Oculistica di confine - La parola a: il Radiologo VALUTAZIONE TC DELLE ORBITE NEI PAZIENTI AFFETTI DA OFTALMOPATIA DI BASEDOW

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1 Oculistica di confine - La parola a: il Radiologo VALUTAZIONE TC DELLE ORBITE NEI PAZIENTI AFFETTI DA OFTALMOPATIA DI BASEDOW Dr Salvatore Mazzeo CT EVALUATION IN GRAVES OPHTHALMOPATHY Mazzeo S, Cappelli C, Torri P, Salvatori L, *Sellari Franceschini S, **Marcocci C Divisione di Radiologia Diagnostica e Interventistica, *Istituto di Otorinolaringoiatria, **Istituto di Endocrinologia, Università di Pisa RIASSUNTO L oftalmopatia infiltrativa rappresenta una complicanza frequente della malattia di Basedow ed è caratterizzata principalmente dall aumento di volume del connettivo intraorbitario e dalla compromissione dei muscoli estrinseci oculomotori. Il ruolo del radiologo è diretto non solo a stabilire il grado e gli effetti della compromissione dei tessuti orbitari, ma anche a valutare la progressione dei segni di malattia ed i risultati dopo terapia medica, radiante o chirurgica. La TC spirale rappresenta un mezzo diagnostico accurato nella valutazione dell oftalmopatia basedowiana e presenta una buona correlazione con i reperti clinicooftalmologici. Lo studio dell orbita con TC permette di fornire informazioni riguardo il grado di proptosi oculare, lo spessore dei muscoli oculomotori estrinseci, l eventuale compressione sui nervi ottici, l interessamento del tessuto adiposo retroorbitario e le complicanze a carico delle cavità paranasali. Lo studio TC con tecnica volumetrica inoltre consente, grazie alla possibilità di effettuare ricostruzioni tridimensionali, di ottenere un modello delle pareti ossee dell orbita, utile per la valutazione delle brecce chirurgiche nei pazienti sottoposti a intervento di decompressione orbitaria. 76 PAROLE CHIAVE: Morbo di Basedow, Oftalmopatia, Tomografia Computerizzata Spirale SUMMARY Graves disease, the most common cause of hyperthyroidism worldwide, is an autoimmune disorder characterized by thyroid-stimulating hormone receptor antibody production. Shared antigenicity between thyroid receptors and orbital tissue is believed to be responsible for the ophthalmopathy, clinically observed in 50% of patients. The role of the radiologic evaluation is to establish the severity of the ophthalmopathy, the progression of pathologic signs and to assess the therapeutic response. CT allows a careful evaluation about the degree of ophthalmopathy without contrast administration, avoiding patient s exposure to the effects of a iodine load. The CT examination provides information about the following parameters: ocular proptosis; thickness of extrinsic oculomotor muscles; signs of optic nerves compression; infiltration of the orbital adipose tissue; paranasal sinuses involvement. Volumetric acquisition is also suitable for many reformatting approaches such as volume rendering to obtain the three dimensional representation of bony orbital walls in patients treated with surgical decompression. KEYWORDS: Graves disease, Ophthalmopathy, Spiral Computed Tomography INTRODUZIONE Il morbo di Basedow è una patologia ad eziologia ignota, la cui prevalenza è stimata intorno allo 0,4% ed è caratterizzata da ipertiroidismo associato a gozzo diffuso, oftalmopatia e dermopatia (1). L oftalmopatia infiltrativa rappresenta la principale manifestazione della malattia di Basedow ed è clinicamente presente in circa il 50% dei pazienti (1, 2). Questa si presenta in circa il 90% dei pazienti con ipertiroidismo, ma può insorgere occasional-

2 mente anche in assenza di tireotossicosi (oftalmopatia eutiroidea) o in associazione ad un ipotiroidismo autoimmune (1, 2). La patogenesi della oftalmopatia basedowiana non è ancora del tutto chiarita, sebbene l ipotesi autoimmunitaria sia quella più accreditata sulla base delle alterazioni istopatologiche che caratterizzano tale affezione. Quest ultime sono rappresentate da un aumento di volume del contenuto orbitario (ipertrofia dei muscoli extraoculari e proliferazione della componente connettivale ed adiposa) per aumentata produzione di glicosaminoglicani idrofilici da parte dei fibroblasti e per l infiltrazione di cellule del sistema immunocompetente (linfociti T-CD4+, macrofagi e fibroblasti). Le fibre muscolari si presentano inizialmente normali, ma separate da un eccesso di tessuto connettivo e da componenti idrofilici della matrice extracellulare, mentre in fase più avanzata esse degenerano, con perdita delle striature fino alla fibrosi (1, 3, 4). Le manifestazioni cliniche della oftalmopatia infiltrativa sono legate all aumento di volume del connettivo intraorbitario e alla riduzione dei movimenti della muscolatura extra-oculare, quest ultima causata dalla fibrosi prodotta in fase più avanzata dalla stimolazione fibroblastica. L esoftalmo basedowiano in particolare è presente in circa un terzo dei pazienti ed è dovuto ad un incremento di volume dei tessuti intraorbitari ed è la causa più frequente di proptosi dell adulto. Esso si presenta più spesso bilateralmente, ma risulta responsabile anche dell 80% dei casi di interessamento monolaterale (5). I pazienti presentano inoltre tipici segni oculari dovuti all iperstimolazione simpatica, che solitamente regrediscono con la correzione della tireotossicosi e che devono essere distinti dalle manifestazioni dell oftalmopatia infiltrativa. La gravità dell oftalmopatia è suddivisa in lieve, moderata o severa, in rapporto alla diversa combinazione dei tre segni clinici più importanti quali la proptosi, la diplopia e la neuropatia ottica. L attività della malattia viene invece definita prendendo in considerazione una serie di segni clinici, ciascuno dei quali è contraddistinto da un punteggio, dalla cui somma viene poi stabilito il grado di attività (Clinical Activity Score) e, da qui, la migliore opzione terapeutica (6, 7). Esistono tre tipologie di pazienti affetti da oftalmopatia di Basedow che sintetizzano tre diversi momenti nei quali può essere utile l intervento del radiologo. Al primo gruppo appartengono pazienti con grado di attività di malattia moderato/severo, tale da richiedere un trattamento medico mediante glucocorticoidi ad alte dosi o radiante. Il secondo gruppo è costituito da pazienti in precedenza trattati con radioterapia esterna nei quali lo studio TC appare finalizzato in particolare alla valutazione di eventuali complicanze radio-indotte a distanza. L ultimo gruppo comprende pazienti con oftalmopatia severa nei quali l insuccesso delle terapie convenzionali rende necessario l intervento chirurgico di decompressione orbitaria. Il ruolo del radiologo in tutti e tre i casi è diretto non solo a stabilire il grado e gli effetti della compromissione dei tessuti orbitari, ma anche a valutare la progressione dei segni di malattia e la risposta terapeutica. VALUTAZIONE RADIOLOGICA Le tecniche radiologiche per la valutazione dell oftalmopatia basedowiana sono rappresentate dall ecografia, dalla tomografia assiale computerizzata (TC) e dalla Risonanza Magnetica (RM). L uso dell ecografia è in pratica limitato solo alla valutazione dello stato dei muscoli estrinseci oculomotori, offre scarse informazioni sull apice orbitario sede di emergenza del nervo e nessun dato sul grado di proptosi. Utilizzando l eco-color Doppler è possibile effettuare una valutazione della vascolarizzazione sia sul versante venoso (per es. l aumento di calibro della vena oftalmica) che arterioso, utilizzando i parametri flussimetrici (IR, IP, velocità media, etc) per esprimere un giudizio sull eventuale grado di attività di malattia e di risposta terapeutica. Sia la TC che la RM rappresentano invece le metodiche di riferimento per lo studio dell oftamopatia, in quanto riproducibili e non operatore-dipendenti. Entrambe consentono una valutazione accurata del grado di proptosi, la visualizzazione dei muscoli estrinseci oculomotori con possibilità di misurarne lo spessore e permettono di evidenziare eventuali segni di compressione del nervo ottico. La RM sembra presentare maggiori possibilità nella tipizzazione tissutale evidenziando precocemente fenomeni degenerativi a carico dei muscoli oculomotori e variazioni struttu- OCULISTICA DI CONFINE 77

3 rali del cellulare lasso retro-orbitario. I limiti principali della RM sono rappresentati dai lunghi tempi di acquisizione e dal fatto che la metodica non è applicabile a tutti i pazienti (portatori di clips metalliche, portatori di pace-maker, claustrofobici, etc). Presso il nostro Istituto i pazienti affetti da oftalmopatia di Basedow vengono solitamente valutati con esame TC delle orbite. La TC consente infatti di ottenere una valutazione adeguata del quadro oftalmopatico senza la necessità di somministrare il mezzo di contrasto, non esponendo pertanto il paziente tireopatico ai possibili effetti del carico iodico. Le apparecchiature TC spirale a singolo strato o multistrato offrono maggiore affidabilità, in termini di accuratezza diagnostica, rispetto alle precedenti macchine TC convenzionali a tecnologia assiale, in quanto permettono di effettuare acquisizioni con tecnica volumetrica di tutta l orbita utilizzando spessori di strato molto sottili (1 mm) con tempi di acquisizione molto rapidi e di poter effettuare ricostruzioni bidimensionali e tridimensionali. 78 TECNICA DI STUDIO Gli esami TC vengono effettuati con TC a singolo detettore o multidetettore solo in condizioni basali, utilizzando acquisizioni sul piano assiale e coronale, ponendo il paziente rispettivamente in posizione supina e prona. Nel primo caso il piano di scansione viene inclinato di 0-10 rispetto al piano canto-meatale ed il criterio di correttezza è definito da una scansione orbitaria media nella quale vengono rappresentati insieme il cristallino, tutto decorso del nervo ottico fino al suo apice ed i muscoli retto mediale e retto laterale. Le scansioni coronali vengono effettuate secondo un piano il più ortogonale possibile rispetto al decorso del nervo ottico. Il campo di esplorazione TC comprende le orbite ed include i seni paranasali frontali e mascellari. Per le acquisizioni con tecnica volumetrica si utilizzano i seguenti parametri: TC a singolo detettore: collimazione del fascio di 3 mm, intervallo di ricostruzione 2 mm, pitch 1, 120 Kv, ma. TC multidetettore: spessore di strato 1,25 mm, intervallo di ricostruzione 0,6 mm, pitch 3 (modalità HQ), velocità di rotazione del tubo radiogeno 0.8 sec, 120 kv, ma. Tutte le immagini TC native acquisite vengono successivamente trasferite ad una stazione di lavoro post-processing che permette di effettuare ricostruzioni bidimensionali secondo piani sagittali ed obliqui oppure, mediante un algoritmo di ricostruzione tridimensionale (Rendering Volumetrico), di ottenere modelli tridimensionali delle pareti ossee dell orbita in particolare nei pazienti sottoposti ad intervento di decompressione orbitaria. PARAMETRI DI VALUTAZIONE TC Nello studio TC dell orbita vengono considerati i seguenti parametri: Proptosi oculare Questa viene valutata nelle immagini assiali, a livello della scansione orbitaria media, tracciando la perpendicolare alla linea di congiunzione tra i due zigomi (linea interzigomatica) comprendente i globi oculari e diretta all apice della cornea (Figura 1).

4 Viene considerata la distanza di 18 mm quale cut-off tra normale e patologico (8). Oltre al grado di proptosi deve essere sempre valutata anche la simmetria della proptosi stessa (Figura 2). Muscoli oculomotori estrinseci Vengono misurati i muscoli retti mediali, laterali, superiori e inferiori. Lo spessore dei muscoli retti mediali e laterali viene valutato sia nelle immagini assiali che coronali (Figure 3-4) e, nei casi in cui si ottengono valori discordanti, viene considerata la media delle misurazioni. La misurazione dei muscoli retti superiori ed inferiori è effettuata nelle acquisizioni coronali (Figura 5); quest ultime oltre a consentire una visione panoramica di tutti i gruppi muscolari, permettono inoltre di dimostrare l eventuale coinvolgimento dei muscoli obliqui ed elevatore della palpebra. Per i muscoli retti mediali e laterali viene considerato normale uno spessore 4 mm, mentre per i muscoli retti superiori ed inferiori tale valore è 6 mm (8). OCULISTICA DI CONFINE Densità del tessuto adiposo retro-orbitario Tale misurazione viene effettuata sia nelle acquisizioni assiali che coronali. Nelle scansioni assiali vengono eseguite misurazioni a 3 livelli, rispettivamente al di sopra del piano dei nervi ottici, a livello dei nervi ottici e subito al di sotto di essi; nelle scansioni coronali la valutazione densitometrica viene effettuata solo agli sfondati postero-laterali dell orbita. La valutazione densitometrica deve essere mirata alle aree di tessuto adiposo non comprendenti strutture vascolari, con un volume di campionamento (ROI) adeguato (diametro compreso tra 3-5 mm). I valori standard di normalità della densità del grasso orbitario sono stati ottenuti valutando un gruppo di 50 pazienti, non affetti da tireopatia nè da oftalmopatia, giunti nel nostro Istituto per eseguire TC del massiccio facciale. In tali pazienti i valori di densità del grasso retro-orbitario ai vari livelli sopra considerati, erano compresi tra 85 e 127 U.H. (media 103 U.H; SD 15±34). È stato pertanto da noi considerato quale range di normalità di tale tessuto adiposo, valori compresi tra 90 e 105 U.H. Viene inoltre espresso un giudizio di eventuale disomogeneità del tessuto adiposo stesso, in presenza di valori di densità nettamente discordanti nelle diverse zone campionate. Il rilievo di tessuto adiposo disomogeneo o con valori di densità patologici rappresenta, per i pazienti candidati all intervento chirurgico, un elemento sfavorevole, in quanto la sua rimozione risulta più limitata a svantaggio dell effetto decompressivo. Nervi ottici La valutazione dell eventuale compressione sui nervi ottici viene eseguita nella scansione assiale media (Figura 6), nelle immagini coronali e, in casi selezionati, nelle immagini bidimensionali multiplanari ricostruite sul piano assiale obliquo e sagittale per visualizzare il nervo ottico lungo tutto il suo decorso (Figura 7). Al fine di ottenere la rettilineizzazione e quindi la corretta valutazione del decorso 79

5 del nervo ottico il paziente viene invitato, limitatamente alle acquisizioni in modalità spirale, a fissare lo sguardo verso l alto. Vengono considerati il decorso, lo spessore, l omogeneità densitometrica ed i rapporti tra il nervo ed i muscoli estrinseci oculomotori a livello dell apice orbitario. Viene espresso un giudizio diagnostico di compressione a livello del cono di emergenza (apice orbitario) in presenza di riduzione o scomparsa del piano di clivaggio adiposo tra il nervo ottico ed i muscoli stessi (Figure 8 e 9). 80 Seni paranasali I seni paranasali vengono valutati sia nelle acquisizioni assiali che coronali. I caratteri considerati sono la morfologia, l integrità e l eventuale presenza di reperti compatibili con lesioni neoproduttive (polipi) o flogistiche (ispessimento delle pareti, materiale al loro interno), che possono essere presenti nei pazienti con oftalmopatia di Basedow trattati con radioterapia o terapia corticosteroidea (Figure 10-11). Strutture ossee L analisi delle strutture ossee viene eseguito nei pazienti sottoposti ad intervento di decompressione orbitaria ed è finalizzata alla caratterizzazione delle brecce chirurgiche. Quest ultime possono essere presenti nella parete posteriore dell orbita (grande ala dello sfenoide), laterale (grande ala dello sfenoide e processo orbitario dell osso zigomatico), superiore (processo orbitario del frontale) e mediale (lamina papi-

6 racea dell etmoide) e nel pavimento orbitario. La valutazione TC delle brecce ossee delle pareti superiore, posteriore e laterale viene eseguita nelle immagini tridimensionali di rendering volumetrico (Figure 12-15) che permette evidenziarle come difetti di parete ben evidenti e delineabiil nel contesto delle strutture ossee; è possibile inoltre calcolare la superficie della breccia stessa tracciando manualmente una linea lungo i suoi contorni (Figura 18). OCULISTICA DI CONFINE 81 In tali casi la TC permette un analisi qualitativa delle immagini e permette di effettuare, in modo rapido un confronto tra i due lati, verificare l ampiezza della breccia e correlare il dato clinico con la superficie stessa asportata. Nei casi di scarsa demolizione di una o più pareti, associata ad un eventuale asimmetria del contenuto orbitario (spesso causa di diplopia), il chirurgo può decidere per un reintervento, pianificando il miglior approccio in base alle informazioni ottenute dal modello tridimensionale. In caso di demolizione della parete mediale (lamina papiracea dell etmoide) e del pavimento dell orbita le informazioni ottenute dal modello tridimensionale risultano più limitate a causa della sovrapposizione di strutture ossee sottostanti, le quali non permettono di visualizzare come difetto di parete la breccia chirurgica; il loro

7 studio si limita pertanto alle informazioni ottenibili nelle immagini native assiali o coronali (Figure 16 e 17). Recentemente, per alcuni pazienti sottoposti a decompressione orbitaria, è stato possibile analizzare i datasets delle TC pre e post operatorie mediante trasferimento delle immagini ad una workstation grafica dove sono stati elaborati con algoritmo di Rendering Volumetrico. I modelli tridimensionali pre e post operatori così ottenuti sono stati poi visualizzati tramite un sistema di visione stereoscopica e quindi tra loro fusi grazie ad un software di fusione di immagini presente nella macchina; sottraendo dal volume pre operatorio il volume post operatorio, è stato possibile calcolare i volumi di osso e tessuto adiposo asportati. 82 CONCLUSIONI In conclusione la decisione terapeutica nei pazienti affetti da oftalmopatia di Basedow deve tener conto della severità e dell attività della malattia e coinvolge una task force di figure specialistiche dalla cui integrazione dipende la scelta ed il successo terapeutico. La valutazione TC dell orbita rappresenta un momento diagnostico importante ed il recente utilizzo di macchine multidetettore ha permesso di migliorare la compliance del paziente e le informazioni diagnostiche, consentendo inoltre una buona correlazione con i reperti clinico-oftalmologici. Essa inoltre, grazie alla possibilità di ricostruzioni tridimensionali, si pone come metodica di riferimento nella valutazione dei pazienti sottoposti a decompressione orbitaria. BIBLIOGRAFIA 1) Ingbar SH, Woeber KA. The tyroid gland. In: Williams RH. Textbook of endocrinology. Edizione W.B. Saunders Company (Philadelphia, London, Toronto) 1981, ) Weetman AP. Graves disease. New Eng J Med 2000,343(17): ) Wartofsky L. Malattie della tiroide. In: Harrison TR, Isselbacher KJ, Braunwald E et al. Principi di medicina interna. Edizione McGraw-Hill Libri Italia srl (Milano) 1995, ) Bahn RS, Heufelder AE. Pathogenesis of Graves ophthalmopathy. New Eng J Med 1993,329(20): ) Kanski JJ. Clinical Ophthalmology: a systematic approach Butterworth & Co. London 6) Bartalena L, Pinchera A, Marcocci C. Management of Graves ophthalmopathy: reality and perspectives. Endocrine Reviews 2000,21(2): ) Marcocci C, Bartalena L, Marinò M et al. Current medical management of Graves ophthalmopathy. Ophthalmic Plast Reconstruct Surg 2002,18(6): ) Bagnolesi P, Cilotti A, Bartalena L et al. La TC dell orbita nell oftalmopatia di Graves. La Radiologia Medica- Radiol Med 1990,79:

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