Scopo della lezione è illustrare il significato, i problemi e l utilità di questa nuova metodica, evoluzione della TC dinamica

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1 Studio TC della perfusione tissutale Carlo Biagini Radiologo Centro Oncologico Fiorentino Scopo della lezione è illustrare il significato, i problemi e l utilità di questa nuova metodica, evoluzione della TC dinamica

2 Cos è? Studio TC dinamico Tecnica di studio che consente di valutare in modo semiquantitativo la distribuzione nel tempo di un M.d.C in un tessuto o in una lesione Utililtà? Valutare l irrorazione di un tessuto e comprendere quindi alcune caratteristiche biologiche Metodo sperimentato, ma con dei limiti

3 Studio TC dinamico 1. esame diretto (talora, anche con mdc), 2. scelta di una singola sezione di interesse 3. Iniezione a bolo del mdc 4. Acquisizioni ripetute sulla stessa sezione (3-5mm) (cadenza: una scansione ogni 3-5 ) per 30 e poi una scansione ogni per 4-6 minuti 5. Produzione di curva di impregnazione

4 studio TC dinamico Limiti: Non consentiva lo studio della prime brevissime fasi della perfusione del tessuto (ridotta risoluzione temporale) Solo una singola sezione: elevata possibilità di errore per spostamento della lesione rispetto allo strato studiato.

5 Apparecchiature multibanco : in una singola rotazione si studiano più sezioni (fino a 320). Si accellera lo studio (intero tronco in 5-20 sec). Si possono acquisire immagini con intervalli inferiori al secondo. Si aumenta la risoluzione temporale: possibilità di studio 4D

6 studio TC dinamico versus studio TC della perfusione tissutale Lo studio perfusionale: valutazione della variazione della densità di un tessuto nei primi secondi dopo l iniezione di mdc: consente di avere dati numerici sul microcircolo (densità vascolare, permeabilità al mdc, velocità di flusso )

7 Studio TC della perfusione tissutale Studia quantitativamente la vascolarizzazione tissutale Quali sono i parametri studiati? Blood flow (BF) Blood volume (BV) Mean transit time (MTT) Permeability Surface area product (PS) Volume transfer constant (Ktrans)

8 Studio TC della perfusione tissutale Come si procede? 1) Acquisizione di base (senza contrasto) 2) Scelta del limitato distretto ove eseguire le scansioni successive 3) Iniezione rapida (4-7ml/sec) del contrasto in vena 4) Scansioni ripetute sul volume di interesse, con cadenza di 1 al secondo (o meno) per 30 sec Opzionale: Scansioni intervallate sul volume di interesse (1 ogni sec per 2-4 minuti: consentirà di tracciare la curva di impregnazione come nella classica TC dinamica ) Fase finale: Utilizzo del programma che consente il calcolo dei parametri numerici

9 Vediamo qualche esempio dalla Letteratura scientifica Differentiation between Diverticulitis and Colorectal Cancer: Quantitative CT Perfusion Measurements versus Morphologic Criteria Initial Experience Vicky Goh et Alii Radiology February 2007 vol. 242 no Confronto dell accuratezza diagnostica criteri morfologici versus Perfusione TC

10 In definitiva, abbiamo riscontrato che le misure funzionali ottenute con la Perfusione TC permettono una miglior discriminazione, nella comparazione con i criteri morfologici, fra cancro e diverticolite. Nella pratica clinica, la combinazione di criteri morfologici e misure ottenute tramite Perfusione TC può facilitare le diagnosi

11 Pancreatic Endocrine Tumors: Tumor Blood Flow Assessed with Perfusion CT Reflects Angiogenesis and Correlates with Prognostic Factors Gaspard d Assignies et Alii February 2009 Radiology, 250, Correlare le misure di Perfusione TC di tumori endocrini pancreatici con la densità microvascolare (MVD) stabilita con tecniche istologiche a determinare se i parametri di Perfusione TC distinguono gradi diversi di differenziazione tumorale Si è osservata una stretta correlazione (r = 0.620, P <.001) fra il flusso ematico tumorale e la densità microvascolare intratumorale MVD Conclusioni: La Perfusione TC nei tumori endocrini del pancreas correla con la densità microvascolare. Le misure di Perfusione TC correlano con fattori istoprognostici, come l indice di proliferazione e la classificazione WHO

12 Pancreatic Endocrine Tumors: Tumor Blood Flow Assessed with Perfusion CT Reflects Angiogenesis and Correlates with Prognostic Factors Gaspard d Assignies et Alii February 2009 Radiology, 250, La Perfusione TC potrebbe aiutare nelle decisioni terapeutiche fornendo un informazione preoperatoria aggiuntiva sul grado del tumore. In particolare, in Pazienti con piccoli tumori localizzati nella testa, dove il beneficio della chirurgia non è stato provato, parametri favorevoli di perfusione potrebbero suggerire di procedere a follow-up piuttosto che a un approccio aggressivo. La Perfusione TC può aiutare a monitorare la risposta a terapie innovative, come i farmaci angiogenetici.

13 Perfusion CT: Noninvasive Surrogate Marker for Stratification of Pancreatic Cancer Response to Concurrent Chemo- and Radiation Therapy1 Mi-Suk Park,MD et Alii Radiology: Volume 250: Number 1 January 2009 In questo lavoro è stato considerato il Ktrans, in pratica il parametro che misura la velocità di diffusione del mdc dai vasi al tessuto (dipende da diversi fattori)

14 Perfusion CT: Noninvasive Surrogate Marker for Stratification of Pancreatic Cancer Response to Concurrent Chemo- and Radiation Therapy1 Mi-Suk Park,MD et Alii Radiology: Volume 250: Number 1 January 2009

15 Perfusion CT: Noninvasive Surrogate Marker for Stratification of Pancreatic Cancer Response to Concurrent Chemo- and Radiation Therapy1 Mi-Suk Park,MD et Alii Radiology: Volume 250: Number 1 January 2009 Tumori con elevato Ktrans pre trattamento tendono a rispondere meglio alla CCRT. La Perfusione TC può essere usata per predire la risposta tumorale alla CCRT in Pazienti con cancro del pancreas e potrebbe aiutare nello sviluppo di trattamenti individualizzati in questi Soggetti

16 Differentiation of malignant and benign pulmonary nodules with quantitative first-pass 320-detector row perfusion CT versus FDG PET/CT. Ohno Y. Et Alii Radiology, 2011 Feb;258(2): Conclusioni: La perfusione TC ha la potenzialità di essere più specifica ed accurata della PET/TC nel differenziare i noduli maligni dai benigni.

17 Reproducibility of CT perfusion parameters in liver tumors and normal liver. Ng CS et Alii Radiology Sep;260(3): Epub 2011 Jul 25. Conclusioni: Riproducibilità nell esecuzione e nell interpretazione I valori assoluti e la riproducibilità dei parametri di perfusione Tc sono fortemente influenzati dal movimento e dal tempo di acquisizione. Il PS (parametro di permeabilità), in particolare, richiede dati acquisiti durante una singola apnea.

18 Problemi: In conclusione Il volume studiabile in 4D è limitato dalle caratteristiche di macchina Modelli matematici ancora non validati completamente Lo sviluppo tecnologico ed informatico procede molto rapidamente: sono già disponibili sistemi che permettono di studiare contemporaneamente ampi distretti corporei (320 strati, rilevatori planari) e programmi di calcolo sempre più accurati

19 Studio TC della perfusione tissutale Mete dell evoluzione tecnica della Tomografia Computerizzata: Aumentare la risoluzione spaziale e di contrasto Aumentare l ampiezza del distretto studiato nell unità di tempo Aumentare la risoluzione temporale Ridurre la dose al Paziente

20 In conclusione Problemi: Dose radiante! La metodica TC può essere sostituita dalla RM (con conseguente eliminazione del problema Dose )? Attualmente le misurazioni effettuate con la TC sono più accurate e ripetibili, ma la RM cresce molto velocemente

21 Quando usarla oggi: In conclusione Diagnosi differenziale su noduli polmonari Valutazione prognostico-terapeutica di lesioni pancreatiche endocrine Valutazione della possibilità di risposta a trattamenti ChemioRadio Valutazione precoce della risposta alla terapia con farmaci angiogenetici

22 Il primo compito del Radiologo è sceglier la tecnica più adeguata in relazione al quesito Il secondo è cogliere l informazione, differenziando il particolare di interesse dal fondo Il terzo è identificarne il significato clinico Il quarto esprimere nel referto le sue deduzioni dettate dalla Letteratura e dalla sua esperienza Grazie per l attenzione!

23 Studio TC della perfusione tissutale Aumentare l ampiezza del distretto studiato nell unità di tempo: apparecchiature volumetriche : il lettino portapaziente scorre durante la rotazione del tubo, in una singola acquisizione si studia l intero tronco (30sec) apparecchiature multibanco : incremento del volume studiato ad ogni singola rotazione a parità di spessore di strato: in una singola rotazione si studiano più sezioni (fino a 320!). Si accellera lo studio (intero tronco in 5-20 sec)

24 In conclusione Come molte metodiche nuove, la Perfusione TC richiede saggezza nell uso ed accumulo di esperienza: è necessario che essa sia utilizzata per scopi ben definiti e quando necessario. Una sua utilizzazione sul Paziente deve essere programmata in collaborazione dal Clinico e dal Radiologo: il primo pone un preciso quesito, il secondo valuta la possibilità di fornire una risposta con varie tecniche, compreso la Perfusione TC.

25 studio TC dinamico Con le apparecchiature moderne lo studio dinamico è più affidabile: Si possono studiare contemporaneamente molti strati (16-64), con uno spessore complessivo di tessuto studiato compreso fra 12 e 50mm (più facile centrare la lesione) La risoluzione temporale è aumentata: fino a 1 scansione ogni 0,3-0,5 Ne è derivata l idea di studiare quantitativamente la perfusione tissutale

26 Accidenti! Proprio sicuri???? CT Perfusion Imaging: Know Its Assumptions and Limitations R. G. Sheiman, MD, BS ChEng and Arkadiusz Sitek, PhD COMMENTO I radiologi devono essere cauti nel trarre conclusioni da parametri perfusionali o basare su di essi la pratica clinica Dovrebbe essere evitato l uso di parametri perfusionali come descritto da drgoh e Colleghi, per distinguere fra patologia neoplastica e non neoplastica