E.Amadei Gastroenterologia A.C.O. San Filippo Neri

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1 Mezzi di contrasto ecografici e sistemi di acquisizione. Metodologia d'esecuzione dell'esame CEUS, "Safety" dei mezzi di contrasto ecografici,aspetti medico legali E.Amadei Gastroenterologia A.C.O. San Filippo Neri

2 1968 Gremiak e Shah introducono una SOLUZIONE SALINA nel cuore destro Scoprono di ottenere una forte riflessione di ultrasuoni grazie alle MICROBOLLE DI ARIA LIBERA presenti nella soluzione

3 ANNI 80 Il real timetime ANNI 90 Il Doppler IL NUOVO MILLENNIO I mezzi di contrasto

4 MDC DI PRIMA GENERAZIONE Microbolle di aria ambientale stabilizzate da una membrana di rivestimento( albumina,acido palmitico e galattosio) determinante il rivestimento rigido amplifica il segnale,ma non lo modifica e l'insonazione determina una pressione(elevato indice meccanico 1-1,4) che porta alla rotture delle bolle più lunga durata dell incremento contrastografico rispetto alle microbolle non stabilizzate capacità di superare il microcircolo polmonare dopo inoculazione endovenosa In epatologia e gastroenterologia sono stati prevalentemente utilizzati per la loro capacitàdi incrementare il segnale Doppler a livello dei piccoli vasi profondi arteriosi e venosi rendendo valutabili flussi lenti altrimenti non evidenziabili

5 ALBUNEX (Mol.Biosys. and Mallinckrodt) Rivestimento esterno costituito da albumina ECHOVIST (Schering AG) Microsfere di galattosio LEVOVIST (Schering AG) Microsfere di galattosio e acido palmitico

6 Elevata variabilità inter- e intra-paziente dovuta a relativa fragilità delle microbolle Necessità di persistenza prolungata delle microbolle nel sangue

7 L emività di una microbolla nel sangue dipende dalla formula T = r 2 P 2D Cs r = raggio P = densità del gas D = diffusività del gas Cs = cost. di saturaz. Del gas Non era possibile aumentare il diametro delle microbolle che devono superare il microcircolo polmonare (diametro massimo consentito 6 micron) Di conseguenza sono state realizzate microbolle contenenti gas diversi dall aria e più densi di essa

8 Microbolle stabilizzate contenenti GAS inerti hanno una capsula molto soffice e possono essere paragonati a delle microbolle di sapone; grazie a questa loro caratteristica sono in grado di oscillare in risposta allo stimolo acustico, generando onde riflesse a pressioni anche molto ridotte (basso indice meccanico ). Le microbolle non vengono distrutte e l effetto contrastografico ha una maggiore durata

9 SONOVUE (BR1, Bracco spa) microbolle stabilizzate di esfluoruro di zolfo OPTISON (FS069, Mallinckrodt inc.) microbolle di perfluoropropano rivestite di albumina IMAVIST(AF0150, All.Pharm. Corp e Schering AG) microbolle di perfluoropropano DEFINITY(MRX115, Dupont-Merck inc) liposomi contenenti perfluoropropano SONAZOID (NC100100, Nycomed im.,amersham ltd) microbolle contenenti perfluorocarbonio

10 Il Sonovue (Bracco, Milano, Italy) è un mdc ecografico di seconda generazione. E costituito da una sospensione acquosa di microbolle fosfolipidiche stabilizzate contenenti esfluoruro di zolfo (SF6) Esso dimostra elevata eco-reflettività, elasticità e resistenza alla pressione dando così origine a segnali armonici anche a basse frequenze di insonazione (basso indice meccanico) Per dosi comprese tra 0.03 e 0.3 ml/kg l SF6 è ben tollerato ed eliminato per il 90% per via polmonare entro 11 min dalla somministrazione Morel DR, Invest Radiol 2000

11 F 0 F 0 Nell imaging ecografico fondamentale le immagini sono riscostruite sulla base di segnali tissutali che hanno la stessa frequenza del fascio di insonazione (armonica fondamentale)

12 Quando una microbolla è raggiunta nel tessuto dal fascio ultrasonoro comincia ad oscillare inviando all apparecchiatura ecografica frequenze fondamentali e frequenze multiple della fondamentale (seconda armonica) F 0 Scattered Power [Db] SUB HARMONIC FONDAMENTAL F 0 +F 1 +F 2 etc. ULTRA HARMONIC 2nd HARMONIC Frequency [MHz]

13 ECOGRAFIA CON MEZZO DI CONTRASTO(CEUS) Grazie a dispositivi di filtraggio (CnTI o Contrast Tune Imaging), gli ecografi dedicati all esame con mdc sono in grado di ricevere esclusivamente o preferenzialmente le frequenze in seconda armonica, visualizzandolo in Real Time

14 I mdc ecografici di seconda generazione consentono lo studio delle lesioni tumorali in termini di: a)morfologia vascolare; b)modalitàdi vascolarizzazione arteriosa o venosa; c)curve di incremento tempo/intensità Nel fegato dell animale da esperimento sono state identificate tre fasi di enhancement dopo inoculazione endovenosa di SF6: Arteriosa Portale Sinusoidale Guidelines EFSUMB 2008 Anche nel fegato umano possono essere distinte tre fasi: Arteriosa: fino a 30 sec dall inoculazione (45 sec nei pazienti cirrotici) Portale: precoce fino a 60 sec dall inoculazione, tardiva fino a 90 sec dall inoculazione Sinusoidale (o parenchimale): oltre 90 secondi dall inoculazione Solbiati L, Eur Radiol 2001 Phase start Visualization Post-injection time(seconds) end Arterial Portal-venous(PV) Late >120 bubble disappearance ( )

15 Apparecchiatura con software dedicato contrasto specifico che utilizza una frequenza armonica a bassa pressione acustica ( 2-4 MHz) e basso indice meccanico inferiore a 0,2 (pressione acustica ottimale di kpa equivalente ad un indice meccanico di 0,06-0,08) Setting: Frequenza idonea alla profondità della lesione Fuoco unico,subito al disotto dell area d interesse Scala TGC bassa,specie per i livelli superficiali Gain medio-basso

16 1. Preparare SonoVue 2. Preparare il paziente ago-cannula di calibro adeguato ( 18-20G) per evitare turbolenze e rottura delle microbolle scegliere l approccio idoneo capire che tipo di respirazione si può ottenere 3. Ecografia di Base a) B-Mode, Doppler, Power Doppler, b) Archiviazione esame eco di base c) Prepararsi all utilizzo del software contrastografico 4. Aspirare SonoVue in siringa 5. Iniettare... bolo rapido (2-3 ) d 2,5 ml Al bolo far seguire l infusione di 10 ml di soluzione fisiologica per evitare che residui del mdc nel lume dell ago 6. Esecuzione CEUS... far partire il cronometro al momento dell iniezione far partire la videoacquisizione in caso di apnea iniziare 7-8 dopo iniezione

17 Durata delle microbolle da 240 a 360 secondi Completa eliminazione delle microbolle per via respiratoria entro 9-10 minuti Dopo questo intervallo è possibile ripetere l esame Acquisire un filmato,di cui si potà usufruire attraverso revisioni a scopo interpretativo,foto,misurazioni.. Terminare l'acquisizione quando finisce l'effetto del MdC,ricordando però che in alcune applicazioni è importante prolungare molto l'esame,poichè a livello splenico o negli endoleak dell'aorta, per esempio,l'enhancement è ancora presente rispettivamente a 6-7 ' ed a 10'

18 RISPETTO AI DISTRETTI O ORGANI DA STUDIARE i reni hanno enhancement più precoce e più fugace fegato e pancreas hanno un enhancement ed un de -enhancement con caratteristiche intermedie la milza ha un'impregnazione marezzata in fase precoce ma poi molto omogenea e persistente fino a 6-8'

19 Dal 2001 ad oggi MdC a base di esafluoruro di zolfo ècommercializzato in 30 paesi europei,corea del sud,cina/hong Kong,Singapore,India e Canada. Nel 2004 da maggio a ottobre sospensione da parte dell'emea dell'indicazione ecocardiografica per segnalazione di 3 decessi Novembre 2004 re-introduzione da parte dell'l'emea dell'indicazione ecocardiografica con controindicazioni per i pazienti acuti(emodinamicamente instabili) Tre casi di decesso giudicati non correlati alla somministrazione del prodotto Studi clinici sul fegato in USA dopo la rimozione del "Clinical Hold nel Dicembre 2007 Rimozione Clinical Hold FDA per cardiovascolare nel settembre 2009

20 MdC a base di esafluoruro di zolfo-incidenza EVENTI AVVERSI SERI E NON DA LANCIO AL 2010(1 Ottobre Dicembre 2010) Somministrato a circa nelle seguenti indicazioni Ecografia del fegato Ecocardiografia a riposo e sotto stress Ecodoppler vascolare 217 casi di eventi avversi seri (reporting rate: 0.013% or approx. 1:10,000) 4 casi non collegati al SonoVue Safety of SonoVue From Published Papers 162 casi di eventi avversi seri classificati come "Allergy Like Piscaglia F, et al. Ultrasound Med Biol 2006;32(9): Gaibazzi N, et al. Eur J Echocardiogr 2009;10(6):

21 Nei 162 Eventi avversi seri classificati come "Allergy Like"(74% di tutti gli eventi) L'insorgenza dell'evento avviene entro pochi minuti /secondi dopo la somministrazione La reazione "allergy like" si può accompagnare a sintomi quali. ipotensione da lieve a marcata dispnea bradicardia stato di shock Anche se l'incidenza di questi eventi è estremamente rara (1/10000) è indispensabile: far firmare il consenso informato al paziente avere a disposizione i presidi per il primo intervento

22 Patologia coronarica nota sindrome coronarica acuta di recente evoluzione o con ischemia cardiaca clinicamente instabile, angina tipica a riposo nei 7 giorni precedenti l'esame peggioramenti significativi della sintomatologia cardiaca nei 7 giorni che precedono l'esame Cardiopatie con shunt destro sinistro Ipertensione polmonare Scompenso cardiaco severo (classe III-IV NYHA) Aritmie severe Portatori di valvole cardiache Gravidanza ed allattamento

23 Impatto Economico Gestionale e Sicurezza dell Ecocontrastografia nelle lesioni focali epatiche (A.Martegani Como) FLL benigne 108 pz Sensitivity CEUS (%) Specificity CEUS (%) Accuracy CEUS (%) VPP(%) VPN (%) Tabella dei differenti costi medi nei due ITER DIAGNOSTICI Classi di età <35 Anni Da 36 a 45 anni Da 45 a 55 anni Da 56 a 65 anni Da 66 a 75 anni Costi sanitari Iter 1 iter 2 Costi non sanitari Iter 1 iter 2 Costi produttività Iter 1 iter 2 Costi totali Iter 1 iter 2 268,7 76,1 10,3 3,4 115,8 39,2 394,8 118,7 239,7 76,1 11,8 3,9 82,0 27,7 333,5 107,8 248,6 76,1 10,3 3,4 82,1 27,8 341,1 107,4 265,4 76,1 12,6 4,2 81,8 25,5 359,8 105,8 251,3 76,1 31,0 10,4 0,0 0,0 282,3 86, CONCLUSIONI Si ritiene che l'ecografia con mezzo di contrasto in questo ambito avrebbe un impatto sui costi complessivi per paziente(sanitari,non sanitari e di produttività) a paritàdi misura d'efficacia(in questo caso la caratterizzazione della lesione). Sulla base dello studio clinico presentato èragionevole pensare che l'ecografia con mezzo di contrasto può essere utilizzata nell'ambito della caratterizzazione delle lesioni focali incidentali epatiche,come esame di screening di routine. Di conseguenza nel caso di lesione benigna non sarebbero necessarie ulteriori indagini diagnostiche (TC o RMN) mentre nel caso di lesioni maligne èragionevole e realistico prevedere l'effettuazione di un esame di approfondimento(tc o RMN)

24 CEUS :PRO &CONTRO SVANTAGGI piùcostosa di un'esame ecografico di base per l'utilizzo del contrasto necessità di due operatori (necessitàdi apparecchiature dedicate e performanti) richiede operatori esperti e non è panoramica VANTAGGI consente di effettuare la diagnosi nella stessa sede di esecuzione dell'ecografia di base può consentire la riduzione del ricorso alle "grandi macchine èvantaggiosa in termini di danno biologico al paziente

25 PERCHE' LA CEUS SI USA POCO? limiti di esame ecografico/operatori esperti E'guardata con sospetto nel mondo radiologico,mentre èpiùconsiderata in ambito medico E' considerata un'esame di difficile esecuzione In alcune regioni non èun esame rimborsato dal SSN ed ènecessario eseguire regime di ricovero DH

26 RMN CEUS TC

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