Health Professionals Magazine HPM 2013; 1(2):121-127 DOI: 10.12864/HPM.2013.108 Articolo originale Tubercolosi & Fumo di Tabacco: problema immunitario ma non solo Il ruolo delle ricostruzioni bidimensionali e tridimensionali nel planning pre operatorio dell EVAR Tuberculosis & tobacco smoke: immune problem but not only The role of two-dimensional and three-dimensional reconstructions in EVAR pre Paola operatory Pironti planning U.O. di Pneumotisiologia Territoriale, AUSL di Bologna Società Italiana Leonardo di Tabaccologia, Nicolini SITAB TSRM, libero professionista, Roma, Italia Riassunto Il lavoro si ripropone di illustrare l importanza e il ruolo del TSRM nelle ricostruzioni bidimensionali e tridimensionali nel planning pre-operatorio del trattamento endovascolare dell aneurisma dell aorta addominale (AAA). La sempre maggiore evoluzione tecnologica e l accuratezza delle immagini ottenute con la TAC (Tomografia Assiale Computerizzata), hanno portato questa tecnica radiologica a diventare sempre più fondamentale nella diagnosi delle patologie vascolari. Le tecniche di angiografia con TC (Angio-TC) rivestono, oggi, un ruolo di fondamentale importanza nello studio delle patologie vascolari, sostituendo dal punto di vista diagnostico l angiografia convenzionale. Inoltre la possibilità di ottenere immagini altamente dettagliate, la velocità di uno studio con TCMS, rendono possibile anche una applicazione adiuvante al planning di un intervento endovascolare. È possibile oggigiorno, con software e algoritmi dedicati, ottenere immagini ricostruite in differenti piani. Le ricostruzioni di immagini maggiormente utilizzate sono rappresentate dalle ricostruzioni 2D Multiplanari e dalle 3D Volume Rendering (3). L imaging di post processing radiologico nello studio della patologia aneurismatica dell aorta assume un ruolo fondamentale. Realizzare ricostruzioni di immagini quanto più precise è fondamentale per la scelta terapeutica e quindi l eleggibilità al trattamento chirurgico open o a quello endovascolare. Il post processing riveste un ruolo di primaria importanza nel planning pre-operatorio e nel follow up dell EVAR. Grazie alla ricostruzione delle immagini è possibile valutare l anatomia del paziente, effettuare le misurazioni necessarie per la scelta dell endoprotesi e programmare le proiezioni radiologiche intra operatorie da effettuare in camera operatoria. Le tecniche di ricostruzione usate per il planning pre-operatorio dell EVAR sono sia bidimensionali che tridimensionali. Parole chiave: Ricostruzioni Bidimensionali, Ricostruzioni Tridimensionali, EVAR, Endovascolare, Post processing, 2D MPR, 3D VR Abstract The role of two-dimensional and three-dimensional reconstructions in EVAR pre operatory planning The following work aims to illustrate the importance, and the role TSRM, of two and three-dimensional reconstructions in the pre-operative planning of endovascular treatment of abdominal aortic aneurysm (AAA). Copyright Società Editrice Universo (SEU)
122 Health Professionals Magazine 1, 02, 2013 The increasing technological evolution and the accuracy of the images obtained by CT scan (Computed Tomography), have brought this radiological technique to become increasingly important in the diagnosis of vascular pathologies. The techniques of CT angiography (Angio-CT) play today, a fundamental role in the study of vascular pathologies, from the diagnostic point of view replacing conventional angiography. The possibility to obtain highly detailed images, the speed of a study with TCMS, make it possible also an adjuvant application to the planning of endovascular intervention of repair. It is possible today, with dedicated softwares and algorithms, to obtain reconstructed images in different planes. The reconstructions of images most commonly used are represented by 2D Multiplanar reconstructions and 3D Volume Rendering. The radiological post processing imaging in the study of aortic aneurysm plays a fundamental role. Making the most accurate reconstructions of images is critical to the choice of conventional open surgery treatment or the eligibility for endovascular treatment. Post processing imaging plays an important role in pre-operative planning and follow-up of EVAR. Thanks to the reconstruction of the images is possible to evaluate the anatomy of the patient, make the measurements necessary for the choice of the endoprothesis and plan intra-operative radiological projections to be made in the operating room. Reconstruction techniques used for the pre-operative planning of EVAR are both two-dimensional and threedimensional. The two-dimensional techniques include: MPR, CLL. The most used three-dimensional technique is the 3D VR. Key words: Two-dimensional reconstructions, Three-dimensional reconstructions, EVAR, Endovascular, Post processing, 2D MPR, 3D VR Introduzione Negli ultimi decenni lo sviluppo della tecnologia ha favorito l ascesa di tecniche di imaging non invasive nello studio dell apparato vascolare. La tomografia assiale computerizzata (TAC) rappresenta uno degli studi di elezione delle patologie vascolari. È possibile oggigiorno, con software e algoritmi dedicati, ottenere immagini ricostruite in differenti piani. Le ricostruzioni di immagini maggiormente utilizzate sono rappresentate dalle ricostruzioni 2D Multiplanari e dalle 3D Volume Rendering. Le applicazioni delle ricostruzioni di immagini sono rappresentate dallo studio dell albero vascolare, dove il decorso dei vasi studiati raramente si presta ad uno Sigle AAA: Aneurisma Aorta Addominale TAC: Tomografia Assiale Computerizzata TC: Tomografia Computerizzata TCMS: Tomografia Computerizzata Multi Strato EVAR : Endo Vascular Abdominal Repair MPR: Multi Planar Reformations CLL: Center Lumen Line 3D VR: 3D Volume Rendering ROI: Region Of Interest studio assiale ed è quindi preferibile passare a studi con tecniche di ricostruzione curvilinea o tridimensionale. La possibilità di ottenere immagini altamente dettagliate, la velocità di uno studio con TCMS, rendono possibile anche una applicazione adiuvante al planning di un intervento endovascolare. Infatti la sempre maggiore diffusione di apparecchiature TCMS e la possibilità di ottenere immagini ricostruite con diverse tecniche, fornisce nuove opportunità diagnostico-terapeutiche al team Radiologico che è chiamato al confronto con i clinici in campi che fino a pochi anni fa erano di esclusiva competenza dei medici radiologi interventisti (5). Obiettivo Questo lavoro vuole dimostrare che, grazie alla possibilità dei moderni tomografi TCMS di ricostruire immagini con diverse tecniche 2D e 3D e la specifica competenza del TSRM, il radiologo può fornire al chirurgo specialista gli elementi per decidere l approccio terapeutico da adottare per ogni paziente affetto da AAA. Inoltre, le misurazioni effettuate dal chirurgo specialista, sulla base delle immagini ottenute con TCMS, sono di elevatissima precisione e contribuiscono alla riuscita dell intervento endovascolare.
Ruolo delle ricostruzioni bidimensionali e tridimensionali nel planning pre-operatorio dell EVAR 123 Tabella 1 - Misurazioni anatomiche con ricostruzioni 2D MPR CLL Table 1 - Measurements of anatomical reconstructions 2D MPR CLL Fig. 1 - Immagine dell aneurisma nel piano assiale. La riga gialla ne indica il diametro. Fig. 1 - Axial image of the aneurysm. The yellow line indicates the diameter. Diametro Aneurisma Lunghezza colletto prossimale Lunghezza totale Lunghezza bif. Iliaca-ipogastriche Diametro assi iliaci 57 mm 46 mm 165 mm 54 mm 10 mm Materiali e metodi È stato preso come riferimento un paziente, uomo di 61 anni, a cui è stato diagnosticato mediante Angio TC un aneurisma dell aorta addominale sottorenale di diametro pari a 57 mm (Fig. 1). Il TSRM esegue angio-tc dell aorta addominale al paziente. Spessore di acquisizione 0.625 mm (TCMS 64 strati), spessore di ricostruzione 0.625 mm. Vengono acquisite 4 fasi; la prima scansione senza iniezione di mezzo di contrasto, la fase arteriosa, la fase venosa e la fase tardiva. Tutte le scansioni comprendono gli apici polmonari e il terzo prossimale della coscia del paziente per una corretta visualizzazione dell aorta dalla sua origine, ventricolo sinistro, e della biforcazione iliaca fino all origine delle arterie ipogastriche. La sincronizzazione del mezzo di contrasto avviene tramite l ausilio dello Smart Prep con la ROI posizionata a livello dell aorta ascendente. La quantità di mezzo di contrasto è pari a 100 ml e viene iniettato alla velocità di 5 ml/s. Velocità di rotazione del tubo pari a 0.4 s.(1) Dopo l acquisizione delle immagini, sono state utilizzate tecniche di post processing sia bidimensionali che tridimensionali per lo studio di tutte le caratteristiche dell aneurisma. Con le tecniche 2D (bidimensionali) MPR e CLL è stato possibile misurare (Tabella1): Il colletto prossimale e distale dell aneurisma La lunghezza dell intero corpo dell aneurisma Il diametro massimo dell aneurisma Fig. 2 - La figura mostra i parametri geometrici dell aneurisma da valutare con ricostruzioni 2D MPR per l'elezione al trattamento endovascolare Fig. 2 - The figure shows the geometric parameters of the aneurysm to be evaluated with 2D MPR reconstructions for election to the endovascular treatment La distanza tra la biforcazione aortica e origine delle arterie iliache interne Una volta eseguite le misurazioni dei parametri geometrici dell aneurisma, si è passati all utilizzo delle tecniche di ricostruzioni tridimensionali. Queste tecniche hanno permesso la visualizzazione dell intera aorta e dei rapporti che essa prende con le strutture adiacenti(4). Fig 6
124 Health Professionals Magazine 1, 02, 2013 Fig. 3 - In alto l immagine (MPR) mostra il calcolo della lunghezza del colletto prossimale. In basso viene mostrata la proiezione effettuata per la corretta visualizzazione del colletto prossimale. Fig. 3 - Top image (MPR) shows the calculation of the length of the proximal neck. At the bottom is shown the projection made for the correct visualization of the proximal neck. Fig. 4 - L'immagine mostra il calcolo dell'angolo di inclinazione e della lunghezza degli assi iliaci. In questa immagine l arteria ipogastrica destra. L iimagine in basso, mostra il riscontro della proiezione radiologica effettuata durante la procedura un sala operatoria. Fig. 4 - The picture shows the calculation of the angle of inclination and length of the iliac axis. In this image, the right internal iliac artery. The iimagine below, shows the response of the projection radiological procedure performed during an operating room.
Ruolo delle ricostruzioni bidimensionali e tridimensionali nel planning pre-operatorio dell EVAR 125 Fig. 5 - Angolo di inclinazione e lunghezza dell'asse iliaco sinistro (arteria ipogastrica sinistra). L immagine in basso mostra il riscontro della proiezione radiologica effettuata durante la procedura un sala operatoria Fig. 5 - Tilt angle and length of the left iliac (hypogastric artery left). The image below shows the response of the projection radiological procedure performed during an operating room Risultati Confrontando le misurazioni anatomiche effettuate e le linee guida, il paziente è stato classificato eleggibile al trattamento endovascolare di riparazione dell aorta addominale (EVAR). Grazie alle ricostruzioni 3D VR e all ausilio delle ricostruzioni 2D MPR è stato possibile scegliere la tipologia di endoprotesi da utilizzare per una completa esclusione dell aneurisma; ed è stato possibile pianificare le proiezioni intraoperatorie da effettuare per ottenere la corretta visualizzazione del colletto prossimale, del decorso delle arterie femorali e delle ipogastriche durante la fase di rilascio dell endoprotesi. (Tabella 2). Fig. 6 - Ricostruzione 3D VR dell'aorta. In questa immagine è possibile visualizzare l'intero decorso dell'aorta addominale e dei vasi iliaci per la programmazione delle proiezioni radiologiche intraoperatorie Fig. 6 - VR 3D reconstruction of the aorta. In this image it is possible to see the entire course of the abdominal aorta and iliac vessels for the planning of intraoperative X-ray projections Tabella 2 - Proiezioni radiologiche ricavate con 3D VR e MPR Table 2 - X-ray projections obtained with MPR and 3D VR Colletto prossimale 15 craniale Arteria ipogastrica dx 15 caudale Arteria ipogastrica sn OAD 30 AP
126 Health Professionals Magazine 1, 02, 2013 Fig. 7 - Ricostruzione con tecnica 3D VR dell'aorta addominale dopo intervento endovascolare di riparazione con endoprotesi (EVAR). Fig. 7 - Reconstructed images with 3D VR technique of the abdominal aorta after endovascular intervention with endoprothesis (EVAR). L intervento endovascolare condotto in sala operatoria sotto guida radioscopica, ha avuto successo. Il paziente viene sottoposto successivamente ad una Angio TC di follow up per escludere eventuali endoleak. Fig. 7 Quindi non solo le ricostruzioni di immagini hanno contribuito al successo terapeutico, ma hanno anche ridotto i rischi per il paziente potendo garantire un planning per un intervento endovascolare sicuro ed efficace. Conclusioni Le caratteristiche dei tomografi multidetettore, come l incrementata risoluzione spaziale e temporale hanno suscitato interesse nel planning 3D dei trattamenti endovascolari. La tecnologia favorisce la creazioni di immagini sempre più simili alla realtà facilitando lo studio dell anatomia del paziente. Infatti con l utilizzo di potenti tomografi multidetettore e di potenti software, è possibile ottenere immagini di elevatissima qualità utili ai fini di un miglior successo terapeutico. Le ricostruzioni dell imaging radiologico in post processing, quindi dopo l acquisizione delle immagini, diventano fondamentali per programmare un intervento endovascolare di riparazione dell aneurisma dell aorta addominale. L unione delle due tecniche di ricostruzione, riesce a fornire allo specialista tutti i dati di cui necessita per la decisione terapeutica da adottare. Le ricostruzioni bidimensionali e tridimensionali sono quindi fondamentali nel planning pre-operatorio dell EVAR. Pertanto, con l ausilio di queste tecniche, lo specialista è oggi in grado di ottimizzare, minimizzare e pianificare i tempi di esecuzione d intervento risultando preciso ed efficace nei trattamenti endovascolari di aneurisma dell aorta addominale. Quindi possiamo affermare che l imaging radiologico riveste un ruolo fondamentale nel planning pre-operatorio dell EVAR, specialmente l imaging in post processing e che la sinergia tra tecniche di ricostruzioni tridimensionali e bidimensionali fornisce un elemento fondamentale per un adeguato planning preoperatorio incrementando decisamente le possibilità di successo terapeutico. Bibliografia 1. Catalano C., Napoli A., Cavallo Marincola B., L angio TC dell aorta Springer maggio 2012 2. Faggioni L., Paolicchi F., Neri E., Elementi Di Tomografia Computerizzata Springer, 2010 3. Laghi A., Ferrari, Protocolli di studio in TC spirale multistrato vol. 2 Vascolare, Springer, 2008
Ruolo delle ricostruzioni bidimensionali e tridimensionali nel planning pre-operatorio dell EVAR 127 4. Pitoulias G.A., Donas K.P., Schulte S., Aslanidou E., Papadimitriou D.K., Two-Dimensional Versus Three- Dimensional CT Angiography In Analysis Of Anatomical Suitability Of Stentgraft Repair Of Abdominal Aortic Aneurysms, Acta radiologica 2011; 52 5. Mazzuccato F., Anatomia Radiologica Tecniche E Metodologie In Radiodiagnostica Vol 3 Terza Edizione, Piccin Dichiarazione di conflitto di interesse L autore dichiara di non aver ricevuto alcun finanziamento per il seguente studio e di non aver alcun interesse finanziario nell argomento trattato o nei risultati ottenuti. Corrispondenza e richiesta estratti: Dott. TSRM Leonardo Nicolini, libero professionista Via Gregorio XI, 96 Roma leonardonicolini90@gmail.com