varie norme approvate, si ricorda quella relativa alla classificazione degli ambienti nei quali si opera con radiazioni ionizzanti:

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE • Tutte le aree, sezioni e corridoi sono classificati sulla base di criteri ben precisi, nello specifico si identificano: ◦ Z ONE CONTROLLATE: ambienti di lavoro, stanze, corridoi, dove esiste per i lavoratori il rischio di superare il valore di 6mSv all’anno di esposizione globale per motivi professionali, oltre al fondo ambientale quindi. ◦ Z ONE SORVEGLIATE: aree di lavoro nelle quali l’operatore corre il rischio di superare la dose di 1mSv anno per motivi professionali, oltre al fondo ambientale ovviamente. • A seconda dell’area in cui lavorano quindi gli operatori vengono classificati come: ◦ LAVORATORI DI CATEGORIA A, che presentano un rischio di esposizione tra 6 e 20mSv all’anno, si tratta di una soglia piuttosto alta, 20mSv è il massimo consentito per legge. Sono operatori che: 2 Devono portare sempre addosso un dosimetro. 2 Ogni 6 mesi devono essere sottoposti ad una visita medica. ◦ L AVORATORI DI CATEGORIA B, suscettibili ad una esposizione globale annua compresa tra 1 e 6mSv, questi operatori: 2 Non sono obbligati a portare il dosimetro, ma generalmente lo portano, per legge è obbligatoria una valutazione certificata dell’ambiente lavorativo. 2 Devono eseguire una visita medica una volta ogni 12 mesi. ◦ Lavoratori non esposti, suscettibili ad esposizione paragonabile a livelli ambientali normali. La visita medica del paziente a rischio si compone di: • Valutazione dell’emocromo con formula. • Valutazione di: ◦ Discromie cutanee, alterazioni della cute, pelle assottigliata e simili. ◦ Controllo delle stazioni linfonodali: palpazione del collo e non solo. ◦ Valutazione, almeno una volta ogni 12 mesi, della trasparenza del cristallino. ◦ Visita medica generale. Il rischio è molto basso, ma la vista viene comunque sempre eseguita. Oltre alle norme descritte ricordiamo che: • Nel bambino più che mai va rispettato il principio di giustificazione: nel momento in cui sia necessario esporre un bambino a radiazioni ionizzanti si utilizzano protezioni più ampie possibili essenziali soprattutto a proteggere la tiroide e le gonadi. • Le strumentazioni che usano radiazioni ionizzanti devono essere utilizzate e impiegate solo da personale preparato: solo alcune applicazioni radioscopiche di brevissima durata possono essere utilizzate da personale non specializzato in radiodiagnostica, e solo comunque nel momento in cui questo personale abbia una adeguata certificazione. • Deve esistere in ogni ospedale che presenti un reparto di radiologia un gruppo di fisica medica che esegua controlli periodici della apparecchiatura utilizzata in radiologia. • L’indicazione clinica deve essere più chiara il possibile, non vanno mai richieste immagini per: ◦ Escludere remote possibilità. ◦ Difesa medico legale. ◦ Accontentare i pazienti ◦ Ignoranza dell’inquadramento del problema diagnostico. ◦ Superficiale esame del paziente. • Una richiesta di un esame radiodiagnostico deve sempre essere corredata da adeguate informazioni cliniche che possono significativamente modificare l’approccio diagnostico. Quanto è essenziale è sempre e comunque RISPETTARE IL PRINCIPIO DI GIUSTIFICAZIONE E DI OTTIMIZZAZIONE .

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Parte IV.

RADIOLOGIA INTERVENTISTICA

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12. IL DANNO BIOLOGICO DA RADIAZIONE La radiologia interventistica è la disciplina che utilizza la guida dell’imaging per effettuare un trattamento terapeutico. Il termine imaging è centrale per quanto riguarda la definizione di tale disciplina, in questo contesto si sfruttano essenzialmente: • F LUOROSCOPIA O RADIOSCOPIA: costituisce circa l’80% delle procedure eseguite in ambito di radiologia interventistica. • E COGRAFIA, estremamente utile per la valutazione soprattutto di strutture e raccolte superficiali. • TC, essenziale in diversi contesti. • RM, anch’essa estremamente utile. Delle modalità descritte e utilizzate, si possono evidenziare diversi vantaggi e svantaggi riportati schematicamente nella tabella 12.2.

praticità risoluzione spaziale possibilità di lavoro in tempo reale dose per operatore e paziente capacità di localizzazione della lesione

fluoroscopia +++ +++ +++ — +/-

ecografia ++ +/++ +++ +

TC +/++ – — +++

RM — +/++ +++ +++

Tabella 12.2.: Schematizzazione di vantaggi (+) e svantaggi (-) delle tecniche radiologiche utilizzate in ambito interventistico.

Analogamente a quanto detto nell’ambito della tecnologia di imaging relativa a TC ed RMN, anche in ambito interventistico l’evoluzione delle tecniche è stata estremamente importante in questi anni fino ad arrivare alle nuove sale di angiografia • Sistemi di detettori di dimensione ridotta e basati su ioduro di cesio, si parla di flat panel: molto più compatto e dotato di un campo di acquisizione molto maggiore. • Riduzione delle dosi di radiazione ionizzante. • Spesso vengono installati campi a C che posizionati in associazione al letto del paziente possono ruotare consentendo di ottenere immagini: ◦ Simili ad una TC. ◦ Su proiezioni differenti. • Monitor sempre più evoluti capaci di acquisire e rappresentare immagini anche da 16 fonti differenti.

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13. LE PRINCIPALI PROCEDURE RADIOLOGICHE INTERVENTISTICHE Le principali procedure interventistiche si possono classificare in: • Procedure endovascolari: ◦ Ricanalizzazioni vascolari con angioplastica, stent, fibrinolisi e molto altro, sicuramente le tecniche in assoluto più utilizzate. ◦ Embolizzazioni e chemioembolizzazioni. ◦ Altre procedure endovascolari quali: 2 Posizionamento di filtri cavali 2 Posizionamento di endoprotesi aortiche, con amici vascolari. 2 Recupero di corpi estranei. • Procedure percutanee, eseguite in misura minore ma sicuramente molto utili in diversi contesti: ◦ Drenaggi di ascesso alle vie biliari e delle vie urinarie. ◦ Biopsie sotto guida radiologica, per esempio a livello tiroideo. ◦ Altre procedure quali: 2 Vertebroplastica o cifoplastica. 2 Termoablazione di lesioni tumorali. 2 Terapie palliative del dolore quali: 3 Infiltrazione di radici nervose. 3 Faccette articolari. 3 Simpaticectomie lombari. 2 Gastrostomie percutanee nei pazienti che non possono alimentarsi, si tratta di procedure che consentono di bypassare l’esofago e di portare la nutrizione direttamente dall’esterno allo stomaco: 3 Se eseguite in ambito gastroenterologico si parla di PEG (percutaneous endoscopic gastrostomy). 3 Se eseguita dal medico radiologo si parla di PRG (percutaneous radiologic gastrostomy).

13.0.2. CENNI STORICI La storia della radiologia interventistica è estremamente giovane, ricordiamo: • Nel 1963 il dottor Dotter esegue una angiografia e realizza, al termine dell’intervento, di avere ricanalizzato in qualche misura la arteria studiata: ◦ Questo primo intervento venne eseguito con un catetere di spessore di 7 French. ◦ Gli interventi successivi di ricanalizzazione arrivarono fino a 12 French, ma la tecnica, per ragioni pratiche, non ebbe molto successo. Una rappresentazione del sistema di classificazione dello spessore dei cateteri si ritrova nella tabella 13.1. • Nel 1975 Gruntzig utilizza il primo catetere a palloncino: cardiologo di Dresda fuggito nella Germania dell’Ovest, fu un pioniere in questo contesto. • Nel 1986 Palmaz riesce a posizionare il primo stent efficace. • Nel 1990 Guglielmini, neuroradiologo, sviluppa il sistema di embolizzazione tramite coiling. • Nel 1990 Parodi, chirurgo vascolare, a Buenos Aires sperimenta i primi interventi di endoprotesi vascolare per l’aneurisma della aorta addominale.

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13. LE PRINCIPALI PROCEDURE RADIOLOGICHE INTERVENTISTICHE French Gauge 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Diameter(mm) 1 1.35 1.67 2 2.3 2.7 3 3.3 3.7 4 4.3 4.7

FrenchGauge 15 16 17 18 19 20 22 24 26 28 30 32

Diameter(mm) 5 5.3 5.7 6 6.3 6.7 7.3 8 8.7 9.3 10 10.7

Tabella 13.1.: Tabella raffigurante le misurare dei cateteri in French e millimetri.

13.0.3. PRINCIPALI PROCEDURE ENDOVASCOLARI LE PROCEDURE DI RIVASCOLARIZZAZIONE Le procedure di rivascolarizzazione sono certamente quelle più eseguite nel contesto della radiologia interventistica, quello che principalmente viene fatto è trattare delle placche ateromasiche in grado di indurre soprattutto una riduzione del lume vascolare. Una volta entrati nel lume le possibilità sono: • Eseguire una compressione e redistribuzione della placca sulla parete della arteria. • Rompere la placca volontariamente. • Eseguire una dissezione di intima e media. • Posizionare uno stent. IL target è sempre e comunque quello di ripristinare il flusso vascolare, i vasi che vengono principalmente trattati sono: • Carotidi. • Succlavie. • Aorta addominale. • Arterie renali. • Iliache • Femorali o poplitee. • Arterie della gamba. • Creazione di fistole da dialisi. • Vena cava. • TIPS: acronimo che indica il “transjugular intrahepatic portosystemic shunt”. LE ATTREZZATURE utilizzate per eseguire questo tipo di intervento si sono significativamente evolute nel corso del tempo, ricordiamo sicuramente che: • Inizialmente erano disponibili solo palloncini da angioplastica: inizialmente l’unico metodo per eseguire una angioplastica aortica era quello di inserire due palloni da angioplastica uno vicino all’altro. • Con il tempo si sono sviluppate tecniche più fini: ◦ Un filo guida in lega di nikel e titanio è ormai essenziale come guida alle procedure di radiologia interventistica: si tratta di un materiale capace di deformazioni estremamente importanti e di ritornare esattamente nella sua conformazione originale; difficile da utilizzare in alcuni casi, ma efficacissimo. ◦ Cateteri a palloncino sempre più efficaci. ◦ Stent: strutture cilindriche metalliche modellate che vengno introdotte nel distretto da trattare con un apposito catetere e rilasciati in sede. L’intervento in questo caso si svolge in tre fasi:

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13. LE PRINCIPALI PROCEDURE RADIOLOGICHE INTERVENTISTICHE 2 Viene inserito un palloncino da angioplastica e si allarga il vaso. 2 Si inserisce lo stent che dilatandosi all’interno mantiene pervio il vaso. 2 Viene inserito nuovamente un palloncino e si comprime lo stent sulla parete del vaso. • L’evoluzione degli stent è stata molto importante, ad oggi abbiamo a disposizione: ◦ Stent espandibili tramite palloncino, come quello descritto. ◦ Stent autoespandibili in acciaio inox o nitinol. ◦ Stent ricoperti. ◦ Stent medicati: sembrano dare risultati effettivamente migliori, la medicazione viene eseguita con paclitaxel. PROCEDURE SPECIFICHE eseguite in questo contesto sono relative a: • Occlusione delle arterie iliache: ◦ Generalmente si procede alla applicazione diretta di uno stent, l’angioplastica da sola ha una resa molto limitata in questo contesto. ◦ Se l’occlusione è prossimale all’aorta e rischia di portarsi controlateralmente dopo la apposizione dello stent, è possibile applicare un doppio stent di modo da garantire la pervietà di entrambe le iliache. • Occlusioni di aorta e iliache: ◦ Tendenzialmente l’intervento è preceduto dalla somministrazione di urochinasi. ◦ Anche in questo caso se l’ostruzione è significativa si possono applicare due stent. • Occlusione dei vasi della coscia: in questo caso la prima procedura che viene eseguita è una angioplastica, non la apposizione di uno stent. • Procedure innovative sempre più utilizzate sono: ◦ Rivascolarizzazioni al di sotto del ginocchio: si può arrivare a ricanalizzare le arterie tibiali, non è affatto facile, si tratta di procedure poco eseguite, ma la malleabilità delle guide, sempre maggiore, consente di farlo. ◦ Ricanalizzazione sottointimale: in caso di occlusione completa della arteria, con un catetere appositamente preparato ci si porta al di sotto dell’intima e si spinge fino a quando la guida non penetra nella arteria vera e propria. Una volta raggiunto il lume si allarga il foro creato ricanalizzando l’arteria. ◦ Crioterapia ◦ Cutting Baloon. ◦ Ricanalizzazione con Rotarex: si tratta di una piccola fresa montata all’apice di un catetere che, adeguatamente guidata, ruotando a 20.000 giri al minuto è in grado di erodere il trombo. ◦ Aterectomia. ◦ Esecuzione di nuovi accessi, per esempio si può con guida ecografica raggiungere la arteria femorale per via retrograda: 2 Le ostruzioni attraversate controflusso risultano maggiormente aggredibili in diversi casi. 2 Si tratta di un approccio molto utile per esempio in ostruzioni estese della arteria tibiale. ◦ Esecuzione di una ricanalizzazione intimale su due versanti, si parla di SAFARI (planned combined Subintimal Arterial FLossing with Anterograde-Retrograde Intervention) o Michelangelo Tecnique: si introducono due guide, una dall’alto e una dal basso, e si raggiunge l’occlusione che viene superata per via subintimale su due versanti. ◦ Ricanalizzazione mediante silverhawk o turbohawk: si inserisce un catetere all’interno della struttura arteriosa, questo catetere presenta una lama estraibile che lentamente recide parte della struttura dell’ateroma fino a rimuoverlo praticamente completamente. ◦ Ricanalizzazione della arteria renale, unico ambito in cui non si registrano incrementi della richiesta di intervento, si tratta di una tecnica piuttosto utile. ◦ Posizionamento di sistemi di protezione: si tratta di materiali che proteggono le strutture a valle bloccando il materiale embolico e facendo passare solo il sangue: 2 Proposti inizialmente a livello renale e sperimentati. 2 Oggi sono molto utilizzati a livello carotideo.

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13. LE PRINCIPALI PROCEDURE RADIOLOGICHE INTERVENTISTICHE Il procedimento di impiego è il seguente: 2 In fase diagnostica studiamo con precisione la condizione dell’albero vascolare. 2 Inseriamo una guida nella carotide esterna. 2 Poniamo un catetere guida che oltrepassi la stenosi. 2 Viene aperto il dispositivo di protezione. 2 Si inserisce lo stent e lo si gonfia. LE COMPLICANZE di questo tipo di interventi possono essere numerose, dal punto di vista pratico le principali sono: • E MATOMA IN SEDE DI PUNTURA Soprattutto in passato si utilizzavano cateteri di grosso calibro, il rischio è quello di provocare emorragie anche difficili da bloccare: ◦ Un tempo si chiudeva il foro d’entrata comprimendo con forza per qualche minuto. ◦ Ad oggi abbiamo a disposizione metodi rapidi ed efficaci come l’angio seal: si tratta di uno strumento che, identificata l’arteria, è in grado di distribuire un materiale collagenico misto a filo di sutura riassorbibile che crea un sandwich tra un’ancora, posta all’interno del vaso, arteriotomia accidentale e foro d’entrata del catetere. Sicuramente rispetto alla compressione è molto più costoso, 110 euro a strumento, ma certamente da un risultato rapido e praticamente garantito. • E MBOLIZZAZIONE DISTALE DI MASSE DURANTE IL CATETERISMO. • T ROMBOSI ACUTA . PRINCIPALI PROCEDURE DI EMBOLIZZAZIONE E CHEMIOEMBOLIZZAZIONE Si tratta di procedure meno eseguite in termini di frequenza ma che possono essere estremamente utili in quanto risparmiano al paziente interventi chirurgici anche molto invasivi, in generale le procedure di C HEMIOEMBOLIZZAZIONE VENGONO ESEGUITE PER : • A livello del cranio per Aneurismi intracranici. • A livello del torace per fenomeni di emottisi. • A livello dell’addome per il controllo di: ◦ Emorragie digestive. ◦ Tumori epatici. ◦ Tumori endocrini. ◦ Traumi. ◦ Lesioni iatrogene. • A livello della pelvi per: ◦ Traumi. ◦ Priapismo. ◦ Fibromi uterini. ◦ Tumori inoperabili. ◦ Varicocele. • A livello degli arti a seguito di traumi. I MATERIALI UTILIZZATI sono suddivisibili in tre categorie: 1. Materiali embolizzanti particulati, suddivisibili in: a) Sostanza riassorbibili come le spugne di gelatina o di fibrina. b) Sostanze non riassorbibili come particelle di alchool polivinilico idrogel e simili. 2. Materiali embolizzanti liquidi come: a) Glubran, colla molto difficile da utilizzare. b) Onix, ancora più difficile da utilizzare. c) Etanolo assoluto. d) Agenti sclerosanti. 3. Materiali embolizzanti meccanici quali: a) Spirali meccaniche.

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13. LE PRINCIPALI PROCEDURE RADIOLOGICHE INTERVENTISTICHE b) Vascular plug, tappi che si autoespandono. LE PROCEDURE applicabili con i materiali sopra descritti sono: • Ostruzione distale con particelle riassorbibili e non. • Legatura endovasale. • Filling dell’aneurisma o pseudoaneurisma con spirali, si esegue un gomitolo di spirali nella aneurisma. le microspiarli per il trattamento sorpattutto degli aneurismi intravasali. Eseguire questo tipo di intervento non è affatto facile, è necessario infatti penetrare con il catetere nella sacca aneurismatica e porre al suo interno spirali a distacco elettrolitico controllato o (guglielmi detuchable coils). Sono utili soprattutto in aneurismi di piccolo calibro, in forme di gravità maggiore si possono comunque tentare interventi di questo tipo, dipende ovviamente dal tipo di paziente. • Posizionamento di stent ricoperto. • Chemioembolizzaioni. APPLICAZIONI SPECIFICHE relative a questo tipo di tecniche sono: • Trattamento dei polipi rettali nel paziente giovane che possono essere embolizzati direttamente. • Condizioni di urgenza per emorragie interne acute che possono essere rapidamente identificate ed embolizzate.

13.0.4. PROCEDURE PERCUTANEE Le procedure percutanee che possono giovarsi del radiologo interventista sono diverse, tuttavia molto spesso lo specialista per la data disciplina si occupa in modo indipendente della esecuzione di tali procedure. Uno degli ambiti in assoluto più interessati da queste procedure resta la VIA BILIARE in paziente non suscettibile di terapia chirurgica o endoscopica. Le possibilità sono: • Colangiografia transepatica o CPTE, indagine a scopo unicamente diagnostico, ormai abbandonata grazie all’uso di ecografia e colangio RMN. • Posizionamento di un drenaggio delle vie biliari il cui successo è fortemente variabile: ◦ Se è possibile arrivare oltre l’ostacolo, si posiziona generalmente uno stent in grado di portare la bile dal tratto prossimale fino al duodeno. ◦ Se non è possibile superare l’ostacolo, si pone un drenaggio che porti la bile verso l’esterno decomprimendo la via biliare. • Si utilizzano sempre più spesso, vista la loro maggiore praticità (dimensione di inserimento inferiori) e la loro efficacia (mantengono la via biliare pervia più a lungo) degli stent. • Trattamento della litiasi, ha riscontrato scarso successo. • Bilioplastica, cioè una plastica con palloncino a livello delle vie biliari.

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Parte V.

MEDICINA NUCLEARE

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13. LE PRINCIPALI PROCEDURE RADIOLOGICHE INTERVENTISTICHE A medicina nucleare è una branca specialistica e autonoma della diagnostica per immagini, si tratta

L di una disciplina che nel corso del tempo ha acquisito una autonomia tale da ospitare scuole di

specialità a sé stanti. La medicina nucleare basa tutta la sua attività sull’uso di radioisotopi emettenti, dal punto di vista pratico sfrutta: 1. Radiofarmaci marcati con radionuclidi emittenti radiazioni gamma: si parla in questo caso di medicina nucleare convenzionale. 2. Radiofarmaci marcati con radionuclidi che che emettono particelle positroniche. Dal punto di vista tecnico distinguiamo invece: • Esami planari o scintigrafie. • Esami tomoscintigrafici o SPECT. • PET o positron emission tromography. Quanto è fondamentale comprendere è il fatto che tale disciplina differisce dalla radiologia, che utilizza invece raggi X che vengono attenuati dai tessuti e vanno ad impressionare le cosiddette lastre radiografiche o detettori, in quanto la fonte della radiazione percepita e valutata è il paziente stesso, che grazie al radiofarmaco diviene un emettitore. Le immagini scintigrafiche e in generale raccolte in ambito della medicina nucleare esprimono la distribuzione dei radiofarmaci a livello di un dato organo che intendiamo valutare, allo stesso modo in ambito radiologico la distribuzione del radiofarmaco viene valutata dal punto di vista quantitativo o semiquantitativo, di conseguenza: • La medicina nucleare studia le alterazioni funzionali di un dato organo o tessuto, che per dare un risultato deve quindi necessariamente essere vitale per restituire un immagine. • Gli aspetti morfologici, per quanto importanti, passano in questo tipo di indagine in secondo piano: quelli che vengono percepiti sono di fatto dati fisiopatologici e non solo, si parla quindi di IMAGING FUNZIONALE , le caratteristiche che è in grado di valutare sono: ◦ Biologiche. ◦ Fisiologiche. ◦ Metaboliche. Analogamente a quanto detto a proposito delle radiazioni ionizzante utilizzate in radiologia, anche in questo contesto è fondamentale una valutazione completa del paziente che si presenta in accettazione e che va sottoposto ad una attenta visita per due ragioni: • L’esame di medicina nucleare prevede sempre e comunque l’assunzione di un principio attivo per via endovenosa e prevede un iter maggiormente prolungato rispetto ad un esame radiologico normale. • L’esame di medicina nucleare deve rispondere a criteri di giustificazione e ottimizazione. La medicina nucleare si avvale, come accennato, di diverse tipologie di radiofarmaco, mentre i farmaci che si possono utilizzare sono molto variabili e differenti a seconda del tipo di organo che risulta necessario studiare, le apparecchiature utilizzate sono fondamentalmente due: • Per quanto riguarda la medicina nucleare convenzionale si parla di gammacamera. • Per quanto riguarda l’emissione positronica si utilizza un tomografo PET. In linea generale per poter eseguire un esame di medicina nucleare sono necessari: 1. Preparazione del paziente. 2. Preparazione del radiofarmaco e calibrazione della sua dose. 3. Somministrazione del radiofarmaco. 4. Uptake del radiofarmaco che risulta variabile in relazione al tipo di farmaco e all’organo bersaglio. 5. Esecuzione dell’esame grazie alla gammacamera. 6. Dimissione del paziente con una serie di raccomandazioni relative alla emissione di radiazione che continuerà nel corso, se è stato utilizzato del tecnezio metastabile (80-90% dei casi), delle 24 ore successive. 7. Ricostruzione delle immagini.

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14. CENNI STORICI E INTRODUZIONE GENERALE La medicina nucleare è una branca medica piuttosto giovane, nata dalla attività del chimico Hevesy, che scoprì, nel 1924, come sostituendo un atomo in una molecola con il suo analogo radioattivo non muti il significato biologico della stessa, si è sviluppata soprattutto nella seconda metà del secolo scorso. Il contributo di Hevesy fu fondamentale: egli definì il fatto che marcando una molecola con un radioisotopo radioattivo che si sostituisca alla sua forma normale presente fisiologicamente nella molecola stessa, la funzione di tale particella non cambi, consentendone quindi lo studio nel corpo umano.

14.1. ATTIVITÀ SVOLTE IN AMBITO DELLA MEDICINA NUCLEARE Le attività che vengono normalmente svolte nell’ambito della medicina nucleare sono: • Test in vitro che richiedano l’utilizzo di radiofarmaci o elementi marcati come RIA per esempio e non solo. • Test radiologici con sorgente esterna come la MOC o mineralometria ossea computerizzata, essenziale nella valutazione della osteoporosi e dello stato in generale delle strutture ossee. • Test eseguiti con l’ausilio della gammacamera: ◦ Scintigrafia whole body. ◦ Scintigrafia planare. ◦ SPECT. ◦ SPECT TC. ◦ PET e PET TC. • Terapie in regime ambulatoriale come: ◦ Terapia radiometabolica con iodio 131. ◦ Terapia palliativa per metastasi ossee da neoplasia prostatica o mammaria generalmente, aiutano a eliminare il dolore. ◦ Radioimmunoterapie dei linfomi non Hodgkin e follicolari a cellule CD20+ refrattario o recidivato dopo terapia con rituximab. ◦ Chirurgia radioimmunoguidata (RIGS): approccio chirurgico che consente di ottenere dei margini estremamente puliti utilizzando dei marcatori immunologici per la valutazione dei margini. In alcune sedi si possono eseguire delle terapie in regime di ricovero. Lo specialista ha chiaramente delle responsabilità che sono, vista la delicatezza della materia, estremamente importanti: • Giustificazione ed ottimizzazione delle procedure diagnostiche e terapeutiche. • Valutazione clinica dei risultati. • Cooperazione con altri medici e specialisti e con il personale che si occupa degli aspetti pratici tra cui soprattutto produzione e valutazione dei radiofarmaci. • Reperimento di informazioni su esami precedentemente svolti. • Consenso informato. Analogamente a quanto detto nel contesto della radiologia, anche in ambito di medicina nucleare l’esposizione annuale non deve superare i 20mSv all’anno e ogni sei mesi viene eseguita una visita completa.

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14. CENNI STORICI E INTRODUZIONE GENERALE

14.2. FARMACI UTILIZZATI NELL’AMBITO DELLA MEDICINA NUCLEARE I farmaci utilizzati sono fondamentalmente molecole che presentano al loro interno un radioisotopo, come accennato tale radioisotopo può: • Emettere positroni, come nel caso della PET. • Emettere raggi gamma, come nel caso di SPECT e scintigrafia. Questi principi attivi non hanno in ogni caso nessuna attività biologica: non perché non possano averla (sono identici ai loro analoghi biologici) ma perché vengono somministrati in dosi tanto piccole da essere impercettibili. Tutti i farmaci utilizzati sono marcati con radioisotopi, si tratta di atomi che: • Presentano lo stesso numero di protoni dell’elemento normale, espresso come numero atomico o Z. • Presentano un numero di neutroni differente e di conseguenza un numero di massa A maggiore. I radioisotopi in generale sono elementi instabili che tendono a trasformarsi liberando energia in forma, come accennato, di raggi gamma o di positroni, sono ovviamente prodotti artificialmente in laboratorio.

14.2.1. RADIOFARMACI UTILIZZATI NELLA MEDICINA NUCLEARE CONVENZIONALE Come qualsiasi altro farmaco, anche il radiofarmaco si distribuisce nell’organismo sulla base di: • Formula chimica. • Stato fisico. Gli usi che si possono fare di questi farmaci, come accennato, sono due: 1. Diagnostico o comunque di approfondimento diagnostico, si sfruttano quindi radioisotopi γ emittenti. 2. Terapeutico, si sfruttano quindi radioisotopi β emittenti, emettono particelle effettivamente dannose per l’organo bersaglio. Le caratteristiche che ricerchiamo in un radiofarmaco sono: 1. Il fatto che produca una emissione monoenergetica di sole radiazioni gamma. 2. Un breve tempo di dimezzamento. 3. La trasformazione in un nuclide stabile che non produca ulteriore radiazione. 4. Un’alta attività specifica. 5. Una purezza radionuclidica adeguata. 6. Una pronta disponibilità. 7. Un costo di produzione limitato. 8. Proprietà chimiche che consentano di legarsi facilmente a molecole di interesse biologico. I radionuclidi quindi utilizzati in ambito PET o SPECT sono riassunti, con le loro caratteristiche principali, nella tabella Isotopo t1/2 Principali energie Applicazioni 99 mTc 123 I 131 I 67 Ga 13 N 18 F

6.02h 13h 8.05g 78.3h 10m 109m

γ140KeV γ159KeV γ364KeV γ93, 184, 300KeV γ511KeV γ511KeV

SPECT SPECT SPECT SPECT PET PET

Tabella 14.1.: Caratteristiche principali dei radioisotopi utilizzati in ambito della medicina nucleare. La attività che induciamo e somministriamo al paziente si valuta: 1. in termini di numero delle disintegrazioni al secondo, si utilizza nello specifico il il beqerel dove 1bq corrisponde ad una disintegrazione al secondo1 . 2. Il tempo di dimezzamento che nello specifico corrisponde al tempo necessario perché l’attività della sostanza radioattiva si dimezzi. 1

un tempo si utilizzavano Courie e sottomultipli

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14. CENNI STORICI E INTRODUZIONE GENERALE SINTESI DEL TECNEZIO METASTABILE Come accennato il Tecnezio metastabile è sicuramente il radioisotopo più utilizzato in medicina nucleare, questo è dovuto, oltre alle sue caratteristiche fisiche, al fatto che risulta estremamente semplice da sintetizzare: viene quotidianamente estratto da generatori al molibdeno 99, strumenti che, acquistati una volta l’anno, forniscono tecenezio metastabile per numerosissime attività. Questi generatori si compongono di due celle comunicanti e accessibili solo tramite una via che porta all’esterno, circondate da uno strato di piombo di circa 10-15 kg. Tecnicamente il generatore si compone di: • Serbatoio di molibdeno. • Camera di scambio ionico. • Serbatoio di Tecnezio. Ogni mattina un tecnico preleva adeguate quantità di tecnezioe: due aghi escono dal generatore, in un ago si inserisce una boccetta sottovuoto, nell’altro ago si posiziona un flacone di fisiologica in quantità variabile. La soluzione fisiologica lava il tecnezio metastabile presente nella camera serbatoio che viene assorbito dalla boccetta vuota. Si parla di ELUIZIONE GIORNALIERA . È impossibile che il farmaco possa fuoriuscire dalla struttura della boccetta durante il processo ovviamente.

14.2.2. RADIOFARMACI UTILIZZATI NELLA PET Nella pratica della PET si utilizzano come accennato radioisotopi che decadendo producono positroni, tutti i principali componenti della materia presentano radioisotopi emettenti positroni come: 1. Carbonio 11. 2. Ossigeno 15. 3. Azoto 13. Il fluoro 18, utilizzato come sostituto dell’idrogeno, è un radioisotopo utilizzatissimo ma può, al contrario delle forme precedentemente citate, provocare una alterazione della funzione della molecola in cui viene incorporato. Le molecole utilizzate nelle fasi diagnostiche quindi possono essere utili per lo studio di diversi elementi, nello specifico: • Per lo studio del metabolismo glucidico si sfrutta generalmente il fluorodesossiglucosio. • Per lo studio del metabolismo proteico la metionina marcata con carbonio 11: essenziale per alcuni tipi di epatocarcinoma che non captano il FDG. • Per lo studio del metabolismo fosfolipidico si sfrutta la colina marcata con carbonio 11. Molto utile nello studio del carcinoma prostatico. • Per lo studio di elementi specifici recettoriali, si sfruttano diverse molecole, ricordiamo sicuramente: ◦ Spiperone marcato con carbonio 11. ◦ DOPA marcata con fluoro 18, ottimale per lo studio di neoplasie neuroendocrine e per lo studio dei nuclei della base. ◦ Fluoroestradiolo. ◦ Gallio 69 dotonoc: analogo della somatostatina marcato con gallio, si utilizza per lo studio dei tumori neuroendocrini. In linea generale tutti questi elementi si caratterizzano per una emivita molto breve, nello specifico ricordiamo che si passa da un minimo di 2.03min dell’ossigeno 15 ad un massimo di 109.8 min del fluoro 18. La distribuzione a breve distanza del fluoro diciotto è l’unica possibile e può avvenire per centri disposti a meno di due ore dalla sede di sintesi. La sintesi del radiofarmaco prevede in questo caso l’esecuzione di una reazione in vitro che induca l’incorporazione del farmaco nella molecola che verrà utilizzata. Tutti questi farmaci producono positroni che, una volta entrati in contatto con un elettrone, producono due fotoni gamma di potenza pari a 511KeV. IL FLUORODESOSSIGLUCOSIO La sintesi del fluorodesossiglucosio, il marcatore più utilizzato in assoluto in ambito PET, prevede un iter standardizzato di circa 30 minuti. Dal punto di vista funzionale questo radiofarmaco agisce in questo

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14. CENNI STORICI E INTRODUZIONE GENERALE modo: • Il glucosio normalmente presente nel nostro organismo semplicemente si porta in circolo e raggiunge le strutture cellulari. • L’FDG viene incorporato nella cellule grazie ad un meccanismo di importazione, normale, GLUT2 o 3. • A livello cellulare l’FDG viene fosforilato da una esochinasi, questo impedisce al tracciante di entrare nei processi glicolitici e lo intrappola nella cellula dove si accumula. • Dopo qualche ora una fosfatasi stacca il fosforo e l’FDG viene eliminato dalla cellula. Non è chiaro per quale motivo, ma si sa che le cellule tumorali, molto spesso, presenta una sovraespressione di chinasi e una ipoespressione di fosfatasi, di conseguenza l’FDG tende a permanere per un tempo maggiormente prolungato all’interno della struttura cellulare. Essendo naturalmente eliminato per via renale, la via escretrice risulta sempre positiva.

14.3. LA GAMMACAMERA E I SISTEMI DI RILEVAZIONE Fondamentale nella pratica della medicina nucleare è la gammacamera, si tratta dello strumento che consente di valutare l’emissione di raggi gamma da parte di una una qualsiasi sostanza, sia che si tratti di radiazione direttamente emessa (scintigrafia e SPECT), sia che si tratti di radiazione emessa tramite anichilazione (PET). Un sistema di rilevazione completo si compone quindi di: • Collimatori che indirizzano verso il rilevatore la radiazione emessa dal paziente: sono strumenti essenziali, generalmente composti di piombo, che consentono di isolare la direzione di provenienza del raggio gamma che viene registrato • Rilevatori specifici o scintillatori che raccolgono l’energia che ricevono. I cristalli di scintillazione rappresentano la parte più delicata della macchina, nello specifico sono sensibili: ◦ Una buona efficienza di rilevazione, anche tra 70 e 111 kev, ◦ Espresso in pollici, generalmente 3/8 di pollice di spessore è la misura maggiormente utilizzata. ◦ La risoluzione energica è calibrata fondamentalmente per energia del tecnezio cioè 134KeV, la risoluzione arriva a percepire energie di 1/10 rispetto a quella di emissione. ◦ Le sequenze di segnale sono molto rapide, anche centinaia di kcounts/s. ◦ Il costo è significativo ma accettabile. • Amplificatori essenziali che amplificano il segnale elettrico e lo trasmettono rendendo possibile la creazione di immagini digitali. Dal punto di vista pratico il sistema si compone generalmente di due testate antipodiche tra loro per disposizione e strutturate in modo da porsi ai due lati della struttura in indagine, possono essere disposte ad H o a L: il lettino del paziente scorre di modo da esporre tutte le parti del corpo, se necessario, ai detettori, i detettori possono anche ruotare producendo immagini tomografiche. Oggi è possibile sommare alla SPECT una TC che viene registrata dalla medesima macchina nel medesimo momento. È importante ricordare che un macchinario PET deve essere in grado di percepire la presenza di fotoni emessi a 360°: quanto un positrone incontra un elettrone, la anichilazione produce due fotoni gamma di potenza, come accennato, di 511KeV, che si allontanano uno dall’altro in direzioni antipodiche.

14.4. APPLICAZIONI E MODALITÀ DI ACQUISIZIONE Il sistema di rilevazione descritto consente di acquisire immagini di tipo: • Statico, normali. • Dinamico dove la registrazione comincia al momento della iniezione: con la somministrazione del bolo di farmaco, si fa partire la macchina e si registra quanto emesso dal paziente. • Tomografico, tramite SPECT, si ottengono immagini a strati.

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14. CENNI STORICI E INTRODUZIONE GENERALE

14.4.1. DEFINIZIONI SCINTIGRAFIA: la scintigrafia è un’indagine eseguita tramite gamma camera che presenta, diversamente dalle altre indagini come SPECT e PET, natura planare. La scintigrafia, prima indagine utilizzata nel contesto della medicina nucleare e ancora oggi molto utilizzata, è sicuramente gravata da questo limite. SPECT o single photon emission tomography, consente una valutazione tomografica delle informazioni ricevute dalla emissione gamma del radiofarmaco iniettato al paziente, dal punto di vista pratico presenta numerosi vantaggi in quanto consente di localizzare la posizione di elementi captanti in diverse sedi dell’organismo. SPECT-TC apparecchiatura ibrida che consente di supplire alla mancanza di risoluzione spaziale tipica della SPECT, dal punto di vista pratico: • Si utilizza la TC per ottenere informazioni anatomiche cui vengono sovrapposte informazioni di tipo fisiologico e fisiopatologico ottenute con la SPECT. • Fondamentale è la possibilità di eseguire inoltre dei processi di CORREZIONE DELLA ATTENUAZIONE , mappe di attenuazione specifica costituite tramite TC vanno a calcolare per ogni stato il coefficiente di attenuazione di una data sezione e correggono artefatti anche molto importanti che possono venire a formarsi. Soprattutto in regioni come cuore, pelvi e addome, questa possibilità diviene veramente importante. PET o positron emission tomography: tecnica tomografica analoga alla SPECT dal punto di vista meccanico, ma basata sulla emissione di fotoni gamma da parte di radioisotopi specifici. PET-TC di fatto i macchinari utilizzati per la esecuzione della PET sono sempre e comunque PET-TC, si tratta di macchinari essenzialmente costruiti per combinare le informazioni fisiologiche della PET con immagini anatomiche. Questo ci consente di valutare: 1. Contemporaneamente dati fisiologici e anatomici. 2. Caratterizzazione della biologia di tumori per esempio. 3. Consente una diagnosi maggiormente precoce. 4. Presenta elevatissime sensibilità e specificità. 5. Consente di eseguire esami whole body in tempi molto ridotti.

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15. ASPETTI CLINICI 15.1. APPARATO SCHELETRICO La scintigrafia scheletrica è una tecnica che consente lo studio della patologia ossea sia benigna che maligna, oltre alla semplice scintigrafia, si possono associare delle tecniche di SPECT e SPECT-TC. Tale tecnica prevede naturalmente l’uso di radiofarmaco specifico, cioè un DIFOSFONATO MARCATO CON TECNEZIO RADIOATTIVO : nella pratica clinica si sfruttano MDP o HMDP. Questi farmaci: • Vengono rapidamente e praticamente esclusivamente captati dall’osso. • I tessuti molli ne sono praticamente privi. • Quanto non assorbito viene eliminato con le urine. Non sono necessarie preparazioni o simili, l’iter è il seguente: 1. Eseguita una visita normale da parte del medico nucleare, viene fatta una somministrazione per via endovenosa di 740mbq di radiofarmaco. 2. Il paziente viene fatto subito bere: si raccomanda l’assunzione di un litro-litro e mezzo di acqua: il radiofarmaco tende ad accumularsi ovviamente a livello vescicale e va eliminato evitando accumuli. 3. L’esame viene eseguito dopo 2-3 ore dalla assunzione: la farmacocinetica del bifosfonato marcato produce un massimo picco di captazione è dopo circa 3h dalla somministrazione. 4. Terminato l’esame, il paziente non deve prendere precauzioni particolari se non ovviamente idratarsi adeguatamente ed evitare il contatto stretto e prolungato con pazienti ad alto rischio (donne gravide e bambini). Molto spesso si tratta, purtroppo, di un paziente neoplastico che, allettato, viene semplicemente trasportato all’ospedale di riferimento.

15.1.1. ESECUZIONE DELL’ESAME L’esame scintigrafico scheletrico si articola in due momenti: • Da un lato la gamma camera con disposizione ad H assorbe la radiazione proveniente dalle strutture corporee mentre il lettino scorre dalla testa ai piedi: l’immagine raccolta è naturalmente bidimensionale. Tale esame dura circa 20 minuti. • A discrezione del medico si aggiungono poi valutazioni di specifiche aree del corpo. La acquisizione di singole parti è molto più breve come esame, 2-3 minuti. SUPERSCAN MALIGNO Si parla di superscan maligno nel momento in cui lo scheletro sia tanto invaso da metastasi che non permane nemmeno midollo osseo, la captazione in questo caso è tanto importante che non si vedono i reni in quanto la quota escreta è fondamentalmente nulla. ESECUZIONE DI SPECT E SPECT-TC Aumentare la specificità di questo esame è molto importante clinicamente vista l’elevatissima sensibilità che presenta. È fondamentale andare a controllare quanto visualizzato alla scintigrafia total body specifiche aree dell’organismo tramite: • SPECT. • SPECT-TC.

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15. ASPETTI CLINICI La localizzazione della lesione è fondamentale nel contesto della diagnosi differenziale di lesioni benigne e maligne. ESECUZIONE DELL’ESAME IN FORMA DINAMICA L’esecuzione di un esame scintigrafico in forma dinamica, cioè concomitante alla somministrazione del radiofarmaco, è fondamentale nella diagnosi differenziale di lesioni tumorali e flogistiche per esempio. L’esecuzione dell’esame scintigrafico dinamico viene svolta in questo modo: • Anzitutto si pongono le due aree interessate dall’esame simmetricamente in corrispondenza della gamma camera: il confronto tra i due emisomi è fondamentale. • Si somministra il bolo del radiofarmaco. • Si comincia l’acquisizione dinamica dell’esame in diversi frame: è possibile stabilire quanti frame verranno creati in uno specifico intervallo di tempo. • Il computer fornirà poi diverse fasi perfusive della lesione, quelle considerate sono: ◦ FASE PERFUSIONALE : somma del primo minuto di registrazione, valuta il primo transito vascolare. ◦ FASE DI BLOOD POOL : fase che va dal quarto al quinto minuto, valuta la distribuzione vascolare e dello spazio interstiziale. ◦ FASE TARDIVA : acquisita 2-3 ore dopo la somministrazione del farmaco, valuta la captazione da parte del tessuto scheletrico. I dati raccolti vengono valutati in un grafico organizzato in questo modo: ◦ In ascissa tempo. ◦ In ordinata attività captata. Si tratta di una tecnica detta SCINTIGRAFIA SCHELETRICA TRIFASICA SEGMENTARIA , si suddivide tipicamente in tre fasi, come accennato, e viene utilizzata soprattutto per lo studio di lesioni di tipo benigno e la loro caratterizzazione.

15.1.2. INDICAZIONI E QUADRI FISIOPATOLOGICI EVIDENTI • Lesioni neoplastiche: ◦ Metastasi ossee, generalmente: 2 Stadiazione e screening soprattutto per il carcinoma della prostata, del polmone e della mammella. 2 Valutazione della risposta alla terapia: pazienti con metastasi scheletriche sottoposti a chemio e radio terapia, vanno valutati per la presenza di metastasi e per la loro valutazione eventualmente. 2 Guida alla esecuzione di biopsie ossee: la scintigrafia è in grado di definire dove si localizzino lesioni di tipo necrotico e dove si localizzino invece tessuti tumorali vitali. 2 Tumori primitivi dell’osso sono facilmente diagnosticabili anche radiologicamente: generalmente si tratta in questo caso di valutazioni di estensione piuttosto che di aspetti diagnostici. I quadri che si osservano sono: 2 Metastasi di neoplasie osteotrope come carcinoma mammario, polmonare, prostatico e renale: si tratta generalmente di lesioni diffuse ipercaptanti multiple. In linea generale il quadro è esplicito e correlato ad una diagnosi di patologia maligna, tuttavia esistono casi particolari: 3 Il riscontro di una singola lesione ossea in sede costale è estremamente raramente espressione di metastasi. 3 Eseguito un esame di rimozione della neoplasia maligna che presenti un grado di N o M significativo, l’esecuzione di una scintigrafia ossea sarà utile in forma di confronto e follow up successivamente. 3 In presenza di lesioni multiple, va sempre eseguita una analisi mirata a ciascuna lesione identificata.

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15. ASPETTI CLINICI 3 Una scintigrafia negativa esclude la presenza di lesioni ossee metastatiche per la maggior parte dei tumori osteotropi, fanno eccezione il carcinoma differenziato della tiroide e alcune forme di carcinoma polmonare. 2 Mieloma multiplo: il quadro è dato soprattutto da lesioni osteolitica, non ci sono quindi indicazioni, si farebbe PET con CT, ma in caso di quadri complicati da fratture abbiamo questa positività. 2 Linfomi dove la natura della captazione è variabile: 3 Forme osteoaddensanti sono facilmente visibili come avviene nel linfoma i Hodgkin. 3 Forme osteolitiche come quelle legate al linfoma non Hodgkin sono più difficili da valutare. ◦ Neoplasie benigne primitive dell’osso come l’osteoma osteoide, neoplasia che presenta un quadro classico di ipercaptazione soprattutto centrale (nidus di attività osteoblastica) in ogni fase, si caratterizza in quanto: 2 Rotondo 2 Circoscritto Si esegue solo in caso di diagnosi dubbia. ◦ Neoplasie maligne primitive dell’osso, in questo caso si possono abbinare alla indagine scintigrafica traccianti indicativi di ipercellularità come tecnezio 99 MIBI o simili. Si possono studiare, nel momento in cui non siano sufficienti TC e altre indagini: 2 Osteosarcoma, si valutano soprattutto: 3 La particolare vascolarizzazione che rende conto dell’elevato blood pool e dell’importante fase perfusiva iniziale, mentre la captazione tardiva è minore. 3 Localizzazione, generalmente diafisaria nelle ossa lunghe, e l’estensione del processo neoplastico. 2 Sarcoma di Ewing: in questo caso si registra un processo opposto a quello dell’osteosarcoma e la positività è decisamente maggiore nelle fasi tardive. 2 Neuroblastoma con metastasi o interessamento osseo, viene studiato tramite un apposito tracciante cioè il 123 I MIBG. • Lesioni infiammatorie e traumatico-degenerative: ◦ Osteomieliti, in linea generale: 2 Il quadro scintigrafico è positivo già il giorno successivo all’inizio del processo e per i primi tre giorni, al contrario degli esami radiologici normali. 2 Il quadro radiologico non è in grado di indagare alcune sedi specifiche soprattutto pelviche e del rachide. Il quadro scintigrafico tipico si caratterizza per un intenso aumento della captazione associato ad aumento delle fasi si perfusione e blood pool, consente una valutazione quindi: 2 Morfologica. 2 Quantitativa: nel caso della sacroileite per esempio il computer ricerca i processi di alterazione tipici e restituisce un numero che se superiore a 4 dimostra la presenza della patologia. Nella valutazione delle patologie infiammatorie dell’osso, la scintigrafia è fondamentale in quanto: 2 Indagine di prima scelta nelle osteomiliti infantili o nella osteomielite ricorrente multifocali: quest’ultima condizione si caratterizza per la presenza di foci freddi, non captanti, legati probabilmente ad un aumento di pressione interna a tali zone. Se la diagnosi è dubbia, si procede alla scintigrafia con leucociti marcati. 2 Nelle arteriti settiche accompagnate da ostemilite, consente di fare diagnosi precocemente. 2 Nei traumi consente di valutare l’entità della lesione anche nel paziente non collaborante come il bambino. ◦ Necrosi avascolare della testa femorale; la scintigrafia riesce a dimostrare, dove la risonanza non sia sufficiente, la presenza di avscolarizzazione e necrosi e la ripresa della stessa con il tempo.

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15. ASPETTI CLINICI ◦ Osteonecrosi, tipica del paziente pediatrico sottoposto a terapia steroidea, si manifesta come una necrosi ossea con ipocaptazione. ◦ Malattia a cellule falciformi: la scintigrafia dimostra la assenza di lesioni osteomielitiche in presenza di infarto osseo. ◦ Cisti ossee dove la scintigrafia dimostra la presenza di: 2 Area ipocaptante centrale circondata da un’area di ipercaptazione lieve. 2 In caso di rottura della cisti evidenzia la rottura come una linea di ipercaptazione. ◦ Valutazione della reattività ossea, consente la valutazione della pseudoartrosi ipertrofica o atrofica: 2 In caso di pseudoartrosi ipertrofica si registra un ipermetabolismo osseo ma non è presente una mineralizzazione efficace per cui la frattura non si consolida. 2 In caso si pseudoartrosi atrofica dove non avremo reazione ossea. ◦ Valutazione e follow up dell’intervento di artroprotesi: la scintigrafia identifica sia processi di mobilizzazione che di flogosi. ◦ Ricerca di fratture occulte non dimostrabili radiologicamente come fratture da stress e traumi sportivi (periostite dello sportivo). ◦ Osteogenesi imperfecta. SENSIBILITÀ E SPECIFICITÀ In presenza di una qualsiasi alterazione dell’osso che presenti natura strutturale osteodistrofica, la scintigrafia risulta praticamente sempre positiva: è sufficiente un deficit di calcio del 2% per rendere una lesione visibile, la diagnostica radiologica normale diviene positiva solo per alterazioni della matrice che arrivino al 20-30%. Come noto le metastasi ossee possono presentare natura: • Osteoblastica. • Osteoclastica. • Mista. La scintigrafia scheletrica presenta la sua massima sensibilità nelle forme OSTEOBLASTICHE: il radiofarmaco ha la capacità di fissarsi ai cristalli di idrossiapatite. Molto minore è sicuramente la sensibilità in presenza di lesioni di tipo OSTEOCLASTICO: in questo caso l’indagine d’elezione sarà la PET con FDG.

15.2. APPARATO ENDOCRINO Le tecniche scintigrafiche e di medicina nucleare in generale sono utilissime nello studio di diversi organi del sistema neuroendocrino. La validità di queste tecniche si applica: • Al sistema neuroendocrino diffuso, atto alla sintesi prevalentemente di ammine o peptidi, presente in tutto l’organismo. • Sistema neuroendocrino confinato che compone tutte le ghiandole del nostro organismo.

15.2.1. LA TIROIDE lo studio della patologia tiroidea è stata la prima applicazione di questo tipo di tecnologia, nata negli anni 50 con lo studio della tiroide: in assenza di diagnostica ecografica, nata circa 20-30 anni dopo, la scintigrafia era l’unico mezzo utile nello studio di questo tipo di organo. Ad oggi l’iter diagnostico per una patologia tiroidea è il seguente: 1. Visita con esame obiettivo ed anamnesi ovviamente. 2. Ecografia tiroidea. 3. Dosaggio ormonale. 4. Scintigrafia che viene eseguita solo in alcuni casi. 5. Ago aspirato: l’agoaspirato non va mai eseguito prima della scintigrafia tiroidea in quanto induce flogosi e può provocare falsi positivi. Il primo step è sempre e comunque quello dell’ecografia che precede, se viene eseguita, la scintigrafia.

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15. ASPETTI CLINICI FARMACI UTILIZZATI I farmaci utilizzati sono fondamentalmente tre: • Tecnezio pertecnetato o 99m TcO intraoppolato che giunto nella tiroide viene organificato in modo analogo allo iodio, si utilizza perché: ◦ Si composta come lo iodio dal punto di vista dell’imaging. ◦ Presenta un tempo di dimezzamento di sei ore. L’emissione è di 150MBq. • Lo iodio 123 o 131 somministrato in forma di sale sodico, ha caratteristiche estremamente simili al tecnezio pertecnetato in quanto presenta un eco energetico di 159KeV, ma risulta: ◦ Molto più costoso. ◦ Deve essere ordinato e portato rapidamente in mattinata. Lo iodio risulta per alcune applicazioni superiore, ma certamente molto più scomodo. INDICAZIONI ALLA ESECUZIONE Come accennato le indicazioni sono limitate a determinati casi, ricordiamo: • Eutiroidismo in presenza di nodulo palpabile: ◦ Nodulo freddo ipocaptante: si tratta di noduli freddi che non captano tecnezio. ◦ Gozzo semplice, aumento della dimensione della tiroide. ◦ Gozzo multinoduare: tiroide aumentata di volume in presenza di aree calde diffuse. ◦ Gozzo retrosteranale: in questo contesto la scintigrafia aiuta a identificare l’estensione dello struma in sede preoperatoria. In questi casi solitamente è appropriato fare una scintigrafia solo in due casi: ◦ Gozzo multinodulare. ◦ Gozzo retrosternale. Negli altri casi la valutazione ecografica è sufficiente. • Ipotiroidismo, in questo contesto la scintigrafia non viene utilizzata. • Ipertiroidismo, in questi casi la scintigrafia è utile all’endocrinologo, al clinico e al chirurgo: ◦ Morbo di Basedow con gozzo diffuso ipercaptante generalmente. ◦ Gozzo tossico multinodulare: in caso di ipertiroidismo la scintigrafia serve per valutare se sono presenti aree di autonomia funzionale, più noduli iperfunzionanti o uno solo. ◦ Gozzo tossico o adenoma di plummer dove l’ipertiroidismo è indotto direttamente dall’adenoma. La scintigrafia va eseguita, infatti: 2 Se la tiroide si presenta diffusamente interessata, allora la terapia sarà medica. 2 Se il nodulo iperattivo è isolato, si elimina chirurgicamente. ◦ Ipertiroidismo da sovraccarico di iodio: si associa a dismetabolismi secondari soprattutto alla assunzione di farmaci ricchi di iodio o altre sostanze simili. ◦ Tiroidite di de Quervain o ipocaptante: in questo contesto la scintigrafia consente di fare diagnosi differenziale tra tiroidite e forme di ipertiroismo vero. • Controllo di patologie iatrogene dovute alla somministrazione di farmaci come l’amiodarone per esempio: si tratta di un farmaco che può dare patologie molto diverse, da un ipertiroidismo fittizio, legato alla presenza del farmaco, a ipertiroidismi veri. • Carcinomi, in questo caso una scintigrafia non si esegue praticamente mai. ◦ Carcinomi indifferenziati: si identifica un’area di ipocaptazione diffusa e infiltrata. ◦ Carcinomi differenziati: 2 Carcinoma midollare. 2 Follicolare. 2 Papillifero. PREPARAZIONE DEL PAZIENTE • In caso di sospetta di gravidanza o in corso di allattamento, l’indagine non viene eseguita. • È indispensabile assicurarsi che sia trascorso un adeguato intervallo di tempo dalla assunzione di:

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15. ASPETTI CLINICI ◦ Amiodarone (3-6 mesi). ◦ Dentifrici iodati e optalidon (alcuni giorni). ◦ Mezzi di contrasto iodati (30-40 giorni). ◦ Farmaci antitiroidei come tapazole (1 settimana in caso di studio di captazione). ◦ Levotiroixina o eutoitox (4 settimane). ◦ Triiodotirodina (due settimane). ◦ Agenti bloccanti la fissazione del radioiodio e liquido di lugol (24 ore). Per evitare problemi inoltre si preferisce far bere acqua al paziente per eliminare residui radioattivi esofagei. UTILIZZO DELLO IODIO 131 Lo iodio viene in alcuni casi preferito al tecnezio in quanto consente di determinare quante la dose di iodio 131 che deve essere utilizzata nelle varie forme di ipertiroidismo, sia quanto si utilizzano quantità prestabilite, sia quando si intende determinare il dosaggio. Si tratta generalmente di pazienti anziani che vengono trattati in questo modo in quanto l’approccio chirurgico non è consigliato. NEL TRATTAMENTO DELL’IPERTIROIDISMO si segue un iter di questo tipo: • Si valutano: ◦ Captanza. ◦ Volume della tiroide. ◦ Affinità della stessa per lo iodio. • La terapia viene somministrata in caso di: ◦ Morbo di Basedow Graves. ◦ Adenoma tossico uni o multinodulare. In linea generale la radioterapia per l’ipertiroidismo presenta: • Complicanze potenziali come: ◦ Esacerbazione dell’ipertiroidismo. ◦ Tiroidite post attinica. • Limitanti come: ◦ Oftalmopatia di Basedow Graves che non si risolve anzi può essere peggiorata dalla azione di tali farmaci. ◦ Età dei pazienti: se il paziente è giovane sarebbe sempre preferibile l’approccio chirurgico. • L’utilità è fuori di dubbio: il trattamento risulta efficace nell’80% dei casi dopo la prima dose Dal punto di vista pratico si da al paziente una capsula di iodio 131 emittente particelle beta, distruttive per la tiroide. Con l’inizio della terapia sono ovviamente essenziali diversi controlli legati al fatto che si creeranno inevitabilmente dei dismetabolismi tiroidei: • Un iniziale ipertiroidismo massiccio dovuto alla liberazione di ormone tiroideo dalle cellule distrutte. • Un successivo ipotiroidismo tardivo. PER QUANTO RIGUARDA IL TRATTAMENTO DEI CARCINOMI TIROIDEI distinguiamo come accennato a livello clinico: • Carcinomi tiroidei differenziati, colpiscono l’1,6% delle donne e lo 0,6% dei maschi, di dividono come di consueto in: ◦ Follicolare. ◦ Papillifero. Dal punto di vista pratico la terapia è praticamente sempre chirurgica, se necessario si esegue una terapia ablativa: ◦ Per metastasi a distanza. ◦ In caso di incompleta resezione chirurgica. ◦ In caso di età avanzata, in sostituzione alla chirurgia. ◦ In presenza di fattori di rischio importanti.

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15. ASPETTI CLINICI • Carcinomi indifferenziati o poco differenziati, si tratta di carcinomi che non captano lo iodio radioattivo, di conseguenza sarà necessario sottoporre il paziente a: ◦ Chemioterapia. ◦ Radioterapia esterna. La valutazione post operatoria può essere eseguita con PET-FDG o altri indicatori positivi. Per quanto riguarda le neoplasie tiroidee il follow-up: • Si fa normalmente con tireoglobulina a con sospetto di lesione metastatica. • Si conferma con un’analisi qualitativa delle masse linfonodali del collo. • A distanza di qualche settimana, se il grading della neoplasia induce a pensare alla presenza di recidive, si esegue una terapia ablativa con iodio 131 ad alte dosi.

15.2.2. PARATIROIDI Lo studio delle paratiroidi si avvale della scintigrafia in diverse condizioni, tra queste sicuramente la principale è L’ IPERPARATIROIDISMO PRIMITIVO, nello specifico tale condizione può essere dovuta a: • Adenoma unico, come avviene nel 90% dei casi. • Iperplasia delle paratiroidi. In linea generale si verifica un incremento dei livelli di paratormone che si manifesta clinicamente in modo piuttosto caratteristico con tutto quello che ne consegue. Analogamente a quanto detto a proposito della tiroide, si possono utilizzare: • Ecografia. • Scintigrafia. La scintigrafia si esegue in questo caso con il metodo del doppio tracciante, nello specifico: • Si sfrutta il tecnezio per valutare la struttura tiroidea, si esegue una scintigrafia. • Si sfrutta in un secondo momento il sestamibi: questo tracciante, captato unicamente da cellule iperplastiche, viene a depositarsi sia a livello della tiroide che di adenomi paratiroidei o iperplasie paratiroidee; si esegue una seconda scintigrafia. La valutazione della paratiroide viene a questo punto eseguita per sottrazione: la paratiroide, se positiva, lo è in quanto ha prelevato grandi quantità di sestamibi. Se il risultato è nullo ma il quadro sintomatologico importante, il protocollo impone di eseguire uno studio del mediastino sia bidimensionale che tridimensionale, è indispensabile approfondire con test specifici.

15.2.3. LA SURRENALE La diagnosi di patologie della ghiandola surrenale si avvale della scintigrafia in relazione a: • Patologie della corticale quali: ◦ Iperplasia. ◦ Adenomi. ◦ Neoplasie maligne. • Patologie della midollare quali: ◦ Feocromocitoma (benigno o maligno). ◦ Masse non funzionanti. ◦ Metastasi. VALUTAZIONE DELLE SINDROMI DA IPERFUNZIONE Con questo termine si indicano sindromi da iperproduzione di ormoni a livello corticale: • Sindrome di Cushing. • Sindrome di Conn. A livello midollare si registra spesso iperproduzione di catecolamine, ma si parla in questi casi di feocromocitoma. Il protocollo diagnostico per questo tipo di patologia prevede un iter di questo tipo: 1. Esame obiettivo e valutazione clinica. 2. Esami di laboratorio.

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15. ASPETTI CLINICI 3. Imaging, in particolare: a) Ecografia anzitutto. b) TC o risonanza magnetica raramente. c) Solo in ultima battuta si procede alla scintigrafia: si sfrutta in questo caso colesterolo marcato con iodio 131. È possibile in corso di scintigrafia distinguere tra fenomeni di iperattività primitiva o secondaria (ACTH dipendente) tramite un test di soppressione con desametasone. I principali quadri sono: • S INDROME DI CUSHING che si può manifestare con quadri scintigrafici quali: ◦ Una captazione bilaterale simmetrica ACTH dipendente. ◦ Una captazione bilaterale asimmetrica indica generalmente una iperplasia nodulare corticale. ◦ Una captazione monolaterale è indicativa generalmente di adenoma. ◦ Una visualizzazione praticamente assente spesso indica carcinoma. • S INDROME DI C ONN si manifesta alla scintigrafia con: ◦ Captazione monolaterale di durata inferiore ai 5gg indica generalmente adenoma o iperplasia. ◦ Captazione bilaterale di durata inferiore ai 5gg, indica iperplasia bilaterale. ◦ Una captazione monolaterale di durata maggiore di 5gg indica spesso un carcinoma surrenalico. ◦ Una captazione bilaterale maggiore di 5 giorni risponde al quadro normale e fisiologico. • I NCIDENTALOMA SURRENALICO prevede un approccio decisamente differente, si tratta infatti di lesioni mute evidenziate solo incidentalmente: identificata la massa, è fondamentale distinguere se si tratta di una metastasi o di una forma benigna. In linea generale: ◦ Se la lesione capta iodocolesterolo, è un adenoma surrenalico. ◦ Se la lesione non capta iodocolesterolo è più probabile si tratti di una metastasi: in questo caso la lesione può essere studiata tramite PET con FDG. Prima di somministrare il radiofarmaco è necessario somministrare del desametasone. • F EOCROMOCITOMA, in questo caso si valutano: ◦ Catecolamine plasmatiche e soprattutto urine. ◦ Metanefrine plasmatiche e urinarie. ◦ Acido vanilmandelico nelle urine. In caso di sospetto l’iter di localizzazione della massa si basa sulle seguenti immagini: ◦ TC. ◦ RM. ◦ 131 I-meta iodio benzil guanidina che consente una valutazione funzionale: analogo della noradrenalina, questo farmaco viene captato nelle terminazioni noradrenergiche e immagazzinato nelle vescicole. ◦ Ove servisse, si esegue una PET con F18 dopamina. Nel caso in cui sia necessario eseguire una scintigrafia midollare surrenalica, il paziente deve fare un pretrattamento per impedire che la tiroide assuma il radiofarmaco per nulla, nello specifico si somministra liquido di lugol che inibisce la iodocaptazione.

15.3. APPARATO RESPIRATORIO La principale applicazione all’apparato respiratorio è la scintigrafia polmonare perfusionale, si tratta di un esame molto importante: • Scintigrafia polmonare perfusionale: valuta la perfusione polmonare, essenziale nella valutazione dell’embolia polmonare e per la valutazione perfusionale nei pazienti con carcinoma che devono essere sottoposti a lobectomia. • Scintigrafia polmonare ventilatoria: valuta ventilazione.

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15. ASPETTI CLINICI

15.3.1. SCINTIGRAFIA PERFUSIONALE POLMONARE Si sfrutta in questo caso il 99m Tc MAA (macroaggregati di albumina umana radiomarcati) grazie alla scintigrafia si possono valutare diversi quadri di distribuzione planare del radiofarmaco. EMBOLIA POLMONARE L’iter in caso di embolia polmonare prevede: • L’esecuzione di alcuni esami quali emogasanalisi, ECG, RX del torace, D-dimero, troponina. • Si passa quindi alla diagnostica per immagini, si sfruttano: ◦ Ecocolordoppler. ◦ Angio-TC: esame cardine che evidenzia il circolo arterioso polmonare e quindi la presenza di emboli, si tratta di un punto fondamentale nella decisione terapeutica di eseguire o meno trombolisi. ◦ Scintigrafia perfusionale: svolta successivamente, è essenziale al fine di valutare il significato emodinamico dell’ostruzione, si esegue quindi generalmente subito dopo l’angio TC. Dopo circa 3/6 mesi si procede ad eseguire una ulteriore scintigrafia di controllo, essenziale per la valutazione del recupero funzionale. La valutazione della scintigrafia si basa sui seguenti criteri: • Quadro normale: assenza di difetti di perfusione. • Quadro lievemente alterato: si evidenziano piccoli difetti di perfusione accompagnate da alterazioni radiografiche quali: ◦ Ingrandimento del cuore e dell’aorta. ◦ Innalzamento degli emidiaframmi. ◦ Oblietariazione seni costo-frenici. • Anomalie compatibili con embolia polmonare sono: ◦ Difetti di perfusione cuneiformi con o senza corrispondenti alterazioni radiografiche parenchimali. ◦ Presenza di aree cuneiformi di perfusione forzata in territori contigui. • Si possono poi registrare quadri anomali, non compatibili con embolia polmonare. Il protocollo statunitense unisce alle indagini qui elencate anche una scintigrafia vascolare e ventilatoria di modo da valutare processi di mismatch in corso. NEOPLASIA POLMONARE La scintigrafia trova applicazioni legate alla neoplasia polmonare: al chirurgo interessa principalmente la perfusione delle restati parti del polmone, di modo da garantirsi una adeguata riserva funzionale. SCINTIGRAFIA VENTILATORIA Si tratta di una tecnica in Italia scarsamente eseguita in quanto esistono metodi più semplici per la valutazione della funzione polmonare: si somministra tecnezio pertecnetato a marcare molecole che vengono inalate (99mTc-Technegas).

15.4. APPARATO CARDIOVASCOLARE Dal punto di vista tecnico le indagini cardiologiche in ambito di medicina nucleare si sono rivelate estremamente utili, in particolare si parla di scintigrafia miocardica e SPECT miocardica: la principale applicazione di questo tipo di tecnica è correlata alla valutazione della perfusione miocardica, della presenza di necrosi e disfunzioni miocardiche e in generale alla valutazione del metabolismo di tali cellule. Clinicamente riveste un’importanza elevata in quanto è una tecnica non invasiva che consente di determinare: 1. Presenza.

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15. ASPETTI CLINICI 2. Localizzazione. 3. Estensione. 4. Severità. Di una patologia coronarica, aiuta quindi sia in ambito diagnostico che in ambito post terapeutico. I radiofarmaci utilizzati in questo contesto sono somministrati per via endovenosa: • 99 Tc Sestamibi, che si distribuisce in modo uniforme alla distribuzione del sangue nel tessuto miocardico. • 99 Tc Tetrofosmin, dotato di caratteristiche simili ma con migliori biodistribuzione, t1/2 minore e minor captazione epatica. Dal punto di vista pratico si utilizzano una gamma camera a doppia o tripla testata e un elettrocardiografo ovviamente.

15.4.1. APPLICAZIONI DELLA SCINTIGRAFIA CARDIACA Le indicazioni alla esecuzione sono fondamentalmente due: • C ONFERMA DELLA DIAGNOSI DI ISCHEMIA MIOCARDICA NEL PAZIENTE A MEDIO RISCHIO, l’approccio cambia molto a seconda della stratificazione del paziente, in caso di dolore toracico infatti: ◦ Il paziente a rischio esegue un ECG, prima a riposo poi sotto sforzo se risulta negativo, procede quindi alla coronarografia in caso di reperto positivo. ◦ Il paziente a basso rischio esegue un ECG a riposo e quindi sotto sforzo, se risulta negativo, si passa al follow up. ◦ Il paziente a rischio intermedio viene sottoposto ad ECG, questo può risultare: 2 Positivo. 2 Negativo, se la sintomatologia permane, si procede alla scintigrafia coronarica, che a sua volta può risultare: 3 Positiva, e si procede quindi con ulteriori approfondimenti. 3 Negativa, e si procede quindi al follow up: non sussistono in questo contesto falsi negativi, la sensibilità è altissima. Solitamente si eseguono due scintigrafie: ◦ A riposo. ◦ Sotto sforzo, la presenza di un cardiologo è essenziale in questo contesto: 2 Si somministra radiofarmaco e si pone il paziente sotto sforzo fino al raggiungimento della frequenza cardiaca massimale, il cardiologo rileva quindi la alterazione elettrocardiografia o la sintomatologia dolorosa. 2 Finito il test da sforzo si somministra al paziente un pasto ad alto contenuto di lipidi e acqua gasata per eliminare più rapidamente il radiofarmaco. 2 si mette poi in gamma camera che mostra la distribuzione del farmaco nei 2-3 min dopo la somministrazione del tracciante. Il paziente prima dell’esame deve sospendere qualsiasi farmaco o comportamento che alteri la attività coronarica, dai nitrati a qualsiasi altra cosa. Una delle tecniche in assoluto più utilizzate è “l’imaging di perfusione” che mette a confronto perfusione a riposo e sotto sforzo: ◦ L’acquisizione delle immagini utilizza una tecnica particolare detta SPECT -GATED. ◦ Si collegano 3 elettrodi all’ecg che si sincronizza con il macchinario che acquisisce le immagini SPECT. ◦ Si scompone il ciclo cardiaco: tra due onde R si ricavano 8 immagini per testata. ◦ Dopo 25 secondi di acquisizione la testata si sposta di 3 gradi e riprende la sua attività. Nel complesso si rilevano i diversi cicli cardiaci per circa trenta minuti al termine dei quali si calcola una media dei vari cicli ottenendo una valutazione rappresentativa dei valori di telediastole e telesistole. Complessivamente tale tecnica consente di valutare: ◦ Eiezione cardiaca. ◦ Volumi tele e postdiastolici. ◦ Parametri funzionali.

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15. ASPETTI CLINICI Grossi limiti legati a questa tecnica sono fondamentalmente secondari alla valutazione del paziente non ritmico. • R ICERCA DEL MIOCARDIO VITALE , si tratta della valutazione dello stato di vitalità miocardica in caso di tessuto cronicamente ipoperfuso che può essere sede di necrosi o di condizioni di reversibilità in caso di ricanalizzazione del vaso. La scintigrafia cardiaca consente quindi di definire il tessuto come: ◦ Normale. ◦ Ischemico. ◦ Stordito in caso di ipoperfusione reversibile. ◦ Ibernato short term in caso di ripetuti fenomeni di stordimento. ◦ Ibernazione cronica. ◦ Mutilato, imbalsamato. Questo tipo di studio è indicato: ◦ Dopo un infarto miocardico. ◦ In caso di visualizzazione di ampie aree acinetiche. ◦ In presenza di segmenti vascolari potenzialmente suscettibili di rivascolarizzazione. Anche in questo caso si eseguono due esami: ◦ A riposo. ◦ A riposo in presenza di nitrati. Le due immagini vengono poste a confronto. MIBG (meta iodo benzil guanidina) CON IODIO 131 E IODIO 123 Si tratta di una tecnica utile per lo studio dell’innervazione simpatica e parasimpatica del cuore, si esegue in caso di: • Ischemia. • Scompenso. • Fenomeni aritmici. • Neuropatia diabetica. • Trapianto di cuore. • Cardiomiopatrie ipertrofiche e dilatative. • Cardiotossicità. Il radiofarmaco utilizzato è un analogo della noradrenalina e viene captato dalle strutture sinaptiche. ANGIOCARDIOSCINTIGRAFIA AD EQUILIBRIO O VENTRICOLOGRAFIA RADIOISOTROPICA Si tratta di una tecnica che consente di valutare il contenuto ventricolare marcando i globuli rossi e sincronizzando la valutazione con l’elettrocardiogramma: • Si somministrano cloruri di stagno per via endovenosa, tali ioni si fissano sulle membrane cellulari degli eritrociti. • Il picco massimo di distribuzione si sviluppa dopo 20 minuti. • Al ventesimo minuto si somministra del tecnezio 99 che, essendo dotato di elevato tropismo per il cloruro precedentemente iniettato, si distribuisce sugli eritrociti. Si utilizza questa metodica nella valutazione valutare della funzionalità ventricolare delle donne in corso di chemioterapia.

15.5. SISTEMA NERVOSO CENTRALE I radiofarmaci utilizzati in ambito di SPECT cerebrale sono suddivisi in due categorie: • D I PERFUSIONE tra cui ricordiamo: ◦ HM-PAO marcato con tecnezio 99. ◦ ECD marcato con tecnezio 99.

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15. ASPETTI CLINICI Questi principi attivi attraversano la membrana ematoencefalica vista la loro natura lipofila, giunti oltre a tale barriera divengono carichi e permangono in sede. In linea generale la tecnica è la seguente: ◦ Paziente supino in ambiente privo di stimoli esterni sonori e luminosi. ◦ Iniezione per via endovenosa di una dose di radiofarmaco. ◦ A 90 minuti dall’inizio della somministazione si procede alla esecuzione dell’esame con una gammacamera a due testate. • R ECETTORIALI o per la neurotrasmissione, ci possono dare indicazioni importanti in diversi ambiti, nello specifico ricordiamo. ◦ IBZM marcato con iodio 123, specifico per i recettori D2 della dopamina. 2 La distribuzione è tale che l’esame può essere eseguito 90 minuti dopo la somministrazione. 2 Il radiotracciante si fissa a livello dei gangli della base principalmente e in piccola parte diffusamente a livello corticale. ◦ DAT scan, si localizza a livello presinaptico nel meccanismo di trasporto della dopamina. Essendo un analogo della cocaina, presenta un’alta affinità per il recettore dell’uptake dopaminergico, si caratterizza inoltre per: 2 Una distribuzione epatica e polmonare. 2 Un tempo di distribuzione che è di circa 3 ore: in queste tre ore il paziente permane in medicina nucleare visti gli effetti cocaino-simili di questa sostanza. ◦ FP-CIT marcato con iodio 123, si localizza a livello del sistema di trasporto presinaptico della dopamina, deputato al reuptake. In questo caso la distribuzione è più lenta, richiede circa 4 ore, la localizzazione del farmaco nel paziente sano è simile a quella descritta per l’IBMZ. L’uso accorto di questi tre farmaci consente di eseguire una diagnosi differenziale tra parkinson e sindromi parkinsoniane: nel primo caso ad essere alterata è la funzione di secrezione e produzione della dopamina, di conseguenza FP-CIT o DATscan, localizzandosi presinapticamente, non potranno essere captati, nel secondo caso la disfunzione è recettoriale, cioè post sinaptica, e a non essere captato sarà l’IBMZ. • C ELLULARI , utili nella valutazione delle neoplasie, nello specifico si possono utilizzare: ◦ Tallio 201. ◦ MIBI marcato con tecnezio 99. Nella valutazione di tessuto neoplastico nel contesto di lesioni necrotiche o fibrotiche identificate con TC o RMN.

15.5.1. INDICAZIONI Le indicazioni all’utilizzo di questa tecnica sono fondamentalmente legate a: • Cerebropatie vascolari: le alterazioni in questo contesto sono visibili, con adeguato tracciante, subito dopo l’evento cerebrovascolare (80% di sensibilità). Ricordiamo che: ◦ Le anomalie di fissazione sono definite significative quando vi sia una differenza rispetto alla zona controlaterale superiore al 10-15%. ◦ Lo studio SPECT di perfusione rappresenta la situazione perfusoria al momento in cui il tracciante viene iniettato, di conseguenza sarebbe ideale iniettare immediatamente il radiofarmaco ed eseguire poi in un secondo momento, entro 4 ore, la scintigrafia. • Epilessie che in caso di inefficacia della terapia possono essere identificate in maniera efficace ed eventualmente trattate chirurgicamente: l’indagine è valida ovviamente solo se condotta durante l’attacco. • Demenze, nello specifico è molto utile nella valutazione di demenze: ◦ Vascolari. ◦ Degenerative. ◦ Miste. Le principali indicazioni in questo contesto sono legate a:

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15. ASPETTI CLINICI

• • • • • •

◦ Conferma della diagnosi anche in fase iniziale di malattia, soprattutto per l’Alzheimer, si registrano ipoperfusione temporale, parietale, dei nuclei della base e del cervelletto. ◦ Diagnosi differenziale di malattia di Parkinson e parkinsonismi come accennato. ◦ Diagnosi differenziale tra demenza a corpi di Lewi e malattia di Alzheimer: la prima dimostra una alterazione diffusa a livello occipitale oltre che parieto temporale come nell’Alzheimer. ◦ Diagnosi differenziale delle afasie: 2 Primaria, che dimostra una alterazione dell’area di Broca. 2 Fluente, che dimostra una alterazione dell’area di Wernicke. ◦ Diagnosi di demenza fronto temporale. ◦ Diagnosi di demenza vascolare caratterizzata da fenomeni ipoperfusivi diffusi. Encefaliti. Esiti di traumi. Caratterizzazione di quadri psichiatrici. Diagnosi differenziale di patologie degenerative. Conferma della morte cerebrale. Valutazione di neoplasie cerebrali.

15.6. ONCOLOGIA CONVENZIONALE Con questo termine si indicano le applicazioni di tecniche di medicina nucleare convenzionale all’oncologia, i traccianti utilizzati sono: • Gallio67 citrato: si usa unicamente per studiare le patologie granulomatose, un tempo utilizzato per i linfomi. • Tallio201: abbandonato. • 99mTc MIBI. • 99mTc TETROFOSMINA. • 99mTc DEPREOTIDE. Applicazioni specifiche richiedono poi traccianti differenti: • CARCINOMA DELLA MAMMELLA , le applicazioni sono relative a: ◦ Diagnosi tramite: 2 Mammoscintigrafia. 2 PET con FDG. 2 Linfoscintigrafia e linfonodo sentinella. 2 Scintigrafia scheletrica nel post diagnosi. ◦ Monitoraggio con l’esecuzione di: 2 Mammoscintigrafia. 2 PET con fluorodesossiglucosio. 2 Scintigrafia schelettrica. 2 Dosaggio sierico e marcatori tumorali, esame eseguito a livello laboratoristico, si ricerca il CA 15.3 principalmente. 2 Radioterapia metabolica palliativa, soprattutto per il dolore secondario a metastasi scheletriche. Le indagini di medicina nucleare principalmente utilizzate sono quindi: ◦ M AMMOSCINTIGRAFIA , esame di secondo livello (eseguito cioè solo dopo mammografia ed ecografia), sfrutta il radiofarmaco IV. Le indicazioni quindi sono: 2 Mammografia non chiara, si verifica in caso di: 3 Mammella fibroghiandolare densa. 3 Distorsione strutturale iatrogena. 3 Protesi mammarie. 2 Lesioni a basso sospetto per cancro o probabilmente benigne alla mammografia. 2 Malattia multifocale o multicentrica. 2 Valutazione della risposta alla chemioterapia neoadiuvante in pazienti con carcinoma mammario in fase avanzata.

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15. ASPETTI CLINICI 2 Valutazione della polichemioresistenza (captazione inversamente correlata all’MRP1). 2 Valutazione preoperatoria dello status linfonodale ascellare. Il principio attivo sfruttato è il sestamibi, radiofarmaco marcato con tecnezio (TC-99m MIBI): la captazione dipende da flusso ematico, neoangiogenesi, vitalità cellulare e metabolismo locale. ◦ PET, in questo caso le indicazioni sono: 2 Mammella densa. 2 Presenza di protesi mammarie. 2 Microcalcificazioni ed opacità mal definite alla mammografia. 2 Stadiazione linfonodale loco regionale. 2 Monitoraggio della risposta terapeutica: consente una valutazione dell’efficacia anche dopo 1-2 ciclici, una valutazione puramente anatomica richiederebbe un tempo molto più lungo. 2 Ripresa di malattia e follow up. ◦ L INFONODO SENTINELLA: si tratta di un’indagine essenziale, come noto infatti le metastasi a livello ascellare influenzano pesantemente la prognosi del carcinoma mammario. In generale ricordiamo che: 2 Il linfonodo sentinella è il primo linfonodo che drena la linfa proveniente dal tumore. 2 Se il linfonodo sentinella è negativo viene risparmiata la dissezione del cavo ascellare. 2 La probabilità di coinvolgimento linfonodale aumenta con l’aumentare della grandezza della neoplasia: se superiore ai 3cm, le probabilità sono intorno al 60%. La selezione dei pazienti è fondamentale: i pazienti eligibili per questa metodica sono affetti da neoplasie con T 1 o 2 in presenza di linfonodi ascellari clinicamente negativi. Sono chiaramente esclusi pazienti in gravidanza o allattamento, affetti da morbo di Paget, da carcinoma intraduttale o carcinoma infiammatorio o in presenza di una malattia metastatica già diagnosticata. Il RADIOFARMACO utilizzato è costituito da particelle colloidali derivate dall’albumina sierica e marcate dal tecnezio, queste vengono prelevate e trasportate a livello delle vie linfatiche. 2 La somministrazione è peritumorale subdermica. 2 Nei tumori non palpabili la somminstrazione è periareolare. 2 La linfoscintigrafia quindi è essenziale per indirizzare il chirurgo durante l’intervento. Le applicazioni possibili sono due: 2 Prelievo in corso di intervento, si applica in caso di carcinoma mammario e melanoma: 3 Nel corso dell’intervento per carcinoma mammario si procede alla iniezione di radiotracciante, si attende qualche minuto e con una sonda detta “gamma probe” si procede a valutare la localizzazione del primo linfonodo. Il linfonodo rimosso viene mandato all’anatomopatologo che provvede alla sua analisi: se positivo va radicalizzata l’ascella. 3 Una volta rimosso il melanoma si inietta il radiofarmaco nei quattro punti cardinali dell’incisione e si identificano i linfonodi in modo analogo a quanto descritto in precedenza. 2 ROLL o radioguided occult lesion localization: in caso di lesione identificata ma non palpabile, si inietta sotto guida ecografica un radiotracciante, generalmente albumina umana marcata con Tc99, a livello della lesione. Una volta in sala operatoria il tracciante iniettato potrà essere usato dal chirurgo come punto di repere grazie alla sonda gamma detector. Generalmente viene eseguita una scintigrafia preoperatoria per verificare la posizione della lesione. • T UMORI NEUROENDOCRINI, vengono studiarti con octreotide, un analogo della somatostatina, marcato con Indio111 e DTPA, essenziale per consentire il legame tra le due molecole. I tumori neuroendocrini, essendo ricchi di recettori per la somatostatina, sono molto sensibili a questo tipo di indagine. L’utilizzo di questa tecnica riguarda soprattutto: ◦ Stadiazione e identificazione di neoplasia primitiva o recidive. ◦ Identificazione di lesioni non visualizzate con le altre tecniche.

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15. ASPETTI CLINICI ◦ Stadiazione prechirurgica. ◦ Stato recettoriale della massa neoplastica, essenziale al fine di stimare l’efficacia di una terapia con analoghi della somatostatina. L’indagine è condotta ovviamente in SPECT-TC. • In caso di NEUROBLASTOMA infantile, si utilizza come marcatore la meta iodio benzil guanidina, marcata con iodio123, la valutazione si fa con scintigrafia total body.

15.7. LA FLOGOSI La valutazione dei processi flogistici viene tipicamente eseguita con tecniche differenti a seconda che il processo sotto indagine sia di tipo acuto o cronico. Le indicazioni sono generalmente relative a due quadri: • La identificazione di un focolaio a sede ignota, in assenza di specifici segni clinici che ne facciano intuire la sede. • La valutazione di uno stato infiammatorio in corso, soprattutto dopo terapie mediche.

15.7.1. FLOGOSI ACUTA Le tecniche utilizzabili in questo contesto sono tre: • Scintigrafia con gallio 67 citrato, tracciante cellulare, identifica tessuti ricchi di cellule, si utilizza esclusivamente per la valutazione di focolai in sedi quali capo, torace e articolazioni, questo perché sono numerose le sedi in cui si verifica un accumulo fisiologico di tale tracciante: ◦ Milza. ◦ Midollo osseo. ◦ Ghiandole salivari. ◦ Rinofaringe. ◦ Ghiandole mammarie. Viene lentamente eliminato per via intestinale. • Scintigrafia con leucociti autologhi marcati: eseguito un prelievo di sangue si separano in laboratorio i che vengono quindi marcati con HM-PAO e tecnezio. Reiniettati al paziente, questi leucociti divengono dei marcatori: ◦ L’HM-PAO si lega al glutatione intracellulare. ◦ I leucociti, se è presente infiammazione, si portano nel tessuto flogistico. ◦ Una frazione dei leucociti reiniettati si porterà tramite il circolo a fegato, milza e midollo osseo inducendo una positività fisiologica di queste aree. I tempi di acquisizione sono lunghi, ma non essendoci nelle fasi iniziali eliminazione del farmaco tramite la bile, è ideale per la valutazione delle regioni addominali. • Leukoscan con tecnezio: il leukoscan è un anticorpo con regione costante umana e regione legante murina sensibile per i leucociti, si parla nello specifico di MARCATURA INDIRETTA DEI LEUCOCITI. Anche in questo caso si registra ◦ Una distribuzione fisiologica a livello di circolo, fegato e milza. ◦ Aree di distribuzione patologica. Il vantaggio fondamentale di questa tecnica è la velocità, soprattutto in relazione alla scintigrafia con leucociti autologhi marcati. • F18FGD PET: in corso di flogosi ci registrerà in ogni caso un aumento del consumo di glucosio da parte delle cellule infiammatorie. Le indicazioni alla esecuzione di un esame di questo tipo sono: • Febbre di origine sconosciuta, si fa spesso ricorso a questo tipo di tecnica: ◦ In caso di almeno 4 settimane di febbricola di NDD, le cause possono essere raggruppate in 5 categorie: 2 Infezioni. 2 Neoplasie. 2 Connettiviti.

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15. ASPETTI CLINICI

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•

2 Disordini misti. 2 Febbri senza causa. Si preferisce in questo caso il gallio 67 citrato. ◦ Nel paziente neutropenico o affetto da HIV, possono essere ricondotte ad infezione nel 60% dei casi, spesso da piogeni. ◦ Febbre nosocomiale, valutata preferenzialmente con leucociti marcati, le cause principali sono: 2 Infezioni. 2 Tromboflebiti. 2 Embolia polmonare. Le febbri da farmaci rappresentano un’evenienza del tutto particolare da indagare anamnesticamente. Dei casi sottoposti ad analisi in questo contesto, il 30% dei casi risulta colpito da infezioni, il 12% da neoplasie, il 30% da patologie del connettivo. Il 20% dei casi permane, nonostante tutto, di origine sconosciuta. Follow up delle artroprotesi in caso di sospetto di infezioni. Infezioni di protesi vascolari, che si verificano nel 2% dei casi e danno un rischio di mortalità del 22-75%. Si possono sfruttare sia il gallio citrato sia i leucociti marcati. Infezioni del sistema nervoso centrale, dal punto di vista tecnico: ◦ La scintigrafia con leucociti marcati offre una buona performance diagnostica con livelli di accuratezza del 90%. ◦ La terapia con corticosteroidi non influenza il successo dell’indagine. ◦ La captazione di leucociti da parte di alcuni tumori può abbassare la specificità. Spondilodisciti: fisiologicamente, a causa della vascolarizzazione del midollo, si registra un’ombra leucocitaria a livello delle strutture vertebrali, in corso di spondilodiscite questo non si verifica in quanto la fogosi e l’edema compromettono la vascolarizzazione locale. Malattie infiammatorie croniche intestinali: si possono studiare tutte le IBD, la diagnosi si fa in quanto somministrando leucociti marcati si verifica un accumulo intestinale in meno di 3 ore. I vantaggi di questo tipo di tecnica sono legati al fatto che: ◦ Valutazione simultanea del piccolo e grosso intestino. ◦ Definisce l’estensione esatta della malattia. ◦ Valuta siti addominali ed extraddominali. ◦ Consente di valutare le fistolizzazioni. ◦ È ideale nel paziente che non può subire una endoscopia.

15.7.2. FLOGOSI CRONICA L’analisi della flogosi cronica prevede l’uso di gallio 67 citrato: questo analogo del ferro si lega alla transferrina, alla lactoferrina e ad altre proteine che contengono ferro. • Viene escreta la quantità circolante nelle ventiquattro ore. • La quantità ritenuta dal corpo risulta visibile nelle successive 48 ore. Le indicazioni sono relative allo studio di: • Febbri di origine sconosciuta. • Osteomieliti croniche. • In corso di sarcoidosi produce il “segno del panda” dovuto alla captazione del farmaco anche a livello oculare. • Flogosi croniche in generale.

15.8. SCINTIGRAFIA RENALE La scintigrafia renale è una tecnica utilizzata soprattutto in ambito pediatrico, le indicazioni al suo utilizzo sono: • Valutazione della funzione renale relativa e globale.

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15. ASPETTI CLINICI • Valutazione dell’impatto di malattie e farmaci nefrotossici. • Valutazione della ipertensione nefrovascolare. • Nefropatia ostruttiva. • Malformazioni renali. • Traumi renali. • Trapianti di rene. Esistono diversi tipi di indagine scintigrafica renale, nello specifico ricordiamo: • Statica planare: il radiofarmaco si fissa solo a livello corticale. • Dinamica, detta anche sequenziale, prevede l’inizio delle indagini parallelamente alla somministrazione del tracciante. • Cistoscintigrafia per la valutazione dei reflussi vescico ureterali. • Scintigrafia dinamica con diuretico. • Cistografia diretta. • Cistografia indiretta.

15.8.1. SCINTIGRAFIA RENALE STATICA Metodica non invasiva utile alla valutazione del parenchima renale funzionante, il tracciante utilizzato si concentra in particolare a livello della corticale: • Si somministra acido dimercaptosuccinico o DMSA marcato con tecnezio 99. • Legato alle proteine plasmatiche per il 90%, giunge a livello renale dove si concentra nei tubuli contorti prossimali. • A livello corticale troviamo 20 volte il tracciante che troviamo a livello midollare. Le immagini, scintigrafiche o SPECT, vengono acquisite dopo 3-4 ore nel paziente normale o 6 o più ore dopo in caso di insufficienza renale. L’utilizzo di questa tecnica è ottimale nella valutazione di: 1. Quantificazione del parenchima renale funzionante. 2. Stima della funzione renale relativa: si possono confrontare i due reni. 3. Follow up delle pielonefriti soprattutto croniche: consente di valutare l’estensione delle cicatrici. 4. Identificazione di anomalie congenite.

15.8.2. SCINTIGRAFIA RENALE DINAMICA Questa tecnica sfrutta la capacità di radiofarmaci: • G LOMERULARI , eliminati esclusivamente dalla filtrazione renale, non vengono né riassorbiti né secreti dal tubulo, si sfruttano: ◦ DTPA marcato con tecnezio 99. ◦ EDTA marcato con cromo 51. ◦ Iotalamato marcato con iodio 125. • T UBULARI , eliminati esclusivamente dal rene durante il passaggio, sia per filtrazione che per escrezione, sono: ◦ MAG 3 marcato con tecnezio 99. ◦ Ippurano marcato con iodio 131 o 123. Di essere filtrati dal rene ed eliminati normalmente, consente di studiare: 1. Le capacità funzionali di ciascun rene, in modo isolato. 2. L’escrezione del radiofarmaco attraverso il tratto urinario superiore. Le immagini vengono acquisite in proiezione posteriore salvo si esegua la valutazione di un rene trapiantato, con una gamma camera con un campo di indagine che comprenda reni e vescica. • Il tempo di acquisizione è di 20 minuti, prolungato eventualmente da casi di deflusso rallentato o se sono necessari test farmacologici • L’elaborazione dei dati prevede la compattazione delle immagini acquisite in sequenze della durata di un minuto, utili a valutare la dinamicità dell’evento. • Si procede alla selezione delle ROI, aree di interesse, che vanno valutate, queste sono.

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15. ASPETTI CLINICI ◦ Aree di interesse clinico a livello del parenchima renale: oltre ad aree miste si consiglia la acquisizione di una ROI solo parenchimale. ◦ Aree prossime al rene, utili alla valutazione della attività di fondo. ◦ Un’immagine precoce, in corrispondenza del ventricolo sinistro. • Per ciascuna ROI vengono elaborate delle curve attività tempo e delle curve dette nefrogeniche che valutano la attività corretta sulla base del fondo circolante valutato tramite le immagini precoci e le aree laterali del rene. Si distinguono nella esecuzione dell’esame funzionale tre fasi: • P RIMA FASE o fase vascolare di perfusione che analizza l’arrivo del radiofarmaco a livello dei reni: la curva presenta pendenza molto elevata. • S ECONDA FASE utile alla valutazione della corticale renale e della filtrazione glomerulare e della estrazione parenchimale: raggiunge un massimo tra 2.5 e 3.5 minuti. • T ERZA FASE con progressivo allontanamento del tracciante e decremento della radioattività a livello renale e passaggio della stessa a livello di bacinetto, pelvi, uretere e vescica. INDICAZIONI RELATIVE ALLA OSTRUZIONE DELLE VIE URINARIE Prima di eseguire una scintigrafia renale, è essenziale eseguire una serie di test quali: • Clearance della creatinina. • Azotemia. • Clearance dell’inulina. I vantaggi che ci da la scintigrafia renale sono tipicamente: • Facilità di esecuzione. • Dose di esposizione bassa. • Consente di valutare la funzionalità di un singolo rene. Rispetto ad urografia ed urotac risulta sicuramente somministrare una dose minore ed essere maggiormente efficace. Quanto riesce a definire la scintigrafia renale rispetto ad una qualsiasi altra indagine è sicuramente la diagnosi differenziale di ostruzione delle vie urinarie: • F UNZIONALE: si registra una idronefrosi con ipotonia a livello dei bacinetti o a livello pielico o ureterale. • ORGANICA, a prescindere dallo stimolo non elimina urine. IL TRAPIANTO DI RENE La scintigrafia renale è ottimale nella valutazione del trapianto di rene, le complicanze che possono insorgere sono: 1. Rigetto dell’organo trapiantato. 2. Necrosi tubulare. 3. Stenosi dell’arteria renale. 4. Stenosi o ostruzioni o fistole a carico ureterale. L’indagine scintigrafica aiuta nella valutazione sia funzionale che morfologica del rene. L’esecuzione è identica a quella di una scintigrafia renale eccetto per la localizzazione del rene trapiantato che è in fossa iliaca. Il MAG-3 è il farmaco maggiormente utilizzato in questo contesto per le informazioni cliniche che è in grado di fornire. APPLICAZIONI DI TEST FARMACOLOGICI Oltre alla semplice scintigrafia renale, possiamo eseguire: • S CINTIGRAFIA CON TEST ALLA FUOROSEMIDE, si somministra del lasix e si valuta la risposta del rene: ◦ Valutiamo al capacità di filtrazione renale. ◦ Facciamo alzare il paziente e lo mandiamo in bagno. ◦ Si riprende la valutazione della attività.

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15. ASPETTI CLINICI ◦ Se la stasi renale non si è modificata con il movimento, si somministra del lasix e si acquisisce circa mezz’ora di immagini valutando la capacità di eliminazione del rene. Il picco massimo di efficacia del lasix si registra a 15 minuti di distanza, l’esame dura quindi almeno 20-25 minuti. In linea generale il test alla furosemide ci dice se l’ostruzione sia funzionale o organica: ◦ Se il paziente non risponde o la sua condizione peggiora con la filtrazione stimata, l’ostruzione è organica e prescinde dalla stimolazione alla produzione di urine. ◦ Se l’ostruzione è funzionale, generalmente il diuretico ha effetto e induce quantomeno un parziale miglioramento della condizione. • S CINTIGRAFIA CON TEST AL CAPTOPRIL , ace inibitore che blocca i meccanismi di compenso scatenati dal sistema RAAAS, si eseguono quindi: ◦ Un esame basale, in assenza di captopril. ◦ Un esame dopo somministrazione di captopril. In questo modo è possibile valutare quanto il sistema RAAAS contribuisca alla valutazione della funzione di filtrazione. Si possono osservare: ◦ La scintigrafia basale può mostrare: 2 Un quadro del tutto normale. 2 Una patologia bilaterale. 2 Una patologia ostruttiva, e si procede al test con fusosemide generalmente. 2 Una ridotta funzionalità unilaterale: si procede in questo caso alla scintigrafia con captopril. ◦ Se il rene ad attività alterata è sostenuto dal RAAAS, la sua attività calerà in modo molto significativo fino ad esaurirsi. L’obiettivo del test è quello di ottenere una valutazione di quella che sarà la funzione renale nel momento in cui verrà ripristinata la pervietà della arteria renale.

15.8.3. CISTOSCINTIGRAFIA Esame eseguito per la valutazione fondamentalmente del reflusso vescico-ureterale soprattutto nel bambino, si tratta dell’uropatia più comune in assoluto nell’infanzia (da 0.5 a 2% della popolazione, fino al 50% dei pazienti pediatrici con IVU). Il ruolo di questa tecnica è fondamentale nella diagnosi precoce della malattia che può esitare in pielonefriti e cicatrici debilitanti del rene con conseguenze deleterie nella via adulta. L’esame si svolge in questo modo: • Si posiziona un catetere. • Si somministra tramite il catetere vescicale fisiologica a 37°C. • A livello del raccordo si inserisce un tracciante a basse concentrazioni, per valutare il volume e la funzione della vescica. • Si procede alla analisi: ◦ Si riempie la vescica e si valuta la presenza o assenza di reflusso. ◦ Si fa mingere il paziente: il reflusso può essere presente anche in sola fase minzionale. 2 Il bambino non collaborante viene sedato. 2 Il bambino collaborante viene invitato a mingere nel pappagallo o nella padella per eseguire adeguatamente l’esame.

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15.9. FARMACI UTILI E RELATIVE APPLICAZIONI FARMACO 99

CARATTERISTICHE

scintigrafia ossea scintigrafia tiroidea scintigrafia tiroidea scintigrafia tiroidea/terapia scintigrafia paratiroidea scintigrafia surrenalica scintigrafia surrenalica scintigrafia polmonare perfusionale scintigrafia polmonare ventilatoria scintigrafia/SPECT cardiaca scintigrafia/SPECT cardiaca scintigrafia/SPECT cardiaca scintigrafia/SPECT cardiaca scintigrafia cerebrale perfusionale scintigrafia cerebrale perfusionale scintigrafia cerebrale recettoriale scintigrafia cerebrale recettoriale scintigrafia cerebrale recettoriale scintigrafia cerebrale cellulare scintigrafia cerebrale cellulare ricerca di neoplasie ricerca di neoplasie ricerca di neoplasie linfonodo sentinella tumori neuroendocrini marcatore cellulare marcato in laboratorio marcatura indiretta scintigrafia renale statica scintigrafia renale dinamica scintigrafia renale dinamica scintigrafia renale dinamica scintigrafia renale dinamica scintigrafia renale dinamica

estremamente specifico, emivita di 110min, picco di captazione a 3h comportamento analogo allo I, emivita di 6h valuta specificamente la captazione tiroidea dello iodio alta energia, emette particelle α, terapia ablativa sensibile alla ipercellularità, valuta indagini per sottrazione specifico per la corticale, utile per Conn, Cushing e incidentaloma specifico per la midollare, utile nel feocromocitoma

distribuzione proporzionale a flusso, buona cinetica distribuzione migliore, meno captazione epatica, t1/2 più breve valuta innervazione simptica e parasimpatica del cuore valutazione della funzione di pompa con GR marcati distribuzione in 90 minuti distribuzione in 90 minuti distribuzione 90 min, post sinaptico distribuzione 3h, pre sinaptico pre sinapatico tracciante per neoplasie tracciante per neoplasie

analogo della somatostatina utilizzabile solo a livello testa collo per interferenze acquisizione più lunga, non ha interferenze addominali Somministrazione di anticorpi marcati con 99 Tc concentrazione prevalente a livello corticale (20:1) glomerulare glomerulare glomerulare tubulare tubulare

15. ASPETTI CLINICI

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Tc MDP 99 Tc 123 I 131 I 99 Tc sestamibi 131 I iodocolesterolo 131 I meta-iodo-benzil-guanidina 99 Tc MAA (macroaggregati albuminici) 99 Tc technegas 99 Tc sestamibi 99 Tc tetrofosmin 131 I o123 I meta-iodo-benzil-guanidina SnCl4 -> Cl-GR -> Cl99 Tc-GR 99 Tc HM-PAO 99 Tc ECD 123 I IBMZ Dat-SCAN 123 I FP-CIT Tallio 201 99 Tc MIBI 99 Tc MIBI 99 Tc tetrofosmin 99 Tc depreotide 99 Tc albumina sierica 111 In octreotide con DTPA 67 Ga citrato Marcatura diretta con HM-PAO Leukoscan 99 Tc DMSA 99 Tc DTPA 51 Cr EDTA 125 I Iotalamato 99 Tc MAG3 131 123 I o I Ippurano

TECNICA IN CUI VIENE UTILIZZATO

16. IL CICLOTRONE E LA PET/TC Uno degli strumenti in assoluto più utilizzati in un servizio di medicina nucleare è il sistema PET/TC: nonostante il sistema sia estremamente diffuso da lungo tempo, una buona parte dei centri ha la possibilità di eseguire indagini unicamente grazie all’uso dell’FDG. L’FDG come accennato precedentemente, è il farmaco in assoluto più pratico da utilizzare in ambito PET vista la sua estrema disponibilità e la sua capacità di conservazione. I rilevatori utilizzati nella diagnostica PET sono ovviamente gli stessi utilizzati nella rilevazione della radiazione gamma per scintigrafia e spect, la radiazione è infatti, seppur generalmente maggiormente energetica (511KeV), fondamentalmente la stessa: la composizione generale del sistema di detezione è la stessa, ma l’elettronica risulta molto più complessa. Dal punto di vista tecnico possiamo distinguere: 1. PET convenzionale, si basa sulla detezione della radiazione gamma emessa dalla anichilazione di un positrone e un elettrone. 2. PET-TC che, analogamente alla SPECT-TC ci consente di combinare informazioni di tipo anatomico con informazioni di tipo biofisiologico. Si passa da un minimo di 8 strati ad un massimo di 256 strati. 3. PET-RM, meno diffusa ma disponibile. Le immagini ottenute e il conseguente referto si basano sul parametro SUV: si tratta di un parametro semiquantitativo che determina la concentrazione di FDG nell’area in corso di valutazione rapportata alla dose che di radiofarmaco somministrato e alla superficie corporea e al peso. L’equazione utilizzata è la seguente SU V =

attivit` a ROI media(mCi/ml) dose iniettata/peso corporeo(g)

In oncologia il radiotracciante in assoluto più utilizzato resta l’FDG in quanto riflette l’ipermetabolismo tumorale: maggiore è la captazione maggiore è la aggressività tumorale, nella maggior parte dei tumori aggressivi riconosciamo un incremento della espressione di recettori e trasportatori per il glucosio. Prima di eseguire un esame con FDG è essenziale valutare la glicemia del paziente: • La glicemia deve essere inferiore a 180mg/dl, in caso contrario l’esame non sarà attendibile. • La somministrazione di FDG non provoca conseguenze nel paziente diabetico: la dose massimale somministrata corrisponde a circa un cucchiaino da caffè di zucchero. • Se anche il paziente dovesse assumere insulina, il suo effetto non inficierebbe il risultato del test. I vantaggi della PET TC rispetto alla PET normale sono significativi: • Aumenta la capacità di identificazione e localizzazione delle lesioni. • Migliora la qualità dell’immagine PET ed evita contaminazioni dell’immagine relative a fenomeni quali radiazione diffusa o simili. • Consente una significativa riduzione della durata dell’esame. • Consente una riduzione nel tempo di apprendimento della metodica PET consentendo di formare un atlante anatomico, personale coerente con le immagini PET in corso di studio. • Consente una migliore formulazione di piani terapeutici, sia medici che chirurgici.

16.1. ESAMI PET-TC E LORO ESECUZIONE Un esame PET in assenza di TC consta di una successione di due fasi distinte: 1. Parte emissiva, in cui viene rilevata la radiazione emessa dal radiofarmaco iniettato al paziente. 2. Parte trasmissiva durante la quale viene misurata la attenuazione che subiscono i raggi gamma in uscita dal corpo del paziente. Si tratta di una fase che dura da 2 a 4 minuti per ciascuna sezione rilevata in misura variabile a seconda di: a) Dimensioni del paziente.

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16. IL CICLOTRONE E LA PET/TC b) Stato delle sorgenti. Fondamentalmente sulla base dei dati anatomici raccolti, si procede alla creazione di una mappa di attenuazione che risulta essenziale per bilanciare le variabili relative al diverso ostacolo incontrato dalla radiazione gamma prima di raggiungere la gamma camera. Nel complesso di un esame total body, praticamente sempre richiesto viste le indicazioni dell’esame, la parte trasmissiva prevede una durata media complessiva di 20 minuti: un esame PET nel suo complesso arriva a durare in media 45 minuti. Ad oggi la PET-TC consente di ridurre notevolmente i tempi di acquisizione necessari per l’esecuzione di una PET e la creazione di una mappa di attenuazione che viene ricavata direttamente dalle immagini tomografiche: si passa da un esame della durata di 45 minuti ad un esame della durata di 20-25 minuti.

16.2. APPLICAZIONI CLINICHE Le applicazioni cliniche di questo tipo di metodica sono diverse: • Nell’85-90% dei casi le indicazioni sono oncologiche: ◦ Diversi tipi di carcinoma. ◦ Linfomi maligni. ◦ Sarcomi. Dal punto di vista economico costa di più di una TC o di una RM, i criteri di appropriatezza sono molto rigidi, esistono linee guida molto precise. La PET anzitutto non ha mai funzione diagnostica, la diagnosi è già stata fatta, il paziente viene sottoposto all’indagine in questione per motivi di: ◦ Conferma. ◦ Stadiazione. ◦ Ristadiazione in caso di sospetto di recidive o per il follow up di fenomeni metastatici. ◦ Valutazione del grado di malignità della neoplasia, come accennato correlato ai livelli di FDG captato. ◦ Predire la risposta alla terapia in fase precoce. ◦ Identificare la malattia primitiva in presenza di un T di origine ignota. ◦ Localizzazione maggiormente precisa del sito da biopsiare. ◦ Pianificazione dei piani di trattamento radioterapico. • Le restanti indicazioni si dividono tra: ◦ Cardiologiche: la PET è considerata la tecnica di riferimento per l’identificazione di aree miocardiche ancora vitali dopo un infarto. ◦ Applicazioni neurologiche per patologie degenerative. In linea generale il vantaggio fondamentale della PET-TC è che consente di avere una risoluzione spaziale estremamente alta, si arriva fino a 0.6cm, contro il centimetro della SPECT-TC. INDICAZIONI RELATIVE A SPECIFICI ORGANI Le indicazioni per i singoli organi sono quindi: • A livello del POLMONE : ◦ Caratterizzare un nodulo polmonare solitario, la PET è in grado di distinguere tra una lesione benigna e una maligna. 2 In linea generale la sensibilità della PET è maggiore rispetto a quella della TC. 2 Molta attenzione va prestata alla possibilità che la neoplasia in esame sia un carcinoma bronchiolo alveolare: in questi casi la lesione potrebbe, visto il suo lento metabolismo, non captare FDG. ◦ Molta attenzione deve essere posta ai falsi positivi che vanno distinti dal carcinoma polmonare, nello specifico: 2 Processi infiammatori. 2 Tubercolosi. 2 Sarcoidosi e altre malattie granulomatose.

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16. IL CICLOTRONE E LA PET/TC 2 Amiloidosi nodulare. 2 Aspergillosi. 2 Linfangiomi ed emangiomi cavernosi. 2 Pneumoconiosi con linfadenite. In questo contesto ricordiamo ovviamente che nessun’indagine può garantire la diagnosi se non la biopsia con valutazione istologica (non solo citologica). ◦ È possibile valutare la struttura e la distribuzione di un nodulo prima che l’oncologo o il chirurgo toracico lo rimuovano, si possono eseguire: 2 Staging per i pazienti candidati alla chirurgia. 2 Restaging per i reperti dubbi, soprattutto per quanto riguarda metastasi a distanza, soprattutto a livello linfonodale, aspetto che la PET è in grado di visualizzare in modo ottimale. A nodulo caratterizzato si eseguirà comunque una biopsia con stadiazione. ◦ Mesotelioma, la diagnosi si fa analogamente ad altre neoplasie, in altro modo, ma lo staging può essere importante a fine terapeutico (ove la terapia possa essere possibile). • L INFOMI H ODGKIN E NON H ODGKIN : ◦ La PET è utile nella stadiazione iniziale della malattia. ◦ Una valutazione precoce della terapia viene eseguita dopo due cicli: se lo schema terapeutico si dimostra efficace, si procede, in caso contrario no. ◦ Al termine della terapia viene eseguita una PET per controllare l’effettiva eradicazione della malattia. ◦ In caso di sospetto di ripresa di malattia, una scintigrafia viene sempre eseguita. ◦ Follow-up del paziente. • A PPARATO DIGERENTE , IN QUESTO CONTESTO LA PET SI UTILIZZA PER : ◦ Lo studio di esofago e stomaco: 2 Stadiazione per lo studio di tumori operabili. 2 Ristadiazione in caso di dubbio di recidiva, soprattutto dopo terapia con anticorpi monoclonali. ◦ Pancreas: 2 diagnosi differenziale di lesioni dubbie, soprattutto per quanto riguarda il carcinoma pancreatico e la pancreatite cronica. 2 Staging delle forme potenzialmente operabili. 2 Restaging in caso di rialzo di markers o dubbi alla TC. ◦ GIST: la PET è utile di nuovo nello staging e nella valutazione della risposta alla terapia con anticorpi monoclonali. ◦ Cancro del colon-retto, in questo caso si sfrutta per: 2 Restaging in caso soprattutto di rialzo markers o dubbi alla TC. 2 Studio di metastasi potenzialmente operabili, soprattutto epatiche: una metastasi unica, rientra in ambito di operabilità, metastasi multiple non possono essere trattate con la sola chirurgia. 2 Restaging dopo terapia neoadiuvante. In questo contesto risulta poco utile nella valutazione di: ◦ Epatocarcinoma, si tratta di un’indagine che tipicamente presenta una sensibilità piuttosto bassa: l’FDG che somministriamo viene defosforilato rapidamente e quindi espulso dalla cellula. È possibile eseguire uno studio con carbonio 11 acetato. ◦ Tumori neuroendocrini, anche in questo caso il metabolismo piuttosto lento, l’FDG è quindi efficace in questo tipo di analisi: esistono dei marcatori specifici, decisamente più sensibili, come fluorodopa. • R ENI E VESCICA , anche in questo caso l’uso della PET è limitato: ◦ Prima di tutto L’FDG viene fisiologicamente eliminato per via renale, nel paziente normale di conseguenza, la captazione è comunque piuttosto alta. ◦ Nello studio delle metastasi ossee, la tecnica in questione è poco utile in quanto si tratta generalmente di focolai osteodistrofici.

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16. IL CICLOTRONE E LA PET/TC • T UMORI GINECOLOGICI, le indicazioni appropriate sono legate a: ◦ Diagnosi differenziale di masse annessiali. ◦ Diagnosi e stadiazione di masse operabili. ◦ Follow up in caso di rialzo della CA125, marker tumorale per il carcinoma ovarico. ◦ Valutazioni post operatorie generiche. ◦ Nel carcinoma cervicale localmente avanzato, può essere utilizzato per: 2 Ristadiazione. 2 Casi dubbi. ◦ Fenomeni metastatici. • P ROSTATA, anche nell’ambito del carcinoma prostatico, la PET è di scarso aiuto. Il marcatore utilizzato è il fluoro 18 associato a colina e viene utilizzato routinariamente per diverse indagini. Dal punto di vista pratico le indicazioni sono relative: ◦ Non alla diagnosi o alla stadiazione. ◦ Solo e unicamente in caso di sospetto di recidiva di carcinoma prostatico: sono pazienti trattati o con terapia radiante o chirurgicamente nei quali si registrano innalzamenti sospetti del PSA. ◦ La valutazione delle metastasi ossee, come accennato, viene condotta con scintigrafia ossea normale. • Anche le METASTASI SCHELETRICHE possono essere studiate con l’uso della PET, ma l’indagine in assoluto più utile in ambito della medicina nucleare, sarà sempre la scintigrafia ossea: ad oggi è noto che la PET presenta una superiore sensibilità solo per lo studio delle metastasi litiche, vista la maggiore captazione di FDG che queste sono in grado di dare. • M AMMELLA, anche in questo contesto la PET non viene moto utilizzata, le finalità non sono, analogamente a quanto avviene in molti altri casi, diagnostiche: ◦ Si utilizza per lo staging di tumori localmente avanzati. ◦ Si sfrutta nel post terapia, anche precocemente. ◦ Si sfrutta nel contesto di un restaging in un caso soprattutto di metastasi trattabili. ◦ In caso di incremento di marker tumorali può essere utile una valutazione di questo tipo. • M IELOMA, in questo contesto sicuramente la PET trova una applicazione veramente significativa: ◦ Consente uno staging dettagliato delle lesioni metastatiche osteolitiche. ◦ Consente di valutare l’efficacia della terapia. ◦ Consente di eseguire un restaging in caso di riemersione della malattia o sospetto della stessa. In questo contesto si esegue, ovviamente, un esame total body. • T UMORI DEL TESTA COLLO, in questo caso la PET risulta utile in caso di: ◦ Staging e diagnosi in caso di valutazione dubbia. ◦ Pianificazione della radioterapia, sempre più spesso infatti: 2 Si utilizza la TC per la valutazione del volume target 2 Si utilizza la PET per la valutazione dell’area fisiopatologicamente interessata. ◦ Stadiazione di pazienti ad alto rischio in presenza di linfonodi negativi all’indagine TC. • M ELANOMA, che viene indagato in ambito PET solo se avanzato. Resta fondamentale il linfonodo sentinella. • I N CASO DI NEOPLASIA T X: nel momento in cui non si conosca la sede della neoplasia primitiva, è possibile eseguire un esame total body con FDG e valutare la presenza di aree ipercaptanti. • E LABORAZIONE DI PIANI DI TRATTAMENTO RADIOTERAPICI, per il radioterapista sono importantissime diverse informazioni funzionali e non solo: ◦ È essenziale elaborare un piano che limiti al massimo la radiazione nelle regioni circostanti il tumore e massimizzi la dose diretta alla neoplasia. ◦ Con traccianti appositi si valuta l’ipossia tumorale: un tumore ipossico, difficilmente risponde alla chemioterapia, alcune aree rispondono bene, altre no. ◦ Solitamente il volume funzionale della neoplasia non corrisponde al volume identificato alla TC, una valutazione di questo tipo ci consente di avere dei margini maggiormente attendibili. • C UORE , nello specifico:

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16. IL CICLOTRONE E LA PET/TC ◦ La possibilità di ottenere immagini corrette per l’attenuazione e di calcolare il flusso coronarico in modo non invasivo conferisce tuttavia alla PET con ammonio una maggiore precisione diagnostica: una particolare importanza è rivestita dalla PET nello studio della coronaropatia trivasale, soprattutto in virtù delle forti capacità di quantificazione di questa tecnica. ◦ Diagnosi di vitalità miocardica: il passaggio del metabolismo da aerobio ad anerobio preclude la capacità della cellula cardiaca di utilizzare acidi grassi, di conseguenza aumenterà la captazione di FDG. Questo approccio risulta molto utile nello studio della malattia: 2 La mancanza di captazione può essere indicativa di morte cellulare o di metabolismo prevalentemente lipidico. 2 La presenza di captazione è un buon indice delle probabilità di recupero delle strutture ischemizzate. Si tratta di un test maggiormente costoso rispetto alla scintigrafia cardiaca, di conseguenza generalmente quest’ultima viene preferita. Il mismatch tra i valori ottenuti con FDG e ammonio marcato con azoto 13 possono essere utili per valutare lo stress ipoperfusivo. • E NCEFALO, in questo contesto sono rilevanti: ◦ La possibilità della PET di cogliere fenomeni di evoluzione acuta del danno metabolicovascolare nelle aree ictali, la PET cerebrale consente infatti di valutare: 2 La fase iniziale dello stroke, caratterizzata da perfusione ridotta. 2 La fase tardiva, caratterizza dal fenomeno della perfusione “di lusso”, che si verifica a pochi giorni di distanza dall’evento, e si manifesta come un incremento del flusso ematico alle aree colpite da ictus. 2 Le aree di penombra ischemica. In linea generale la TC in prima istanza, vista la sua disponibilità, e la RM in secondo luogo, sono le indagini più adatte nello studio della malattia cerebrovascolare. ◦ Le demenze possono essere indagate con questo tipo di tecnica: 2 Nella demenza di Alzheimer la PET ci consente di: 3 Formulare una ipotesi diagnostica di demenza di alzheimer1 . 3 Diagnosticare precocemente la presenza di alterazioni fisiopatologiche suggestive di demenza di Alzheimer. Una riduzione dei flussi del 20-30% in corteccia parietale viene spesso definito come tipico della malattia di Alzheimer. 2 Nella demenza parkinsoniana o nella malattia di Parkinson consente di: 3 Valutare ancora una volta precocemente l’ipermetabolismo dei gangli della base e ipocaptazione della regione della substanzia nigra. 3 Aiuta nella diagnosi differenziale con la malattia a corpi di Lewi diffusi: nella malattia di Parkison le inclusioni citoplasmatiche si ritrovano a livello anche del mesencefalo. 3 Consente di distinguere precocemente tra Parkinson e Parkinsonismi diffusi: nel secondo caso il coinvolgimento dei gangli della base è maggiore rispetto a quanto non si registri a livello della substanzia nigra. ◦ Epilessie: la captazione di FDG da parte di focolai epilettogeni aiuta nella loro localizzazione e delimitazione. Dal punto di vista pratico quest’indagine è riservata ai casi in cui la patologia epilettogena sia non responsiva alla terapia medica in prospettiva di una terapia chirurgica di rimozione del focolaio. USO DI DIVERSI TIPI DI TRACCIANTE Indicazioni all’uso di traccianti specifici sono infine: • C OLINA MARCATA CON CARBONIO 11: ◦ Nella diagnosi di carcinoma prostatico. ◦ Nella stadiazione del carcinoma della prostata. ◦ Sospetto di recidiva di carcinoma prostatico. 1

La diagnosi certa è unicamente anatomopatologica.

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16. IL CICLOTRONE E LA PET/TC

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◦ Ri stadiazione del carcinoma prostatico. ◦ In rari casi come guida alla biopsia. M ETIONINA MARCATA CON CARBONIO 11, sfruttata soprattutto per: ◦ Diagnosi di tumori del sistema nervoso centrale. ◦ Sospetto di recidive. ◦ Biopsia stereotassica. DOPA MARCATA CON FLUORO 18, si sfrutta per diverse applicazioni soprattutto: ◦ Neurologiche, per la valutazione soprattutto dei gangli della base. ◦ Oncologiche, soprattutto per quanto concerne: 2 Tumori neuroendocrini. 2 Feocromocitoma. 2 Neuroblastoma. DOTA NOC MARCATO CON GALLIO 68, analogo della somatostatina, si utilizza nello specifico per: ◦ Tumori neuroendocrini. ◦ Feocromocitoma. ◦ Paraganglioma. L’indagine principalmente utilizzata in questo contesto resta l’octreoscan che sfrutta l’indio 111, tuttavia il gallio 68 presenta dal punto di vista economico e di disponibilità caratteristiche simili al tecnezio 99. CARBONIO 11 ACETATO, si utilizza per: ◦ Epatocarcinoma. ◦ Carcinoma prostatico. FARMACO 11

C colina C metionina 18 F DOPA 68 Ga DATSCAN 11 C acetato 11

UTILIZZO CLINICO Neoplasie prostatiche Neoplasie cerebrali Condizioni fisiopatologiche dei gangli della base e neoplasie neuroendocrine Neoplasie neuroendocrine Neoplasie epatiche e carcinoma prostatico

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