P.O CIVICO E BENFRATELLI PALERMO VRT

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1 Azienda Ospedaliera di Rilievo Nazionale e di Alta Specializzazione P.P.O.O. Civico e Benfratelli, M.Ascoli, G.Di Cristina PALERMO DIPARTIMENTO DI SCIENZE RADIOLOGICHE SERVIZI DI DIAGNOSTICA PER IMMAGINI E RADIOLOGIA INTERVENTISTICA PP.OO. Civico e M.Ascoli ( Primario : Prof.Vincenzo Alessi ) Ottimizzazione dell impiego del mdc URO-TC (Urografia con MDCT) Vincenzo Alessi XXXIV Congresso Regionale SIRM Sciacca 7-8 Novembre 2008

2 PREMESSA Come abbiamo visto per l AngioTC anche per l UroTC l affermarsi è dipeso dalla implementazione della tecnica multidetettore, ma per l UroTC vi sono stati maggiori problemi da risolvere sui quali si è sviluppato un dibattito su su cui trovare un consenso, ad es. sulla capacità effettiva di questa metodica di sostituire l urografia, ed ancora sui costi e le dosi al paziente. Sono ormai 4 anni che utilizzo routinariamente l UroTC al posto dell Urografia convenzionale, disponendo di una 16 e di una 64 slice, dopo aver messo a punto una metodica che consentisse una ottima rappresentazione delle vie urinarie limitando al massimo la dose di esposizione al paziente. Sin dall inizio mi sono reso conto che l Urografia era da archiviare completamente. Ma mi sono anche chiesto come definire questa metodica. La risposta l ho avuta soltanto nel 2006, riconfermata nel 2008.

3 URO-TC (CTU) - Definizione secondo il CTU Working Group ESUR 2008 L Uro-TC è una tecnica multifasica di studio del parenchima renale e delle vie escretrici (vescica com- presa), utilizzando il MC, immagini ad alta risoluzione, ed un protocollo ottimizzato per la rappresenta- zione delle vie urinarie in fase escretoria. P.O CIVICO E BENFRATELLI PALERMO VRT Van Der Molen AJ et al (2008) : CT Urography : definition, indications and thechniques. A gui- deline for clinical practice. Eur Radiol 18:4-1717

4 URO-TC : Presupposti P.O. CIVICO E BENFRATELLI PALERMO Disponibilità della tecnologia multidetettore possibilmente con isotropismo dei voxel (da 16 slices in su), in grado di ottenere immagini riformattate multiplanari e tridi- mensionali di elevata qualità. Una funzione renale che consenta l ultrafiltrazione dello iodio nelle urine con gradi di opacizzazione non inferiori a quelli dei vasi MIP 50 mm

5 URO-TC : vantaggi L urotc assomma in se le potenzialità della Urografia,della Nefropielotomagrafia, della TC e dell Angiografia!!! Esame tutt uno Notevole risparmio di tempo e minori costi dell iter diagnostico > Accuratezza nella diagnosi Ciò sgombra il campo nell assurdo dibattito sui costi e sulle dosi, dal momento che non possono essere messe a raffronto due metodiche con potenzialità notevolmente diverse.

6 Possibilità di rappresentare i vasi nel corso dello stesso esame Displasia fibromuscolare + piccolo aneurisma dell art.renale BOLO DA 4 ML/SEC Acquisizione a 35 Giuntopatia Vaso anomalo Triplice Art. renale

7 Rappresentazione del rene e delle vie urinarie Acquisizione a 6 CPR 5 mm Vaso MIP 40 mm Utero Dalla stessa acquisizione, a partire da una immagine di riferimentp sagittale mippata (30mm), si può ottenere una CPR da 5-10-mm da linea curva per la visualizzazione sia del parenchima renale che delle strutture addominali, ed una MIP spessa (40mm) per la visualizzazione delle vie ruinarie nel loro complesso.

8 Informazione anche in caso di funzione renale ridotta o assente MIP MPR 3mm urotelioma Anche se la funzione renale è ridotta e l opacizzazione delle vie urinarie insufficiente, a differenza dell Urografia, l UroTC ha un elevato contenuto informativo, come dimostrano gli aspetti rilevati a livello del parenchima renale (valutazione dello spessore), della via escretrice (dilatate) e dell uretere distale.

9 Valutazione morfologica semitridimensionale ARNAS CIVICO PALERMO ARNAS CIVICO PALERMO ARNAS CIVICO PALERMO MIP ( Maximum Intensity Proiection ) dopo soppressione manuale delle strutture ossee : non si tratta di una immagine 3D, ma di un effetto 3D grazie alla possibilità di osservazione da diversi punti di vista mediante la rotazione.

10 Valutazione morfologica tridimensionale Doppio distretto con stenosi GPU Volume Rendering senza e con soppressione automatica dell osso

11 Valutazione morfologica tridimensionale VRT Neoplasia + diverticolo + calcoli Litiasi Reflusso vescicourteterale

12 Valutazione endoscopica virtuale calici vescica meati ureterali uretere meato uretrale

13 Valutazione endoscopica virtuale Lesione GPU MIP 10 mm Le possibilità di questa metodica sono da verificare e da validare. Quì con la MIP sottile è emerso un difetto di riempimento, che può esser anche da volume parziale ad opera del parenchima, con l endo si visualizza una lesione aggettante; trattasi di un urotelioma, posto lateralmente al GPU.

14 L urotc è dunque da definirsi essenzialmente un esame che offre le potenzialità diagnostiche di tre distinte metodiche : l angiografia, l urografia e la TC. Con il vantaggio rispetto all IVU ed all Angiografia di una : - rappresentazione morfologica tridimensionale - valutazione tomografica - caratterizzazione densitometrica statica e dinamica

15 Fin dall inizio l UroTC, nonostante i risultati raggiunti, è stata messa a confronto dell urografia, soprattutto per quanto riguarda il costo e la dose assorbita. Cosicchè si è posto il problema di ottimizzare la metodica sopratutto per ottenere un contenimento della dose. L ottimizzazione della tecnica in modo da ottenere una rappresentazione paragonabile a quella dell urografia con una dose di radiazioni accettabile richiede la soluzione di alcuni problemi. Problemi aperti con riferimento al contenimento della dose radiante ed all ottimizzazione della tecnica UroTC Parametri di acquisizione Tecniche a basso dosaggio Modalità di somministrazione del mdc ( quantità, concentrazione, velocità di somministrazione ) Numero di scansioni Accorgimenti per ottenere una sufficiente distensione delle vie escretrici, in modo da visualizzarle in una singola acquisizione Indicazioni Tecniche di post-processingprocessing

16 UROTC : Il problema della dose con riferimento ai parametri di acquisizione Il problema della dose non ci deve preoccupare più di tanto. Infatti, come vedremmo nella prossima tabella, con l IVU, in base ai radiogrammi assuntisi si può giungere fino a 10 msv,, mentre in UroTC per gli autori che utilizzano 3 acquisizioni la dose si attesta sui 15 msv. Trattasi quindi di differenze non elevate, se si considera che L urotc ci da molte più informazioni dell IVU ed è in grado di ridurre drasticamente i tempi diagnostici. Se si vuole la dose può essere ridotta rispetto ai valori sopra indicati purchè sia garantita la qualità dell esame. Abbiamo verificato la possibilità di ridurla almeno al 50 % rispetto a quella segnalata dagli altri autori (7,3 contro i 15 msv degli altri autori), proponendo una tecnica che si basa sull impiego dell esposizione automatica associata ad una riduzione dei mas di riferimento e del KV, portando quindi i livelli di dose assorbita a quelli che di solito si hanno con l IVU.

17 UROTC : Il problema della dose con riferimento ai parametri di acquisizione Urografia (msy) UroTC (msy) Mc Nicolas ,6 (3 acq.) Caoili (4 acq.) Nawfel ,7 14,8 (3 acq.) Villat ,5 11,6 (2 acq.) Alessi 2006 ( tecnica low dose) 2 acq. Range Kg Riduzione dei mas e dei Kv : 3 acq. 15,3 (3 acq.) 5,6 (3,6-7,7) 7,3 (4,7-9,9) (-55% della dose) - Con AEC riduzione di 1/3 del mas di riferimento, oppure mas corrispondenti al 90% del peso del peso corporeo - Riduzione dei Kv da 120 a 100

18 Pz 80 Kg 358 HU 474 HU 120 KV 100 KV 96 mas 72 mas CTDI 7,5 mgy Dose 5,5 msv CTDI 3,4 mgy Dose 2,5 msv Riduzione di 1/3 dei mas rif. Riduzione di 1/6 dei Kv Aumento del 32% della densità - 20% della dose - 35% della dose Possibile riduzione della velocità e del volume del bolo di MC

19 Problemi aperti con riferimento al contenimento della dose radiante ed all ottimizzazione della tecnica UroTC Parametri di acquisizione Modalità di somministrazione del mdc ( quantità, concentrazione, velocità di somministrazione ) Numero di scansioni Accorgimenti per ottenere una sufficiente distensione delle vie escretrici, in modo da visualizzarle in una singola acquisizione Indicazioni Tecniche di post-processing

20 Protocolli di somministrazione del mezzo di contrasto - Dati rilevati dalla letteratura - Van Der Molen AJ et al (2008) Eur Radiol 18: TECNICA TRIFASICA con bolo singolo ml ( mgi/ml) a 2-4 ml/sec - fase corticomidollare a fase nefrografica a fase escretoria a TECNICA MONOFASICA con 2 boli - primo bolo : ml a 2 ml/sec - secondo bolo ml a 2-15 a 2-2,5 ml/sec oppure - primo bolo : ml a 2-3 ml/sec - secondo bolo ml a 2-15 a 2-3 ml/sec con acquisizione della sola fase nefroscretoria a 120 dal secondo bolo TECNICA MONOFASICA con 3 boli (M.Kedelidze) - primo bolo : 50 ml a 2 ml/sec, per la fase escretoria - secondo bolo (50 ml) a 7 a 1,5 ml/sec per la nefrografia e la venografia - terzo bolo : 65 ml dopo 20 per l angiografia

21 Protocolli di somministrazione del mezzo di contrasto - Dati rilevati dalla letteratura - Van Der Molen AJ et al (2008) : CT Urography : definition, indications and thechniques. A guideline for clinical practice. Eur Radiol 18: mgi/kg di peso corporeo Tenendo conto della concentrazione : - 1,9 ml/kg a 300 mgi/ml per 70Kg : 133 ml - 1,5 ml/kg a 370 mgi/ml 105 ml Velocità del bolo : 1,5-4 ml/s Secondo il CTU Work Group 2008 la giustificazione dei vari protocolli proposti rimane poco chiara!!!!

22 Guida ragionata all ottimizzazione del mdc in UroTC - a proposito dei mezzi di contrasto- MC IONICI (iperosmolarità) MC NON IONICI (bassa osmolarità) aumento della diuresi diuresi immodificata < effetto opacizzante > effetto opacizzante > distensione vie urinarie < distensione vie urinarie Ciò ne farebbe teoricamente il mdc ideale per l UroTC, se non si tenesse conto dei problemi medicolegali.

23 Il MC non ionico in UroTC non è l ideale perché : 1. A differenza dell IVU, in UroTC non si richiede un grado di opacizzazione superiore a quello dei vasi, che è di HU. In realtà la densità dell urina iodata è di 4-10 volte superiore poiché il MC non si diluisce, ma si concentra per il riassorbimento tubulare di H2O HU 1821 HU Megauretere W 2000,C 500

24 Il MC non ionico in UroTC non è l ideale perché : 2. E richiesta una buona distensione delle vie urinarie per poterle rappresentare con una sola acquisizione, evitando ulteriori acquisizioni ed incrementi di dose. Necessità di aumentare la diuresi mediante la somministrazione di liqui- di o di una blanda dose di diuretico Effetti : Minor densità dell urina opaca ( HU), con migliore differenziazione delle vie urinarie dai calcoli, minori artefatti e migliore stima dei difetti di riempimento. Migliore, più rapido ed uniforme riempimento degli ureteri che riduce significativamente la durata dell esame ed evita il ricorso ad altre scansioni.

25 Effetti della somministrazione di furosemide 320 HU 1180 HU 1350 HU 395 HU diuretico No diuretico 900 HU a 6 a 18 a 6 A sn. deformazione caliciale da cisti parapieliche Litiasi ureterale Controllo intervento di pieloplastica Quì a sn.vediamo che in assenza di diuretico la densità è elevatissima ed il riempimento è frammentario e lento tanto che a 6 la vescica è quasi vuota. Questa elevata densità non ci consentirebbe di discriminare il calcolo nell immagine centrale, se la densità dell urina, in virtù della diluizione del mdc determinata della condizione idronefrotica, non fosse ridotta. Nell immagine dx notiamo come l abbassamento della densità determinato dalla somministrazione del diuretico ci fa invece discriminare facilmente anche i più piccoli calcoli e ottenere un rapido e completo riempimento delle vie urinarie.

26 Guida ragionata all ottimizzazione del mdc in UroTC - a proposito della farmacodinamica - Durante il primo passaggio, essendo il MC esclusivamente nel compartimento vascolare, alla TC la corticale è più intensa in quanto più vascolarizzata della midollare. Risultano opacizzati anche i vasi ed i tessuti con CE patologico (positivo o negativo). Acquisizione a 35 FASE ANGIOCORTICALE Acquisizione a 45

27 Guida ragionata all ottimizzazione del mdc in UroTC - a proposito della farmacodinamica - nefrite A 120, corticale e midollare hanno la stessa densità (FASE NEFROGRAFICA) con valori molto più elevati rispetto agli altri organi, che persistono decrescendo lentamente, dal momento che il meccanismo di ultrafiltrazione trattiene lo Iodio nel distretto tubulare e canalare. neoplasia ascesso 92 HU 196 HU Cisti

28 Guida ragionata all ottimizzazione del mdc in UroTC - a proposito della farmacodinamica - In una terza fase (a partire da 120 ), il MC dagli spazi extracellulari ritorna nel plasma, e da qui al rene, che lo elimina per filtrazione glomerulare e riassorbimento tubulare di H2O, cosi che, mentre persiste l effetto nefrografico si assiste all opacizzazione graduale delle vie escretrici. FASE NEFRO-ESCRETORIA MIP 50 mm

29 Curva nefrografica densità-tempo (bolo di 100 ml di Iopromide 370 mg/ml) HU Nefrogramma precoce 4 ml/ sec. 2 ml/ sec. Min. Nefrogramma residuo + Urogramma 6 (-14%) 15 (-33%) Finestra di acquisizione nefrografica ed escretoria Come si può osservare in questo grafico, al momento dell acquisizione dell urogramma, a 6, abbiamo una densità nefrografica residua del 85%, che persiste a lungo (a 12 è ancora il 75%) abbastanza elevata per le valutazioni sul parenchima. Quindi : L acquisizione del nefrogramma precoce o l utilizzo del 2 bolo non sono necessari! 100 ml a 2 ml/sec % %

30 HU Curva nefrografica densità-tempo ml, 4 ml/sec 100 ml, 2 ml/sec 50 ml, 4 ml/sec 50 ml, 2 ml/sec Min.

31 (-38%) (- 49%) 100 ml MC a 370 mgi/ml + 10 mg Furosemide HU aorta Vie urinarie 8 rene fegato a 8 min Nefrogramma precoce Nefrogramma residuo N.B. L altezza del picco è direttamente proporzionale alla dose somministrata ed inversamente proporzionale al peso del paziente

32 Guida ragionata all ottimizzazione del mdc in UroTC - a proposito del volume di mdc ml MDC a 370 mgi/ml + diuretico in pz.di 80 KG Basale iperdensità dell uretere lombosacrale a 45 Urotelioma uretero-vescicale a a HU 950HU Il volume di MC è forse eccessivo? AA! Notare come il venir meno dell effetto del diuretico ha portato ad un aumento della densità dell urina ed a una minore distensione delle vie urinarie.

33 Guida ragionata all ottimizzazione del mdc in UroTC a proposito del volume di mezzo di contrasto - Il volume di 1,5 ml/kg a 370 mgi/ml di MC, ovvero 100 ml in un paziente di 70 Kg, riportato in letteratura, non serve a migliorare la rappresentazione delle vie urinarie, ma a consentirla per un tempo notevolmente superiore a quello necessario per eseguire l esame, ma sopratutto serve a garantire un miglior e più duraturo effetto nefrografico. Un volume inferiore ( ad es. 0,7 ml/kg, ovvero 50 ml in un paziente di 70 Kg), è più che che sufficiente per ottenere una ottima rappresentazione delle vie urinarie, ma con un minore effetto nefrografico (densità almeno 2,5-3 volte quella di base), che tuttavia è ancora valido per l individuazione di difetti nefrografici (ad es, delle cisti)

34 Protocolli di somministrazione del mezzo di contrasto TECNICA PERSONALE Un impiego appropriato dell UroTC, con riferimento alla necessità di limitare la dose di radiazione e la quantità di MC da somministrare, deve prevedere almeno due tecniche, da scegliere in base al quesito clinico, che deriva da : - Anamnesi, sintomatologia ed esami di laboratorio (pregressa litiasi, precedenti interventi, colica renale, ematuria macroscopica non dolorosa, ematuria microscopica, etc) - Rilievi ecografici - Rilievi TC all esame di base Alterazioni della forma e delle dimensioni dei reni, litiasi, dilatazione delle vie urinarie Il quesito clinico indirizzerà verso lo studio prevalentemente di : - Lesioni parenchimali (masse occupanti spazio, processi infiammatori, etc.) o di lesioni neoplastiche della via escretrice - Alterazioni non neoplastiche della via escretrice (calcoli, malformazioni, planing anatomico prelitotrisia o predonazione, follow-up di interventi sulle vie urinarie, etc).

35 TECNICA PERSONALE Quantità, concentrazione, modalità di somministrazione del MC. BIFASICA A BOLO SINGOLO (tutto in uno : fase angiocorticale + nefroescretoria) 0,1 mg/kg di furosemide 1,2 ml MC/Kg(*) 0,035 ml/sec/kg + 200ml sol fis 1 ml/sec 1a Aquisizione a 45 previa TC basale 2a Aquisizione dopo dall inizio del bolo di mdc Indicazioni : - Ematuria non dolorosa - Reperti ETG o TC di masse renali - Idronefrosi non litiasica - Planing predonazione al trapianto - Giuntopatia da sospetto vaso anomalo La finalità di questa tecnica è quella di sfruttare anche la fase di primo passaggio oltre che quella nefroescretoria per individuare prese di contrasto patologiche o alterazioni dei vasi. MPR MIP (*) mgi/ml, o 407 mgi/kg

36 Importanza della fase angiocorticale Ematuria Fase vascolare Al difetto di riempimento nella fase vascolare corrisponde un area di presa di contrasto ed in quella escretoria un difetto di riempimento. Fase escretoria UROTELIOMA MULTICENTRICO

37 Importanza della fase angiocorticale Ematuria a HU Fase corticale 40 HU a HU Senza MC UROTELIOMA Fase nefroscretoria

38 basale VR angiocorticale 30 HU Nefroescretoria Recidiva neoplastica di neoplasia vescicale In basale ispessimento parie-tale (frecce), che presenta CE nella fase angiocorticale (da 30 a 56 HU). Dilatazione dell uretere omolaterale, infiltrato, visibile sia in VR che nella MPR assiale. 56 HU ureteri

39 VRT Ostruzione ureterale di natura estrinseca Tipico aspetto impiccato dell uretere sottogiuntale, sollevato e compresso, con dilatazione a monte, da vaso anomalo dimostrato nella fase angiografica dell UroTC. B Idronefrosi non litiasica MIP Vaso anomalo

40 ONCOCITOMA IPERNEFROMA

41 291 HU 77 HU ONCOCITOMA SARCOMA 114 HU 83 HU Si tratta di due neoplasie con scar centrale. Nell oncpcitoma la densità del CE tende a diminuire, nel sarcoma tende ad aumentare

42 Cisti a contenuto parzialmente emorragico Nessuna presa di contrasto della formazione endocistica, la cui densità depone per la natura emorragica.

43 TECNICA PERSONALE Quantità, concentrazione, modalità di somministrazione del mdc. MONOFASICA A BOLO SINGOLO (nefroescretoria) 0,1 mg/kg di furosemide 0,7 ml MC/Kg (*) 1 ml/sec + 200ml sol fis 1 ml/sec Aquisizione dopo TC basale a dal inizio del bolo di mdc Indicazioni : - Planing prelitotrisia (**) - Colica renale non chiarita dalla TC SMC - Follow-up interventi sulle VU (litotrisia compresa) (**) (**) Non necessaria la TC SMC cisti A 8 50 ml MC +diuretico litiasi W 1500 C 500 (*) mgi/ml o 260 mgi/kg con altre concentrazioni, anziché 600 mg

44 Altre indicazioni della tecnica monofasica Iperdensità in sede atipica Iperdensità senza idronefrosi Ematuria persistente dopo colica Sospetto di complicanze Quì l UroTC ha chiarito la natura di due iperdensità poste al disotto del piano perineale. Si trattava di un calcolo ureterale e di uno vescicale in un caso di cistocele con dilatazione bilaterale delle vie urinarie. CISTOCELE

45 MIP MPR Iperdensità in sede atipica : l UroTC ne dimostra il perchè (una massa che impronta l uretere e solleva il GPU.

46 Iperdensità senza idronefrosi Delle iperdensità sospette per calcoli all esame di base, quelle a dx. sono linfonodi calcifici, quella a sn è un calcolo non ostruente nell uretere iuxtavescicale.

47 Ematuria persistente dopo colica calcolo cisti cisti Oltre al calcolo si nota un alterazione del calice superiore che alla MPR coronale si dimostra essere dovuta alla presenza di tessuto patologico (urotelioma tra frecce gialle), che presenta un CE che invece manca nelle cisti.

48 Ematuria persistente dopo colica cisti Silenzio funzionale calcoli L urotc monofasica è stata sufficiente per dimostrare anche la presenza di un urotelioma MPR da linea curva

49 Sospetto di complicanze Notevole e resistente sintomatologia dolorosa Ostruzione litiasica con edema perirenale e solo modesta dilatazione delle vie escretrici calcolo A B MIP MPR Indicazione dell UroTC monofasica L esame di base in A e B mostra oltre al calcolo un edema perirenale (frecce). L UroTC monofasica mostra in C uno stravaso di urina opaca dai calici ed una opacizzazione irregolare dell uretere dilatato a monte del calcolo. La MPR da linea curva (D) e l immagine assiale (E) mostrano la presenza di un coagulo nell uretere. C calcolo D E coagulo calcolo coagulo

50 Varianti possibili della tecnica monofasica se in fase nefroescretoria si rileva una giuntopatia da sospetta presenza di un vaso anomalo 2 bolo di 60 ml a 3 ml/sec x acq. Angiografica se all esame TC di base vi è il sospetto di una massa parenchimale o di una iperdensità ureterale di tipo non litiasico Tecnica bifasica

51 POSSIBILI VARIANTI DELLE DUE TECNICHE in corso di esecuzione dell esame (con utilizzo di un secondo bolo) In caso di riscontro di neoplasia renale una ulteriore acquisizione, con campo esteso, parametri di esposizione standard, per una più adeguata rappresentazione degli organi addominali,delle vene renali e della cava, preceduta da un bolo da 60 ml ad 1,5 ml/sec.

52 Quale tecnica adottare? UROTC monofasica? Le due tecniche hanno indicazioni diverse, essendo la monofasica indicata solo dove lo studio è strettamente limitato alle vie urinarie. Tuttavia... UROTC bifasica La possibilità di vedere tutto in uno nel corso di uno stesso esame e con una sola dose di mdc e forse è un occasione da non perdere!!!!