Dimensioni del problema

Mario Finazzo Applicazioni avanzate di nuove apparecchiature TC veloci : l esempio della cardio-tc per lo studio della patologia coronarica e cardiaca ed in particolare delle placche ateromasiche

Dimensioni del problema Circa il 45% di tutti i decessi In Italia sono attribuibili a malattie cardiovascolari che rappresentano, attualmente, la principale causa di mortalità. Dei 250.000 casi di decesso annuale per patologie cardiocircolatorie, i 2/3 sono imputabili a malattie coronariche. In Italia la prevalenza di cittadini affetti da invalidità cardiovascolare è pari al 4,4 per mille (secondo i dati elaborati dall Istat 2003-2014). Il 23,5% della spesa farmaceutica italiana (pari all 1,34% del prodotto interno lordo) è destinata a farmaci impiegati nella cura del sistema cardiovascolare. Malattie ischemiche del cuore_1 Malattie cerebrovascolari_2 Altre malattie del cuore_3 Tumori maligni trachea,bronchi polmoni_4 Malattie ipertensive_5 Demenza e Malattia di Alzheimer_6 Malattie croniche basse vie respiratorie_7 2014 2003 Diabete mellito_8 Tumori maligni di colon, retto e ano_9 Tumori maligni del seno_10 0 20.000 40.000 60.000 80.000

Coronarografia Fino a qualche anno fa l unica metodica di imaging con la quale era possibile esaminare l anatomia e le patologie coronariche Gold Stardard nel riconoscimento delle stenosi coronariche Approccio trans-radiale Occlusione dell arteria radiale (2-4%) Perforazione + ematoma Pseudoaneurismi (raro: < 0,1%)

Stenosi = restringimento del calibro di una vaso

Coronarografia metodica invasiva alto costo (1580 vs. 228 ) day hospital luminography* * vede solo il lume vascolare

Cardio - TC Non invasiva Esecuzione rapida Ambulatoriale Meno costosa della coronarografia (228 vs.1580 ) disponibilità maggiore (cardiologo ambulatoriale del territorio!) Consente di valutare il lume e la parete vascolare

Cardio - TC Sensibilità: 98 % Specificità: 82% VPN: 99 % Paech DC, Weston AR. A systematic review of the clinical effectiveness of 64-slice or higher computed tomography angiography as an alternative to invasive coronary angiography in the investigation of suspected coronary artery disease. BMC Cardiovasc Disord. 2011;11:32. Published 2011 Jun 16. doi:10.1186/1471-2261-11-32 se l indagine è negativa vi è una probabilità elevatissima che il paziente sia sano!

Annual German Heart Report 2016 eseguite 1 milione di coronarografie nel 2014 procedura di rivascolarizzazione percutanea solo nel 40% 60% coronarografie non necessario Albus C, Barkhausen J, Fleck E, Haasenritter J, Lindner O, Sil ber S, on behalf of the German National Disease Manage- ment Guideline Chronic CHD development group: Clinical practice guideline: The diagno- sis of chronic coronary heart disease. Dtsch Arztebl Int 2017; 114: 712 9. DOI: 10.3238/ arztebl.2017.0712.

Indicazioni Cardio - TC Pazienti con probabilità bassa o intermedia di malattia coronarica Hendel RC, Patel MR, Kramer CM, Poon M, Hendel RC, Carr JC, et al. ACCF/ACR/SCCT/ SCMR/ASNC/NASCI/SCAI/SIR 2006 appropriateness criteria for cardiac computed tomog- raphy and cardiac magnetic resonance imaging: a report of the American College of Cardiology Foundation Quality Strategic Directions Commit- tee Appropriateness Criteria Working Group, American College of Radiology, Society of Cardiovascular Computed Tomography, Society for Cardiovascular Magnetic Resonance, American Society of Nuclear Cardiology, North American Society for Cardiac Imaging, Society for Cardi- ovascular Angiography and Interventions, and Society of Interventional Radiology. Journal of the Ameri-can College of Cardiology. 2006;48(7):1475-97. Schroeder S, AchenbachS, Bengel F, Burgstahler C, Cademartiri F, de Feyter P, et al. Cardiac computed tomog- raphy: indications, applications, limitations, and training requirements: report of a Writing Group deployed by the Working Group Nuclear Car- diology and Cardiac CT of the European Society of Cardiology and the European Council of Nuclear Cardiology. Eur Heart J. 2008;29(4):531-56.

Dolore Toracico Acuto - Area Emergenza National Center for Health Statistics (USA) 9 milioni di pazienti /anno al PS per dolore toracico acuto Costo 15 milioni $ 85% negativi per sindrome coronarica acuta Non sempre possibile distinguere quali pazienti dimettere in tempi brevi e in maniera sicura Indicazioni Cardio TC Pazienti con: dolore toracico acuto prima troponina negativa ECG non diagnostico/negativo rischio basso/intermedio (TIMI risk score < 4)

Dolore Toracico Acuto - Area Emergenza (AE) The cost of each Cardiac CT study is $500 to $600, based on Medicare reimbursement rates. However, if CT eliminates the need for a rest/stress sestamibi scan, it saves $ 500 to $ 700. Similarly, eliminating the need for cardiac catheterization will save $2000 or more. White CS, Kuo D, Kelemen M, et al. Chest pain evaluation in the emergency department: Can MDCT provide a comprehensive evaluation? AJR Am J Roentgenol. 2005;185:533-540 Cardio TC Riduzione: Permanenza pazienti in AE Congestione AE Costi non necessari

Indicazioni Cardio - TC Indagine di prima linea nei pazienti con dolore toracico nei quali la valutazione clinica non consente di escludere un angina stabile Moss AJ, Williams MC, Newby DE, Nicol ED. The Updated NICE Guidelines: Cardiac CT as the First-Line Test for Coronary Artery Disease. Curr Cardiovasc Imaging Rep. 2017;10(5):15.

Indicazioni Cardio - TC Filtro alla Coronarografia (paziente in elezione) Chang HJ, Pontone G, Min JK et al. Selective referral using CCTA versus direct referral for individuals referred to invasive coronary angiography for suspected CAD. JACC Cardiovasc Imaging 2018. doi: 10.1016/j.jcmg.2018.09.018. [Epub ahead of print] Lo studio CONSERVE conferma che la TC cardiaca costituisce un validissimo strumento per confermare l indicazione alla coronarografia e per rendere più selettivo ed efficiente l invio del paziente all esame invasivo. La diagnosi diventa così sempre più prerogativa di strumenti non invasivi, mentre la valutazione invasiva si avvia ormai a diventare sede di trattamento piuttosto che di diagnosi (con) significativa riduzione dei costi oltre che dei disagi per i pazienti

Cardio - TC occlusione coronaria destra

Cardio - TC occlusione arteria circonflessa

Cardio - TC stenosi critica coronaria destra

Cardio - TC stenosi critica IVA

Cardio - TC stenosi moderata coronaria destra

Cardio - TC stenosi moderata IVA

Cardio - TC Limiti Sovrastima delle stenosi da blooming artifact secondario a placche calcifiche (ridotta risoluzione spaziale + minimi artefatti da movimento) la placca calcifica per effetto volume parziale appare più grande di quanto sia in realtà

Cardio - TC Sovrastima delle stenosi da blooming artifact secondario a placche calcifiche Soluzioni Nuovi sistemi di ricostruzione iterativa (riduzione rumore con miglioramento qualità dell immagine) Incremento risoluzione temporale (eliminazione minimi artefatti da movimento) FFR-ct

Limiti Coronarografia stima della stenosi coronarica operatore - dipendente (visiva) no informazioni sulla criticità funzionale (significato emodinamico) di una stenosi coronarica (stenosi intermedie!) Riserva Frazionale di Flusso (FFR) Informazioni cruciali nella pianificazione di una procedura di rivascolarizzazione percutanea coronarica Permette di identificare la criticità funzionale di una lesione evitando di ricorrere a test non invasivi (scintigrafia miocardica, ecocardiografia da stress, test ergometrico) per la ricerca di ischemia miocardica inducibile/ridotta riserva coronarica rapporto tra la pressione media a valle di una stenosi e la pressione media a monte della stessa durante iperemia massimale

Riserva Frazionale di Flusso (FFR) FFR = Pd/Pa FFR = Pd/Pa FFR = 1 condizione di un vaso normale, esente da lesione FFR = Pd/Pa Valori <1 indicano presenza di un ostacolo al flusso coronarico Cut-off di riferimento è il valore di 0.80 lesione con valore > 0.80 è da ritenersi funzionalmente non signicativa lesione con valore 0.80 è da ritenersi funzionalmente signicativa Coronarografia lesione con valore > 0.80 terapia medica lesione con valore 0.80 rivascolarizzazione percutanea

FFR CT valore ottenuto in maniera non invasiva dalla cardio TC! incremento della specificità della cardio TC cardio TC + FFRct > coronarografia

FFR CT Viene eseguita una TAC cardiaca, che fornisce un immagine dettagliata dell anatomia delle coronarie e delle lesioni eventualmente presenti. Se la TAC evidenzia una o più ostruzioni, la scansione TAC viene trasformata in un immagine 3D delle coronarie. Un software dedicato della società statunitense Heartflow, alla quale le immagini sono inviate, misura il flusso sanguigno presente nelle coronarie, a monte e a valle delle ostruzioni. Il referto restituito dal software consiste in un immagine 3D con codice colore, per identificare l entità della limitazione nel flusso sanguigno.

FFR CT In base al risultato, è possibile decidere su quali pazienti eseguire una coronarografia ed eventualmente un trattamento angioplastico

La gravità della stenosi è considerata un indice molto importante - anche se discusso - nella prognosi della malattia coronarica. Gli studi angiografici invasivi e non invasivi hanno dimostrato una forte correlazione tra il grado di stenosi e gli eventi clinici. Tuttavia più dei 2/3 degli infarti miocardici acuti possono essere secondari a lesioni coronariche non ostruttive (stenosi di grado lieve o moderato) Si ritiene che la maggior parte delle sindromi coronariche acute sia il risultato di una improvvisa trombosi vascolare La causa più frequente di trombosi coronarica è la rottura di una placca ateromasica

Malattia focale dello strato interno (tonaca intima) delle arterie Può essere intesa come una malattia infiammatorio/fibrotica della parete interna arteriosa La lesione elementare dell aterosclerosi è la placca o ateroma, cioè una deposizione rilevata, focale, fibro-adiposa della parete arteriosa La placca è costituita da un centro (core) lipidico (prevalentemente colesterolo) circondato da un cappuccio fibroso (cellule muscolari lisce, collagene, matrice extracellulare) Lo sviluppo dell aterosclerosi è aggravato da fattori di rischio (fumo, ipertensione, dislipidemia, diabete, etc) Aterosclerosi

Placca la placca è dinamica e cambia nel tempo placca stabile placca fibro-calcifica

Placca la placca è dinamica e cambia nel tempo placca stabile placca fibro-calcifica

Placca placca vulnerabile (prona a rottura) caratterizzata da un core necrotico e lipidico con sottile cappuccio fibroso (Thin Cap Fibro-Atheroma) trombosi acuta sindrome coronarica acuta

Ricerca della placca vulnerabile placca caratterizzata da un core necrotico e lipidico con sottile cappuccio fibroso (Thin Cap Fibro-Atheroma) La coronarografia (luminography) focalizzata solo nella valutazione del grado di stenosi coronarica La cardio-tc consente in maniere non invasiva di: vedere il lume e la parete del vaso ottenere informazioni sul carico globale di ateroma differenziare i diversi tipi di placca identificare placche vulnerabili Terapia medica precoce prevenzione progressione della placca regressione della placca

Cortese concessione da parte del Dott. A. Clemente - Serv. Radiologia - Fondazione Monasterio - Massa Carrara regressione della placca con terapia medica

Cardio TC - unica metodica non invasiva che permette di studiare le placche coronariche Placche vulnerabili placca ipodensa spotty calcification

Cardio TC - unica metodica non invasiva che permette di studiare le placche coronariche Placche vulnerabili napkin ring sign rimodellamento positivo

Cardio TC // Placca Limiti difficoltà a distinguere le placche lipidiche (vulnerabili) da quelle fibrotiche (stabili) bassa risoluzione di contrasto per i tessuti molli minimi artefatti da pulsazione artefatti da elevata densità del lume vascolare Limiti Dual Source Risoluzione Temporale Area Detector

la placca inizialmente tende a crescere al di fuori del lume coronarico non alterandone significativamente il calibro le placche con rimodellamento positivo sono vulnerabili Rimodellamento positivo Trattandosi di un reperto meno soggetto ad artefatti può diventare un importante marker della placca vulnerabile Cardiovasc Diagn Ther. 2017 Oct;7(5):489-506. doi: 10.21037/cdt.2016.11.06. Plaque imaging with CT-a comprehensive review on coronary CT angiography based risk assessment. Kolossváry M, Szilveszter B, Merkely B, Maurovich-Horvat P

Placche vulnerabili Placca ulcerata proiezione focale

Stent Uno stent coronarico, è un piccolo tubicino metallico a maglie espandibile, realizzato per il suo inserimento nelle arterie coronarie, allo scopo di mantenere pervie quest'ultime in presenza di una stenosi critica.

Alta sensibilità e specificità solo negli stent con calibro 3mm Artefatti da pulsazione indurimento del fascio volume parziale calcificazioni vascolari Gli artefatti dipendono dal tipo di stent utilizzato (materiale, maglie, spessore ) Stent Circulation. 2006 Aug 15;114(7):645-53. Epub 2006 Aug 7. Multislice spiral computed tomography for the evaluation of stent patency after left main coronary artery stenting: a comparison with conventional coronary angiography and intravascular ultrasound. Van Mieghem CA1, Cademartiri F, Mollet NR, Malagutti P, Valgimigli M, Meijboom WB, Pugliese F, McFadden EP, Ligthart J, Runza G, Bruining N, Smits PC, Regar E, van der Giessen WJ, Sianos G, van Domburg R, de Jaegere P, Krestin GP, Serruys PW, de Feyter PJ

Stent ricostruzione iterativa risoluzione temporale sharp kernel miglioramento performance Int J Cardiol. 2019 Jan 1;274:382-387. doi: 10.1016/j.ijcard.2018.09.010. Epub 2018 Sep 8. Diagnostic accuracy of coronary CT angiography performed in 100 consecutive patients with coronary stents using a whole-organ high-definition CT scanner. Andreini D1, Pontone G2, Mushtaq S2, Conte E2, Guglielmo M2, Mancini ME2, Annoni A2, Baggiano A2, Formenti A2, Montorsi P3, Magatelli M4, Di Odoardo L2, Melotti E2, Resta M2, Muscogiuri G2, Fiorentini C2, Bartorelli AL5, Pepi M2 Sci Rep. 2017 Jul 31;7(1):6956. doi: 10.1038/s41598-017-07499-9. Iterative reconstruction improves detection of in-stent restenosis by high-pitch dual-source coronary CT angiography. Yang J1,2, Yang X1, De Cecco CN2, Duguay TM2, Chen Z3, Tesche C2, Schoepf UJ2, Chen Y

Stenosi Intra Stent

Utili informazioni Cardio-TC pre - Angioplastica Coronaria lunghezza della lesione tipo di placca identificazione di stenosi moderate talora emodinamicamente significative (FFRct) angoli di visualizzazione ottimali ( blind spots coronarografia: osti TC, IVA, RCA) Impiego nell'occlusione coronarica migliora il tasso di successo della procedura Achenbach S Coronary CTA and percutaneous coronary intervention - A symbiosis waiting to happen JCCT Sep-OCT 2016 issue

Bypass Tecnica chirurgica a cui si ricorre nel caso di stenosi (restringimento) o occlusione (chiusura) di una o più arterie coronarie. Tramite l'intervento di bypass si crea un ponte artificiale che permette di aggirare l'ostacolo alla circolazione. Questo ponte, chiamato appunto bypass, è costituito da un tratto di vaso sanguigno sano e ben funzionante, prelevato dal chirurgo al momento stesso dell'operazione. A seconda dei casi si utilizzano le arterie mammarie interne del paziente oppure la vena safena (ramo venoso degli arti inferiori). Questi segmenti vasali vengono poi innestati a valle della coronaria stenotica o occlusa creando il bypass.

Cardio TC # Bypass ami sn-mo ami sn-mo Elevata accuratezza nel riconoscimento delle stenosi dei BP con sensibilità, specificità, valore predittivo positivo e valore predittivo negativo rispettivamente di 97%, 97%, 93%, 99% ami dx-iva Meyer TS, Martinoff S, Hadamitzky M et al. Improved noninvasive assessment of coronary artery bypass grafts with 64-slice computed tomographic angiography in an unselected patient population. J Am Coll Cardiol 2007;49:946 50

Cardio TC # Bypass SVG - Cdx pervio SVG occluso

Anomalie origine e decorso arterie coronarie Cardio TC gold standard dx AO per la sua panoramicità! sn P anomala origine della coronaria sinistra dal seno di Valsalva destro e decorso interarterioso

Anomalie origine e decorso arterie coronarie P origine anomala coronaria destra dal seno di Valsalva sinistro e decorso interarterioso

Anomalie origine e decorso arterie coronarie origine anomala circonflessa dal seno di Valsalva destro e decorso retro-aortico

TAVI / TAVR transcatheter aortic valve implantation transcatheter aortic valve replacement Impianto della valvola aortica con approccio percutaneo in alternativa alla sostituzione con intervento cardiochirurgico. Accesso arterioso di solito per via transfemorale. Altri accessi utilizzabili: per via trans- succlavia; trans- apicale del ventricolo sinistro o direttamente per via trans-aortica con incisione sulla parete aortica

Cardio TC TAVI / TAVR Salgado, R. Non-Invasive Imaging for Cardiovascular Interventions: An Evolving Paradigm. Journal of the Belgian Society of Radiology. 2018; 102(1): 77, 1 7. DOI: https://doi.org/10.5334/jbsr.1667

TAVI/TAVR Cardio TC Dimensioni radice aortica Se < embolizzazione protesi o paravalvular leak Se > rottura annulus

TAVI / TAVR Cardio/ Angio TC Studio intera aorta toraco-addominale arterie iliache comuni, esterne, femorali dimensioni stenosi decorso tortuoso eventuali altri ostacoli al passaggio del device

Cardio TC Ablazione transcatetere della fibrillazione atriale isolamento elettrico delle vene polmonari Valutazione delle vene polmonari (VP), la cui deconnessione elettrica dall'atrio sinistro (AS) è in molti casi efficace per la risoluzione della fibrillazione atriale (FA) non responsiva al trattamento farmacologico. L'ablazione percutanea con radiofrequenza (RFCA) del tratto distale delle VP, sede di foci aritmogeni, che innescano la FA, è una procedura in grande sviluppo.. Il successo del trattamento percutaneo dipende soprattutto dalla precisa conoscenza della complessa anatomia delle VP e dell AS Benini, K & Marini, M & Del Greco, Maurizio & Nollo, Giandomenico & Manera, V & Centonze, Maurizio. (2008). Il ruolo della TCMD nella definizione anatomica del complesso atrio sinistro-vene polmonari nei pazienti affetti da fibrillazione atriale. Esperienza personale e rassegna iconografica. Radiologia Medica - RADIOL MED. 113. 779-798.

Cardio TC Ablazione transcatetere della fibrillazione atriale valutazione complesso atrio sinistro / vene polmonari Anatomia vene polmonari: anomalie di numero, branching pre-ostiale, calibro ostiale Auricola sinistra: morfologia, posizione (alta: superiore a VPS sn; bassa: al davanti o inferiore a VPS sn, trombi) Atrio sinistro: diametri determinati in diastole sec. tecnica di Ho oppure volume in sistole Sede dell Esofago: rapporti con atrio sinistro e distanza da osti delle VVPP branching

Cardio TC Ablazione transcatetere della fibrillazione atriale valutazione complesso atrio sinistro/vene polmonari Auricola vps a Cresta Esofago vpi Tecnica di Ho M branching

CT-MPI In the classic ischemic cascade, perfusion abnormalities are the first to occur, before metabolic alterations, wall motion abnormalities, ECG changes, and symptoms Sara Seitun, Cecilia De Lorenzi, Filippo Cademartiri, et al., CT Myocardial Perfusion Imaging: A New Frontier in Cardiac Imaging, BioMed Research International, vol. 2018, Article ID 7295460, 21 pages, 2018. Una transitoria interruzione del flusso coronarico è mal tollerata dal muscolo cardiaco e dà luogo alla cosiddetta cascata ischemica. A seguito dell ischemia locale avviene la comparsa di anomalie metaboliche con perdita di potassio e produzione di lattato in contrasto con il consumo di lattato che avviene in condizioni normali compaiono quindi anomalie della funzione diastolica, seguite da anomalie della funzione sistolica, variazioni elettrocardiografiche ed infine l angina pectoris che è la manifestazione clinica dell ischemia miocardica Giornale Italiano di Cardiologia 2000; 1 (Suppl 2): 7-12 Circolo coronarico ed ischemia miocardica; E Hoffmann, R Scalfani

CT-MPI Valutazione mediante Cardio-TC della distribuzione del flusso arterioso coronarico nel miocardio difetto di perfusione = riduzione flusso coronarico da stenosi coronarica emodinamicamente significativa Balaji K. Tamarappoo et al. JIMG 2010;3:1010-1019

funzione cardiaca - parametri ventricolari Lo stesso dataset retrospettivo ottenuto dalla un esame Cardio-TC puo essere impiegato per ottenere parametri funzionali quali: volume telediastolico e telesistolico, stroke volume, frazione di eiezione massa cardiaca ventricolo sinistro e destro Buona correlazione con RM ed ecocardiografia Studio TC indicato anche quando: Inadeguata finestra ecocardiografica RM non fattibile ( pz claustrofobico o con pace maker)

Cardiopatie Congenite Cardio - TC Svantaggi Radiazioni ionizzanti Limitate informazioni funzionali Vantaggi Molto Rapida Blanda sedazione Elevata risoluzione spaziale Indicazioni eta neonatale pz in terapia intensiva pz claustrofobia portatori di pace maker o defibrillatori Ricostruzioni 2D e 3D Valutazione panoramica Trachea-bronchi-esofago Meno artefatti da protesi e device metallici-elettronici

Cardiopatie Congenite finestra aorto polmonare Valutazione anatomia extra-cardiaca Arterie Polmonari Connessioni Venose Anomale Polmonari Connessione Venose Anomale Sistemiche Aorta (arco) Post- operatorio

Cardio TC quando la coronarografia è ad alto rischio Paziente maschio di 67 anni con pseudoaneurismi della radice aortica sottoposto circa 12 anni prima ad intervento di sostituzione dell aorta ascendente con condotto valvola e reimpianto degli osti coronarici Stenosi critica BP AMI - IVA Emergenza TC contigua a pseudoaneurisma stenosi critica anastomosi Cdx Cdx emerge da pseudoaneurisma

Dose Efficace Coronarografia: 7 msv Angioplastica coronarica : 15 msv PET 25 msv TC rachide vertebrale 6 msv TC :addome senza e con m.d.c 20 msv Cardio TC gating retrospettivo 8-15 msv gating prospettico 2-3 msv High Pitch Spiral/ Flash 0.9 msv

Scanner TC multidetettore Canon Aquilion Prime 160 detettore: 0,5 mm x 80 160 slices per ogni rotazione del tubo radiogeno copertura per ogni rotazione: 4 cm da 0,5 mm velocità di rotazione: 0,35 sec AIDR 3D Dose Efficace Cardio TC con gating retrospettivo: 5-6 msv Siemens Sensation Cardiac 64 64 strati per rotazione velocità di rotazione: 0,33 sec

Grazie per l attenzione Rigraziamenti: Dott Michele Bono Cardiologo per le illuminazioni cliviche Il personale TSRM dello Studio