MEZZI DI CONTRASTO. I mezzi di contrasto (mdc(

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1 MEZZI DI CONTRASTO I mezzi di contrasto (mdc( mdc) sono delle sostanze impiegate in diagnostica per immagini, principalmente in radiologia e anche in RM, per rendere meglio visibili alcune strutture del corpo umano 1

2 I mezzi di contrasto per radiologia si dividono in due grandi categorie a secondo della loro costituzione chimica, che ne determina i possibili impieghi: mezzi di contrasto baritati mezzi di contrasto iodati 2

3 I mezzi di contrasto baritati sono delle sospensioni di un sale, il solfato di bario (BaSO4), dotato di intensa radiopacità: : si tratta di un materiale inerte, che non viene assorbito nén metabolizzato dall' organismo. Il solfato di bario si può usare solo per gli esami del canale alimentare, dal quale viene eliminato per svuotamento naturale: apparato digerente ("pasto baritato") e clisma opaco. I mezzi di contrasto iodati sono una categoria di numerose sostanze formate da molecole anche complesse contenenti uno o più atomi di iodio. La loro struttura molecolare ne determina le diverse proprietà biologiche e i progressi della farmacologia hanno reso possibile la formulazione di mezzi di contrasto iodati compatibili con il corpo umano, sterilizzabili e iniettabili. In questo modo si sono ottenute sostanze per l'opacizzazione dei vasi (vene e arterie), dei linfatici, del canale vertebrale, dei reni per eliminazione urinaria dopo iniezione endovenosa e delle vie biliari, per eliminazione attraverso la bile. 3

4 I mezzi di contrasto iodati sono in genere ben tollerati e quasi del tutto sprovvisti di effetti collaterali: questi sono stati riportati in alcuni casi, soprattutto in passato, per l'intervento di meccanismi immuno- allergici tipo shock anafilattico. I prodotti iodati attualmente in uso, formulati in maniera iso-osmotica osmotica e non-ionica ionica,, hanno però fortemente ridotto l'incidenza e la gravità di queste reazioni collaterali, che tuttavia giustificano alcune precauzioni e cautele nel loro impiego. I mezzi di contrasto devono ritenersi a tutti gli effetti dei farmaci,, anche se ad uso quasi esclusivamente diagnostico. La loro diversa caratterizzazione chimico- fisica ne condiziona una diversa tollerabilità generale e locale, nonchè una diversa farmacocinetica e quindi diverse indicazioni. 4

5 Tra le caratteristiche hanno rilevanza assoluta: la osmolalità la viscosità la idrofilia il ph la presenza di eventuali additivi o sostanze diverse dal principio attivo nella formulazione del mezzo di contrasto la tossicità molecolare intrinseca (DL 50 e.v.) l'efficacia contrastografica (in rapporto alla concentrazione iodica disponibile) Tutto ciò comporta la necessità di razionalizzare e di ottimizzare sia il tipo di contrasto da utilizzare, sia la scelta della procedura di somministrazione, anche in rapporto alla tecnica e metodica di esame, nonchè alle caratteristiche della apparecchiatura radiologica disponibile. Somministrando queste particolari sostanze diventano visibili gli organi che le contengono, o per riempimento diretto (visceri gastro-intestinali, vene e arterie, ecc.) o per eliminazione selettiva (reni e vie urinarie, vie biliari): il transito dei mezzi di contrasto attraverso i parenchimi o la loro permanenza in alcune strutture altamente vascolarizzate ne determina l'opacizzazione ("effetto parenchimografico"). L'effetto contrastografico,, di qualunque tipo, ha durata transitoria e l'esame radiografico va eseguito, a seconda dei casi, subito o poco dopo l'assunzione del mezzo di contrasto. 5

6 I tumori maligni si accompagnano in molti casi ad un aumento della loro vascolarizzazione, con formazione di una rete arteriosa anomala e accumulo del mezzo di contrasto nel loro interno. Questa neoangiogenesi neoplastica è la base dell' impiego dei mezzi di contrasto per la diagnosi della natura delle alterazioni strutturali degli organi, utilizzandone l'iniezione arteriosa (arteriografia) ma soprattutto mediante somministrazione endovenosa durante tomografia computerizzata (TC con mezzo di contrasto). In RM si utilizzano mezzi di contrasto (es. gadobutrolo)che contengono atomi di un elemento raro, il gadolinio. Queste sostanze, somministrate per via endovenosa in occasione dell' esame, si fissano agli organi e si distribuiscono nei vasi in maniera simile ai mezzi di contrasto iodati per radiologia. La differenza consiste nel fatto che gli atomi di gadolinio non emettono direttamente segnali magnetici ma modificano temporaneamente le proprietà paramagnetiche delle zone del corpo in cui vanno a fissarsi. Ne risulta una modificazione del segnale raccolto dall'apparecchio e quindi dell'immagine RM. 6

7 Apparato digerente l'esame radiografico del tubo digerente superiore (esofago, stomaco, duodeno) e delle anse intestinali, ottenuto mediante opacizzazione dei visceri dopo ingestione di un mezzo di contrasto radiopaco,, in genere solfato di bario(baso ). 4 Clisma opaco l'esame radiografico del tratto distale dell'intestino (colon, sigma e retto), ottenuto mediante opacizzazione dei visceri tramite introduzione per via rettale di un mezzo di contrasto radiopaco,, in genere solfato di bario, e loro insufflazione con aria (doppio contrasto). 7

8 La radiografia del tubo digerente è una indagine dinamica, poichè studia in tempo reale il progredire del preparato opaco attraverso le varie porzioni del canale alimentare e ne visualizza za la cinetica e la peristalsi. Per questo motivo, si tratta di un esame abbastanza complesso la cui esecuzione va personalizzata alle caratteristiche e alle problematiche del paziente e che richiede per questo l'intervento diretto dello specialista radiologo. L'esame radiografico dell'apparato digerente non può e non deve essere eseguito impiegando mezzo di contrasto baritato qualora vi sia il sospetto di una occlusione o di una perforazione gastro-intestinale, poichè il bario non viene assorbito dall'organismo e dovrebbe quindi essere eliminato per via chirurgica. In questi casi, è necessario effettuare l'indagine impiegando del mezzo di contrasto iodato, solubile e riassorbibile. Il bario ingerito per l'esame viene eliminato normalmente nelle feci dei giorni successivi, che non ne risultano alterate. Durante questo periodo, e comunque per almeno 3-44 giorni dopo l'indagine, non sono eseguibili gli esami radiografici e TC dell'addome, dell'apparato urinario, del rachide lombare e del bacino, per la sovrapposizione del contenuto radiopaco intestinale. 8

9 Urografia l'indagine radiologica dell'apparato urinario, eseguita mediante opacizzazione dei reni e delle vie escretrici grazie alla somministrazione di un mezzo di contrasto radiopaco che viene eliminato attraverso l'urina. Il preparato contrastografico che si utilizza in urografia appartiene alla categoria dei mezzi di contrasto iodati. Esso viene iniettato per via endovenosa al momento dell'esame e quindi viene formulato in una preparazione biocompatibile,, sterile e iniettabile. Nei reni, il preparato iodato viene filtrato dai glomeruli ed è eliminato attraverso l'urina,, che ne risulta quindi opacizzata: questo effetto perdura per circa 30 minuti in condizioni normali di tecnica e di funzionalità,, e si estingue con la minzione dell'urina opaca al termine dell'esame. Per migliorare la visibilità dei reni e degli ureteri è opportuno eseguire prima dell'esame una preparazione intestinale con dieta povera di scorie e pulizia dell'intestino distale tramite clistere. 9

10 Modalità di distribuzione del MdC iniettato Distribuzione (pool vascolare) Diffusione Eliminazione Il MdC iniettato endovena si accumula nel plasma e la sua concentrazione plasmatica si innalza tanto più rapidamente quanto più veloce è l iniezione. Dal livello di concentrazione plasmatica dipende l intensitl intensità della ultrafiltrazione glomerulare al passaggio del plasma con il MdC attraverso il rene. 10

11 In una prima fase si osserveranno pertanto più contrastati i vasi, con la ovvia sequenza: dapprima le arterie e poi le vene di un organo o distretto. In tale fase iniziale di distribuzione il MdC si evidenzia soprattutto, e può essere documentato solo con una TAC veloce, la componente ematica circolante, indicando in tal modo il pool vascolare che segnala anche il distretto parenchimale più vascolarizzato, separandolo da quello a minore perfusione (come accade fra corticale renale e midollare) o la componente anatomica più vascolarizzata di una massa (angioma o neoplasia). Contemporaneamente all accumulo accumulo del MdC nel plasma l elevata concentrazione plasmatica determina rapidamente il passaggio del MdC negli spazi extravascolari per la sua elevata diffusibilità,, e questo passaggio si continua fino a che sia raggiunta la stessa concentrazione tra sangue circolante e fluidi extravascolari e anche extracellulari, poiché il MdC non entra nelle cellule. Questa quota costituisce il pool di diffusione che è molto più vasto di quello circolante. 11

12 A tale fase corrisponde una distribuzione differenziata del MdC che si osserverà accumulato nei distretti a più elevata componente liquida extracellulare: ad esempio nei tessuti parenchimali anziché in quelli connettivali; ai primi corrisponde naturalmente anche una maggiore vascolarizzazione nella fase precedente. Unica eccezione è il rene che presenta una parenchimografia a sempre maggiore intensità perché opera una clearance del plasma e trattiene il MdC ultrafiltrato nel distretto tubulare e canalare. Il rene infatti dimostra in assoluto il più alto contrast enhancement di tutti gli altri organi o tessuti. L eliminazione L del MdC nell urina permette una chiarificazione progressiva del sangue con riduzione della concentrazione plasmatica.. La diffusione ora inverte la direzione e dai distretti extravascolari il MdC ritorna al plasma. Questa terza e ultima fase è molto prolungata, dura alcune ore fino a che tutto il MdC è stato ultrafiltrato dal rene. Reazioni avverse E' ovviamente indispensabile, trattandosi di un esame che impiega mezzi di contrasto iodati per via endovenosa, eseguire preventivamente le indagini di laboratorio eventualmente ritenute necessarie per individuare i soggetti a rischio di sviluppare reazioni anafilattiche ai preparati iodati. La somministrazione endovenosa di mezzo di contrasto espone il paziente alle radiazioni ionizzanti,, interessando organi particolarmente radiosensibili come il midollo osseo delle ali iliache e le gonadi, soprattutto nel sesso femminile. 12

13 Reazioni avverse In seguito alla somministrazione parenterale di un MdC iodato uroangiografico si possono verificare eventi avversi, indesiderati o inattesi.. Essi si configurano come eventi nuovi, occorsi durante o dopo l intervento l diagnostico o interventistico,, caratterizzati dal produrre un cambiamento attuale o potenziale dello stato di salute del paziente. Nell'ambito degli eventi avversi vanno distinte le reazioni avverse (adverse( reactions,, AR) attribuibili alla somministrazione dell'agente contrastografico,, dalle complicanze imputabili all invasivit invasività della procedura o al preesistente stato clinico del paziente (ad esempio la perforazione vasale in seguito a cateterizzazione o la reazione vaso-vagale). vagale). Il rene rappresenta il bersaglio privilegiato dei tossici poiché essi sono eliminati completamente dall emuntorio renale tramite la filtrazione glomerulare,, pertanto la concentrazione intratubulare del farmaco può essere molto più alta della concentrazione plasmatica. Inoltre il meccanismo tubulare di trasporto degli ioni può favorire l entrata l dei tossici all interno delle cellule tubulari.. I principali meccanismi potenzialmente responsabili della nefrotossicità sono quello vascolare e la tossicità diretta,, sia a livello glomerulare che tubulare. In seguito alla somministrazione di MdC il flusso renale presenta dapprima un transitorio aumento, apparentemente correlato all iperosmolalit iperosmolalità,, come nel circolo periferico. Ad esso segue una prolungata vasocostrizione con conseguente diminuzione della perfusione renale e del GFR (glomerular( filtrate rate), con accentuazione delle condizioni ipossiche a livello della midollare. 13

14 Caratteristiche delle reazioni avverse chemiotossiche e anafilattoidi: 14