APPUNTI DI DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

ZORZI ALESSANDRO

UNIVERSITA’ DI PADOVA

LAUREA SPECIALISTICA IN MEDICINA E CHIRURGIA A.A. 2005/2006

APPUNTI DI DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

Medicina nucleare, radiologia e radiologia interventistica

appunti personali del corso tenuto dai prof. Cecchin, Fiore, Miotto e Muzzio

nel corso del primo semestre dell’A.A. 2005/2006

Ai miei compagni:

Al fine di evitare spiacevoli inconvenienti si specifica che questa dispensa contiene esclusivamente i MIEI APPUNTI, i quali non sono mai stati sottoposti all’attenzione del docente nè da lei convalidati. Per questo motivo essi non possono per nulla ritenersi privi da errori, sia di forma che di concetto. Tuttavia ho deciso comunque di rendere a tutti disponibile un lavoro che può essere utile per affiancare i propri appunti e, soprattutto, i libri e le dispense consegnati o consigliati dai professori.

Resto comunque disponibile a correggere eventuali errori la cui segnalazione è anzi gradita.

La dispensa rimarrà a disposizione di tutti ma sarebbe per me motivo di grande dispiacere (e non solo…) sapere che qualcuno cerca di ricavarne dei soldi.

Alessandro Zorzi

[email protected]

APPUNTI DI DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

MEDICINA NUCLEARE

Richiami di fisica

Le radiazioni elettromagnetiche si differenziano per la lunghezza d’onda, che è inversamente proporzionale all’energia trasportata dalle radiazioni. Le radiazioni X originano dal mantello elettronico, le radiazioni γ dal riarrangiamento del nucleo.

Una radiazione, specie se ad elevata energia, interagisce con la materia cedendo energia. Se essa è sufficientemente elevata da strappare un elettrone si parla di “radiazione ionizzante”.

Esistono radiazioni direttamente ionizzanti (α e β) e indirettamente ionizzanti (γ e X). Queste ultime sono virtualmente prive di massa.

L’atomo è la più piccola parte della materia che conserva le proprietà chimiche di un elemento. Il numero di protoni (n°

atomico) determina il tipo di elemento. Il numero di neutroni è variabile all’interno di uno stesso elemento. Atomi con lo stesso numero di protoni ma diverso numero di neutroni sono detti isotopi.

Ogni isotopo è caratterizzato da un diverso livello di energia: maggiore è l’energia maggiore è l’instabilità dell’elemento che tende a decadere rilasciando energia sotto forma di radiazioni e/o particelle. Normalmente il decadimento di un isotopo è molto rapido. Alcuni isotopi però decadono in un tempo più lungo, misurabile, e sono perciò detti isomeri.

Il tempo di emivita di un isotopo è definito come il tempo che deve trascorrere prima che la metà dei nuclei di un certo numero di questi isotopi decada emettendo radiazioni. Dopo 10 tempi di emivita si considera virtualmente decaduta tutta la dose.

L’attività di un isotopo è definita come il numero di disintegrazioni/secondo di una certa quantità di radionuclidi. Si misura in Bequerel.

Un isotopo può essere iniettato in forma pura o legato ad un farmaco. Il farmaco permette il tropismo elettivo mentre l’isotopo, riarrangiandosi, emette radiazioni che possono essere rilevate.

Il radionuclide più utilizzato in medicina nucleare è il ⁹⁹mTc. Esso ha un’emivita di 6 ore.

Introduzione alla medicina nucleare

La medicina nucleare è una branca della medicina che utilizza radionuclidi introducendoli nell’organismo a scopo diagnostico poiché essi, in una opportuna forma, sono capaci di legarsi selettivamente ad un particolare tessuto.

A differenza della radiologia tradizionale che si serve di strumenti che emettono radiazioni la medicina nucleare sfrutta l’emissione di radiazioni provenienti da radionuclidi iniettati nel paziente. Un’altra differenza è che la dose di radiazioni cui un paziente viene sottoposto nel corso di un’indagine è molto variabile nella radiologia, ben stabilita nella medicina nucleare (dipende dalla quantità di radionuclidi iniettati).

Infine, mentre la radiologia consente di ottenere immagini morfologiche, la medicina nucleare ottiene immagini funzionali.

Le applicazioni della medicina nucleare sono:

In vitro: es. dosaggio RIA;

Applicazioni miste (in vitro e in vivo): si inietta un radionuclide e poi si fa un prelievo al paziente. Si studia così come il nuclide si distribuisce nei liquidi corporei;

In vivo: per ottenere immagini dette scintigrafie.

La medicina nucleare è in grado di mettere in evidenza una compromissione funzionale anche prima che siano riconoscibili alterazioni anatomiche.

Oltre alla diagnostica esistono anche tecniche terapeutiche di medicina nucleare: alcuni isotopi, per esempio, si concentrano in alcuni tessuti patologici e, emettendo radiazioni corpuscolate, li distruggono.

Infine il terzo campo di azione della medicina nucleare è la ricerca biomedica: di particolare interesse sono le possibilità fornite dalla PET, una metodica che utilizza isotopi di elementi normalmente metabolizzati come ¹¹C, ¹³N e ¹⁵O. Con questa metodica è possibile seguire il metabolismo della molecola cui l’elemento è legato.

Le metodiche di medicina nucleare sono poco invasive, non sono dolorose, le reazioni avverse sono pochissime perché le concentrazioni di radiofarmaci utilizzate sono dell’ordine dei picogrammi: ciò che importa difatti non sono gli effetti farmacologici ma le radiazioni emesse dai radionuclidi legati ai farmaci stessi.

Il problema piuttosto è rappresentato dalle radiazioni ionizzanti che il farmaco emette.

Innanzitutto si tenga in considerazione che non vi è differenza, a parità di energia, tra le radiazioni X utilizzate in ambito radiologico e le radiazioni γ di impiego medico nucleare. Non si deve inoltre dimenticare che la radioattività è una normale componenente dell’ambiente: radiazioni provengono dalle roccie, dalle acque terrestri e dallo spazio (raggi cosmici). Un viaggio da Roma a New York in aereo espone una persona alla stessa quantità di radiazioni ionizzanti di una scintigrafia.

I danni da radiazioni sono di due tipi:

Deterministici: sono certamente provocati se si supera una certa soglia di esposizione. Sotto la soglia le possibilità di un danno di questo tipo sono molto basse. Naturalmente le dosi in medicina sono ampiamente sotto la soglia dei danni deterministici;

Probabilistici: se anche una sola radiazione interagisce con il nucleo di un atomo del Dna e crea una mutazione che dà origine ad una neoplasia la più piccola dose possibile sarà stata responsabile della morte del paziente. E’ ovvio che contro questo tipo di danni l’unica prevenzione possibile è sottoporre i pazienti al minor numero di radiazioni possibili.

Curiosamente nuove ricerche hanno sottolineato come l’incidenza delle neoplasie sia più bassa in popolazioni sottoposte ad una certa dose di radiazioni probabilmente perché essa induce l’attivazione degli enzimi di riparazione del Dna. Si è comunque ancora lontani dal decidere di irradiare volontariamente le persone a scopo preventivo.

Radiofarmaci

I radiofarmaci sono prodotti radioattivi privi di effetti farmacologici perché la concentrazione del principio attivo è bassissima dal momento che la loro utilità è unicamente quella di fungere da carriers per il radioisotopo ad essi legato legandosi a tessuti specifici.

Le caratteristiche ottimali dei radiofarmaci sono:

- facilmente e prontamente disponibili. Salvo il Tecnezio, gli altri radioisotopi devono essere acquistati appositamente perché lo spontaneo decadimento ne impedisce la conservazione;

- l’emivita deve essere sufficientemente breve da permettere l’utilizzazione di una dose bassa ma abbastanza lunga da consentire l’esecuzione dell’indagine. Tra parentesi oltre all’emivita fisica (decadimento) c’è anche da tenere in considerazione l’emivita biologica, cioè la clearance del farmaco. Il tecnezio ha un’emivita di 6 ore;

- devono preferibilmente emettere solo raggi γ tra 100 e 200 KeV. Il tecnezio, il radioisotopo più utilizzato in medicina nucleare, emette γ con energia di 140 KeV;

- devono concentrarsi poco negli organi sensibili (midollo e gonadi).

Il ^99mTecnezio soddisfa tutte queste caratteristiche oltre ad essere ecologico ed economico (si produce in tutti i reparti con una macchina che sfrutta il decadimento del ⁹⁹Mo in ^99mTc). Il 99% dei farmaci utilizzati in medicina nucleare è marcato col tecnezio.

L’apparecchiatura che rileva l’emissione di raggi γ è detta γ-camera.

Il decadimento dei radioisotopi

Si riconoscono 3 tipi principali di decadimento di un radioisotopo a seconda della particella emessa, insieme ai γ, nel corso del processo di decadimento stesso:

- α: il decadimento avviene mediante l’emissione di una particella α, una particella lenta uguale ad un nucleo di elio con carica +2. La particella α è ionizzante perché quando passa vicino ad un mantello elettronico vi strappa elettroni per attrazione primaria o per attrazione secondaria (gli elettroni strappati possono provocare ulteriore ionizzazione).

La ionizzazione determina la perdita di 34 eV dall’energia della particella α. Una particella di 3,4 MeV quindi ionizza 100.000 volte prima di fermarsi. Tuttavia questo avviene in soli 2 cm di aria e in pochi mm di tessuto (una particella α non è in grado di attraversare la pelle);

- β ^-: è in pratica l’emissione di un elettrone. E’ una particella ad alta velocità che ionizza per repulsione perdendo 34 eV per ionizzazione. Una particella di 3,4 MeV quindi ionizza 100.000 volte prima di fermarsi ma nel caso di una β^- questo avviene in 2 metri di aria e in diversi mm di tessuto in virtù della massa inferiore.

Gli isotopi che decadono in questo modo sono i nuclei instabili per eccesso di neutroni: neutrone = elettrone + protone + antineutrino;

- β ⁺: è un positrone, cioè un elettrone con carica positiva. In teoria ionizzerebbe per attrazione ma, essendo di fatto antimateria, annichila dopo 10^-9 secondi dalla sua emissione producendo energia: elettrone + positrone = 1,02 MeV (distribuita in due fotoni da 0,51 MeV ciascuno emessi in direzione esattamente opposta). Questo fenomeno viene sfruttato nella PET (tomografia ad emissione di positroni).

Gli isotopi tradizionali con emissione di raggi γ “indipendenti l’uno dall’altro” si possono utilizzare per ottenere questi tipi di scintigrafie:

- planare: è la classica scintigrafia con γ-camera ferma (es. scintigrafia tiroidea);

- dinamica nel tempo: la γ-camera è ferma ma vengono rilevate più immagini nel tempo (es. scintigrafia renale);

- spet (single positron emission tomography): la γ-camera ruota intorno al paziente costruendo un’immagine tridimensionale.

Nella PET si utilizza un tunnel che rileva contemporaneamente l’emissione contemporanea di due fotoni in maniera da poter localizzare la retta lungo la quale è avvenuto l’evento di annichilazione e, mettendo insieme tutti i dati, ricostruire la zona dove si è concentrato il radiofarmaco.

Mentre le metodiche di medicina nucleare classica devono legare metalli come il tecnezio a farmaci mediante tecniche che consentono l’utilizzo di un numero limitato di molecole, la PET sfrutta radioisotopi del carbonio, azoto, ossigeno e fluoro che si trovano praticamente in tutte le molecole organiche.

L’ultima frontiera della medicina nucleare è la PET-CT: una fusione di PET e TAC che permette di ottenere immagini allo stesso tempo morfologiche e funzionali.

Scintigrafia tiroidea

L’ecografia e la scintigrafia sono le due metodiche più utilizzate nella diagnosticata tiroidea. L’ecografia, non essendo irrradiante, è un’esame che precede sempre la scintigrafia. TAC e RMN son meno usate in questo ambito.

La scintigrafia della tiroide è una metodica che permette di ottenere la mappa della distribuzione del radiofarmaco: si tenga in considerazione che più la densità cellulare è alta e più le cellule sono metabolicamente attive più captano il radiofarmaco. La scintigrafia fornisce soprattutto dettagli funzionali, ma anche sulle dimensioni, omogeneità e su eventuali nodulazioni palpabili nell’ambito tiroideo.

La scintigrafia tiroidea si esegue con l’uso di γ-camera, talora con tecnica SPET.

I farmaci utilizzabili sono essenzialmente tre: ^99mTc, ¹²³I e ¹³¹I. I primi due sono γ emittenti puri mentre lo ¹³¹I emette β^- e viene utilizzato soprattutto per la terapia.

Per quanto riguarda gli altri due farmaci lo iodio è migliore del tecnezio nel senso che non viene solo captato dalle cellule come quest’ultimo ma viene anche metabolizzato. Tuttavia fattori economici ne impediscono di solito l’utilizzo:

lo iodio deve essere ordinato appositamente e non può essere stoccato. Per questo motivo nella stragrande maggioranza dei casi si usa il tecnezio riservando lo ¹²³I a casi particolari (es. diagnosi di ectopie tiroidee).

Tra gli aspetti positivi della scintigrafia tiroidea annoveriamo:

facile esecuzione e basso costo (20 minuti di attesa, acquisizione di immagini statiche);

è scarsa l’operatore-dipendenza, a differenza dell’ecografia il cui referto può variare a seconda dell’operatore che la ha eseguita;

fornisce informazioni morfo-funzionali.

Gli aspetti negativi sono:

può essere eseguita solo nei centri di medicina nucleare;

scarso potere risolutivo rispetto all’ecografia (5-6 mm contro 1mm);

non fornisce informazioni sulla natura dei nodi ipocaptanti;

non è eseguibile se il paziente assume iodio, ormoni tiroidei o farmaci che influiscono sulla funzionalità tiroidea;

modesta entità di radiazioni ionizzanti.

L’immagine di una tiroide normale mostra i due lobi leggermente più captanti al centro in virtù della maggiore densità cellulare uniti da un istmo meno captante perché meno spesso. Le dimensioni dovrebbero essere inferiori alla metà della distanza tra il margine superiore dello sterno e il margine superiore della cartilagine tiroide.

Le indicazioni all’esame sono:

inquadramento diagnostico iniziale di pressochè tutte le tireopatie: la scintigrafia viene eseguita successivamente all’ecografia e agli esami di laboratorio che possono di per sé essere sufficienti. La scintigrafia di solito segue l’ecografia quando quest’ultima evidenzia un nodo di dubbia natura;

controllare il successo di una tiroidectomia parziale o totale;

prima di una eventuale terapia con radio-iodio per studiare il metabolismo della ghiandola e prevedere la sua risposta al farmaco;

a volte nel follow-up.

I più comuni reperti di una scintigrafia tiroidea sono i cosiddetti “nodi”, che possono essere ipo- o ipercaptanti.

I nodi ipocaptanti (o isocaptanti) possono essere:

cisti, vere o degenerative;

emorragie all’interno di un nodo;

nodi freddi nell’ambito di un gozzo multinodulare;

neoplasie tiroidee (la probabilità di malignità di un nodo freddo è circa del 20%);

adenomi o carcinomi paratiroidei;

tiroiditi in fase iniziale: la tiroide colpita da tiroidite non capta nulla perché essa viene distrutta e gli ormoni presenti nei follicoli vengono liberati in circolo (la prima fase di una tiroidite si associa a ipertiroidismo).

I nodi ipercaptanti invece possono essere:

adenomi autonomi (adenoma di Plumberg);

nodo caldo nell’ambito di un gozzo multinodulare;

neoplasie in un nodo iperfunzionante: sono frequenti soprattutto nei giovani maschi (ma si consideri che la probabilità che un nodo caldo sia maligno è solo dell’1%);

tiroidite in fase di ripresa funzionale.

Ecografia tiroidea

L’ecografia studia l’ecogenicità di un tessuto attraversato da ultrasuoni. Il comportamento degli ultrasuoni dipende dalle caratteristiche del mezzo attraversato e dalle frequenze utilizzate (minori sono le frequenze maggiore è la penetrazione ma minore è il potere risolutivo). Per la tiroide è possibile impiegare frequenze elevate (10 Mhz) che permettono una risoluzione di circa 1 mm per lesioni cistiche e di circa 3 mm per lesioni solide.

L’ecografia, se un nodo è freddo, permette di distinguere tra lesioni solide, liquide o miste.

Essa inoltre viene utilizzata per:

ricercare nodi non palpabili, in particolare in soggetti ad alto rischio di neoplasia;

ricercare adenopatie dei linfonodi laterocervicali;

valutare, nel caso di patologie invasive, i rapporti tra tiroide e tessuti circostanti;

guidare l’agobiopsia;

nei nodi caldi identificare la presenza del lobo controlaterale soppresso (che nella scintigrafia tiroidea non è visibile);

calcolare accuratamente il volume di un nodo;

identificare aree emorragiche nel complesso di un nodo ipercaptante.

Scintigrafia paratiroidea

Le paratiroidi, oltre che nelle sedi anatomiche usuali, possono essere presenti anche in posizione ectopica.

Fino a poco tempo fa si utilizzava il ²⁰¹Tallio, oggi si usa il ^99mTc-MIBI (tecnezio coniugato al farmaco MIBI). Esso è un indicatore di cellularità nel senso che si accumula nei mitocondri. Tuttavia esso si accumula anche nella tiroide ed è così impossibile distinguere le due strutture.

La tecnica più utilizzata per ovviare a questo inconveniente è detta “a doppio tracciante”: si usa il ^99mTc-MIBI e, in un secondo momento, il ^99mTc puro. Il primo farmaco visualizza tiroide e paratiroidi insieme, il secondo viene captato solo dalla tiroide. Sottraendo le due immagini residua solo l’eventuale tessuto paratiroideo iperfunzionante: si tenga bene a mente che tessuto paratiroideo normofunzionante non viene visualizzato.

Un’altra tecnica è detta “bifasica”: si somministra il ^99mTc-MIBI, si acquisisce un’immagine dopo 10 minuti (giusto il tempo perché il farmaco si distribuisca) ed una dopo due ore. Questo perché l’eliminazione del farmaco da tiroide e paratiroidi normali è molto veloce, molto lento invece nel caso di paratiroidi iperfunzionanti. Dopo due ore, quindi, la scintigrafia evidenzia solo eventuale tessuto paratiroideo iperfunzionante.

Questa tecnica si usa nei casi in cui la tiroide non capterebbe il ^99mTc (es. uso di ormoni tiroidei esogeni).

Lo scopo della scintigrafia paratiroidea è quello di evidenziare adenomi delle paratiroidi in sede normale o in sede ectopica. Anche in questo caso la scintigrafia segue normalmene l’ecografia, anche se l’eco difficilmente visualizza le paratiroidi, tanto più se sono in posizione ectopica.

La scintigrafia polmonare perfusoria e ventilatoria L’embolia polmonare

L’embolia polmonare è direttamente e indirettamente una delle principali cause di morte: se essa non è trattata la mortalità si aggira attorno al 30%, intorno all’8% se trattata. Una diagnosi errata di embolia polmonare espone inutilmente il paziente al rischio di una terapia anticoagulante (si consideri che l’eparina provoca tutt’oggi una buona percentuale delle morti da causa iatrogena).

I sintomi più comuni che si associano a questa condizione sono:

dispnea e dolore toracico 75%;

tosse 50%;

emoftoe 30%;

I segni più comuni sono invece:

tachipnea 90%;

rantoli polmonari 60%;

accentuato tono di chiusura delle valvole polmonari 60%;

cianosi 50%.

L’RX torace può mostrare in questi casi:

infiltrati;

innalzamento dell’emidiaframma;

segni di insufficienza cardiaca congestizia;

versamento pleurico;

cardiomegalia.

La sensibilità dell’RX è però solo del 30-40 % (si ricorda che se un esame non ha almeno la sensibilità del 50% è perfettamente inutile).

Scintigrafia polmonare

L’embolia causa una riduzione del flusso ematico nel letto capillare polmonare distale all’embolo. Iniettando un radiofarmaco che si distribuisce in maniera proporzionale al flusso ematico è possibile evidenziare i territori ipoperfusi.

Tuttavia appaiono ipoperfusi, per il riflesso alveolo-capillare, anche i distretti polmonari che per qualsiasi motivo sono ipoventilati.

La scintigrafia polmonare da sola non è perciò specifica e deve essere integrata con la scintigrafia ventilatoria che viene fatta contestualmente (si parla allora di scintigrafia ventilo-perfusoria).

Modalità di esecuzione:

Per la scintigrafia perfusoria vengono utilizzati macroaggregati o microsfere di albumina di 20-50 μm di diametro marcati con ^99mTc. Queste sfere di distribuiscono nei capillari polmonari in modo proporzionale al flusso ematico causando la microembolizzazione di un numero trascurabile di capillari polmonari (0,3 %).

Le immagini possono essere acquisite immediatamente ma bisogna prestare attenzione a tenere il paziente supino per evitare che la differenza di pressione idrostatica tra apici e basi polmonari si traduca in una diversa distribuzione del flusso. Si acquisiscono 6 proiezioni: anteriore, posteriore, anterolaterale dx e sx, posterolaterale dx e sx.

Se non ci sono shunt dx-sx tutta la radioattività si concentra nei polmoni perché le microsfere rimangono tutte intrappolate nel circolo polmonare. Questa tecnica può perciò venire usata anche per valutare la presenza di shunt o il

successo di una correzione chirurgica degli stessi: se si rileva radioattività in altri distretti corporei (tipicamente cuore e cervello) significa che lo shunt è tutt’ora presente

La scintigrafia ventilatoria viene eseguita facendo respirare al paziente in circuito chiuso un gas radioattivo (xenon o areosol di carbonio marcato con tecnezio).

Contemporaneamente si acquisiscono immagini che visualizzano la ventilazione nelle sue varie fasi.

La presenza di un’area ipoperfusa è compatibile con:

embolia polmonare (specie se l’area è triangolare con confini netti e l’apice rivolto verso il mediastino);

pneumopatie ostruttive;

qualsiasi patologia (infiammatoria, neoplastica) in grado di alterare la perfusione.

Tuttavia solo nell’embolia polmonare l’area ipoperfusa è anche ben ventilata: il normale rapporto V/Q infatti non è ristabilito immediatamente ma solo dopo un certo tempo (circa 15-20 giorni, ma già dopo 1-2 giorni dall’evento la scintigrafia polmonare perde di efficienza diagnostica).

Le ultime linee guida suggeriscono la possibilità di utilizzare, al posto della scintigrafia perfusoria, l’RX torace.

Come per le altre indagini è possibile utilizzare una tecnica SPET per ottenere immagini volumetriche: tuttavia si usa solo in casi particolari.

Confronto con altre metodiche: la TAC spirale

La TAC spirale è l’ “antagonista” della scintigrafia polmonare. Secondo le linee guida per la diagnosi di embolia polmonare la scintigrafia rappresenta il “gold standard”.

Tuttavia esiste il caso di un’embolia massiva sub-occlusiva che permette il passaggio di un certo numero di aggregati nonostante il flusso a valle sia decisamente ridotto. La scintigrafia in questo caso non evidenzia un’area completamente non perfusa. Tuttavia nel corso della scintigrafia polmonare il software analizza la quantità di radioattività emessa dai due polmoni: se l’emissione da un lato è decisamente inferiore all’altro pur in presenza di immagini apparentemente normali si può ipotizzare la presenza di un’embolia semi-occlusiva. In questo caso si utilizza la TAC spirale per conferma.

Diagnostica gastroenterica

Emorragie gastroenteriche

Spesso la sede dei sanguinamenti dell’apparato digerente non viene identificata né con gastroscopia né con colonscopia.

Esiste allora la possibilità di marcare i globuli rossi prelevati da un paziente aggiungendo al sangue stagno e tecnezio.

Lo stagno fa da ponte tra eritrocita e tecnezio. Dopo 20 minuti i globuli rossi vengono re-iniettati nel paziente e, acquisendo immagini, è possibile identificare eventuali aree emorragiche.

Questa tecnica non si può usare in urologia perché la piccola quantità di tecnezio che non si lega agli eritrociti viene filtrata dal rene: le vie urinarie vengono perciò sempre evidenziate.

Ricerca del diverticolo di Meckel (mucosa gastrica ectopica)

Un diverticolo di Meckel può ulcerarsi e sanguinare. Il problema è identificarne la sede ed essere sicuri della sua presenza prima di intervenire chirurgicamente.

Si inietta nel paziente ^99mTc puro il quale ha una tipica distribuzione a livello della mucosa gastrica (e, per il discorso detto prima, vengono evidenziate anche le vie urinarie).

Se si trova un’area suggestiva di diverticolo di Meckel è possibile chiedere al software di tracciare il profilo di emissione (attività/tempo) dell’area e di confrontarla con quello dello stomaco: se si tratta di diverticolo vi è una differenza di ampiezza ma la forma delle due curve è uguale.

Diagnostica neurologica

Le tecnologie utilizzate in questo ambito sono la SPET e la PET. Le acquisizioni di immagini statiche sono ormai obsolete in quest’ambito. Esistono anche apparecchiature PET-CT che permettono l’acquisizione di immagini PET e TAC contemporaneamente al fine di ottenere informazioni sia morfologiche che funzionali. L’uso della PET-CT è particolarmente indicato nella patologia del SNC. Infine è possibile associare SPET e RM.

Per quanto riguarda i radiofarmaci utilizzati nella SPET abbiamo a disposizione:

radiofarmaci che studiano la perfusione;

radiofarmaci che si concentrano in maniera proporzionale alla cellularità (le neoplasie sono tessuti ad alta cellularità);

radiofarmaci recettoriali;

radiogas che quantificano il flusso.

Per quanto riguarda invece la PET disponiamo di:

radiofarmaci che permettono lo studio del metabolismo glucidico;

radiofarmaci che permettono lo studio del metabolismo proteico;

radiofarmaci recettoriali.

SPET perrfusoria

I due radiofarmaci più comunemente utilizzati sono il ^99mTc-HMPAO oppure il ^99mTc-ECO. Essi sono composti lipofili in grado di attraversare la barriera ematoencefalica ma che poi vengono metabolizzati e rimangono intrappolati nel tessuto interstiziale cerebrale.

Per eseguire una SPET perfusoria è importante evitare una redistribuzione del flusso cerebrale conseguente a stimoli esterni. Per questo al paziente viene posizionato un agocannula, lasciato al buio e in ambiente tranquillo per qualche minuto prima che il farmaco venga infuso. A quel punto è possibile cominciare ad acquisire le immagini.

Le informazioni morfologiche sono poco dettagliate: si riescono a distinguere grossolanamente alcune strutture come il cervelletto, i nuclei della base, i lobi cerebellari, la corteccia cerebrale. Nella SPET è particolarmente importante il confronto con le stesse strutture controlaterali.

Molto più dettagliate sono le informazioni funzionali: perché una TAC riscontri delle anomalie è necessario che vi siano alterazioni strutturali, una scintigrafia è in grado di evidenziare un deficit perfusorio prima ancora che compaiano segni di necrosi. Per questo motivo, per lo meno nelle prime ore o giorni dopo un ictus, la SPET è molto più sensibile.

La SPET viene inoltre utilizzata per documentare la morte cerebrale, caratterizzata da totale assenza di flusso cerebrale:

per autorizzare l’espianto di organi in casi particolari in cui si voglia accelerare le procedure;

nei bambini sotto l’anno di età;

negli annegati in acque fredde;

nella sospetta morte in pazienti in trattamento con barbiturici.

In questi ultimi tre casi risulta difficoltosa la diagnosi di morte con altri sistemi.

Oltre che nell’ictus lo studio della perfusione cerebrale è importante anche poiché ai vari tipi di demenza sono associati particolari pattern ipoperfusori: per esempio nell’Alzheimer vi è un’ipoperfusione parieto-temporale, nella multi- infartuale si riscontrano alterazioni disomogenee della perfusione.

Radiofarmaci recettoriali

Il più utilizzato è il ¹²³I-Datscan. Esso si lega ai recettori presinaptici per la dopamina e mette quindi in risalto lo striato (caudato e putamen). Queste strutture sono degenerate in alcune patologie come il Parkinson. Alterazioni scintigrafiche possono presentarsi precocemente rispetto all’insorgenza dei sintomi classici del Parkinson.

PET

L’utilizzo di glucosio marcato con ¹⁸F (¹⁸F-FDG) permette lo studio del metabolismo glucidico cerebrale.

Le immagini che si ottengono sono morfologicamente migliori di quelle che si ottengono con la SPET anche se non ancora paragonabili a quelle della TAC.

Questa tecnica viene impiegata nello studio delle patologie neoplastiche perché le neoplasie consumano molto glucosio.

Essa si utilizza sia nella diagnosi che nel follow-up delle neoplasie cerebrali: una recidiva e una cicatrice possono presentarsi alla TAC in maniera simile, ma si differenziano per la captazione del radiofarmaco.

Per lo studio mediante PET dei nuclei della base è possibile usare la ¹⁸F-Dopa. L’utilizzo di questa tecnica è migliore della SPET con Datscan (che comunque risulta più che sufficiente nella routine).

Diagnostica del sistema urinario

Scintigrafia renale statica

E’ una metodica non invasiva che serve a visualizzare e in una certa misura quantificare il parenchima renale funzionante mediante un radiofarmaco che si fissa in maniera sufficientemente stabile alla corticale dei reni.

Il farmaco più utilizzato è il ^99mTc-DMSA (acido dimercaptosuccinico), un agente chelante un tempo utilizzato nell’avvelenamento da metalli pesanti. Un’ora dopo la somministrazione circa il 50% della dose risulta fissata ai tubuli contorti prossimali con un rapporto di fissazione corticale:midollare = 22:1. Dopo 24 ore circa il 50% della dose è ancora legata al rene.

Una volta iniettato il farmaco si aspettano 3-4 ore in modo che il tecnezio libero venga eliminato dall’organismo (in caso di insufficienza renale è necessario attendere un tempo più lungo) e poi si comincia ad acquisire immagini. Si possono ottenere sia immagini planari che SPET. Quest’ultima metodica è utilizzata soprattutto nel caso in cui si sospetti una piccola lesione che non verrebbe altrimenti visualizzata con immagini planari. Nel caso di immagini statiche si acquisiscono le proiezioni posteriore (che è di solito la più importante), anteriore e le due oblique posteriori destra e sinistra. Nella posteriore la schiena del paziente è direttamente appoggiata sulla γ camera mentre nella anteriore il paziente è steso sul lettino in posizione supina. I difetti anteriori, naturalmente, si vedono meglio in posizione anteriore e viceversa per i difetti posteriori.

La scintigrafia renale statica fornisce la mappa del parenchima renale e si utilizza per lo studio della funzionalità renale o di casi particolare come l’agenesia renale nei neonati. In particolare il computer fornisce per i due reni la percentuale di radioattività emessa da ciascuno sul totale (es. 50-50 oppure 90-10 oppure 100-0 se solo un rene funziona). Tuttavia non dà indicazioni sulla funzionalità dei reni in senso assoluto.

Questo test si utilizza spesso nella diagnosi di pielonefriti in età pediatrica sia in acuto (si evidenzia una zona ipocaptante sfumata senza morfologie particolari) che nel follow up (le cicatrici renali appaiono come triangoli ipocaptanti).

Per quanto riguarda le altre tecniche di imaging che potrebbero essere utili nella diagnosi della pielonefrite solo l’ecografia è moderatamente sensibile in acuto. Sebbene la scintigrafia sia uno strumento efficiente è comunque opportuno effettuare prima anche un’ecografia per ottenere informazioni morfologiche.

Le altre metodiche di imaging possono essere utili solo nel follow-up; molto meno nella fase acuta.

Cistoscintigrafia

Reflusso vescico ureterale

La risalita dell’urina dalla vescica nell’uretere è dovuta, in genere, ad un cattivo funzionamento valvolare a livello della papilla ureterale (tratto intravescicale dell’uretere). E’ l’uropatia di più frequente riscontro nell’infanzia (2% dei bambini, 35-50 % di quelli che hanno sofferto di un’infezione nei primi anni di vita).

L’urina che refluisce porta con sè i germi che possono provocare un’infezione delle alte vie urinarie. L’evenienza si verifica molto più spesso nelle femmine (rapporto 4:1) per la maggior vicinanza anatomica tra l’uretra e l’ano.

Il difetto si risolve spontaneamente nel 50-80 % dei casi, altrimenti può provocare pielonefriti recidivanti o addirittura insufficienza renale.

Il grado di reflusso è tanto maggiore quanto più in alto arriva l’urina: 1°-2° grado terzo distale dell’uretere; 4° grado fino ai bacinetti e ai calici.

Il reflusso vescico-ureterale può essere:

primitivo: dovuto ad anomala disposizione anatomica della giunzione vescico-ureterale;

secondario a:

o ostruzione uretrale per aumento della pressione vescicale;

o turbe della funzione vescicale;

o vescica neurologica (deficit controllo nervoso).

Cistoscintigrafia Si effettua in due fasi:

1. con un catetere vescicale si riempie lentamente (per evitare contrazioni riflesse) la vescica con soluzione fisiologica tiepida (sempre per evitare contrazioni) marcata con ^99mTc-macro o microcolloid. Nel frattempo si acquisiscono a intervalli di tempo di alcuni secondi immagini di riempimento;

2. si estrae il catetere e si chiede al paziente di mingere (o si aspetta, nei neonati). Intanto si acquisiscono immagini di svuotamento.

Dall’analisi delle immagini ottenute è possibile vedere se c’è reflusso. Un reflusso in corso di riempimento è più grave perché durante lo svuotamento aumenta la pressione vescicale. In genere se si verifica durante il riempimento si verifica anche durante lo svuotamento.

Cistoscintigrafia vs cistografia

Rispetto alla cistografia, metodica radiologica, la cistoscintigrafia è meno irradiante, fornisce immagini continue e ha una sensibilità molto elevata (90-95%) con un reflusso di soli 0,25 ml.

Tuttavia non fornisce informazioni morfologiche sulle vie escretrici e non permette di valutare la valvola dell’uretra posteriore. Quindi di solito la cistografia si utilizza per l’inquadramento diagnostico mentre la scintigrafia si impiega nel follow-up.

Scintigrafia renale dinamica

La scintigrafia renale dinamica è una metodica che sfrutta la capacità del radiofarmaco di concentrarsi nel rene in modo proporzionale alla sua funzionalità. Inoltre permette di valutare il deflusso urinario lungo tutte le vie escretrici.

Per l’esecuzione dell’esame è richiesta una buona idratazione ma non il digiuno.

Si possono utilizzare due tipi di farmaci:

radiofarmaci glomerulari: sono eliminati solo per filtrazione glomerulare, non subiscono metabolismo, non si legano alle proteine plasmatiche, non sono riassorbiti/escreti nel tubulo. Le loro concentrazioni nel rene sono perciò proporzionali alla VFG.

Il composto ideale che soddisfa queste caratteristiche è l’inulina. In medicina nucleare si utilizza il ^99mTc-DTPA;

radiofarmaci tubulari: grazie a filtrazione e secrezione tubulare il farmaco è completamente eliminato durante il primo passaggio nel rene. La sua concentrazione nel rene è perciò proporzionale al flusso plasmatico renale efficace (cioè al sangue che perfonde nefroni funzionanti; è anch’esso un indice di funzionalità renale). Nelle situazioni di insufficienza renale o nei bambini è meglio utilizzare questi radiofarmaci perché altrimenti vi è il rischio che la VFG sia troppo bassa perché il rene sia visualizzato.

Il composto ideale che soddisfa queste caratteristiche è il PAI. In medicina nucleare si utilizza il ^99mTc-MAG3.

L’esecuzione del test prevede 3 fasi:

1. si posiziona la γ camera a contatto della regione lombare o anteriormente in caso di ectopia o trapianto perché le ossa iliache mascherano la radioattività;

2. si inietta il radiofarmaco mediante bolo endovenoso. E’ necessario perciò incanulare una vena di grande calibro;

3. si acquisiscono immagini:

a. nel primo minuto rilevando per 5 secondi in modo da evidenziare il primo passaggio del radiofarmaco nel rene e studiare grossolanamente la perfusione sanguigna. La perfusione è considerata normale quando l’immagine dei reni compare insieme a quella della milza;

b. nei sucessivi 30-35 minuti si acquisiscono immagini della durata di 15-20 secondi per evidenziare dinamicamente la captazione e l’escrezione del radiofarmaco.

Se necessario si acquisiscono anche immagini tardive.

Fra il primo e il secondo minuto si verifica una temporanea fissazione del radiofarmaco a livello corticale: si ottengono perciò immagini simili a quelle della scintigrafia renale statica.

L’elaborazione dei dati prevede l’evidenziazione di aree di interesse corrispondenti ai reni e lateralmente aree di fondo:

ciò permette al computer di depurare la radioattività emessa dal rene da quella emessa dal radiofarmaco presente nei tessuti anteriormente e posteriormente ad esso.

Il computer quindi disegna curve attività tempo (curva renografica):

1. picco “vascolare” dovuto al 1° passaggio del bolo radioattivo;

2. Estrazione della radioattività da parte del rene. E’ l’espressione di funzionalità: per un farmaco glomerulare l’integrale della curva tra il secondo e il terzo minuto è proporzionale alla VFG; Per un farmaco tubulare l’integrale della curva tra il 1° e il 2° minuto è proporzionale al flusso plasmatico renale effiacie;

3. deflusso urinario.

Questo esame non fornisce informazioni relative rispetto al rene controlaterale come la scintigrafia renale statica ma informazioni quantitative assolute.

Per un farmaco tubulare la concentrazione renale della radioattività tra il 1° e il 2° minuto è proporzionale al flusso plasmatico renale.

L’esame fornisce in sostanza le seguenti valutazioni:

grossolana valutazione della perfusione renale;

morfologia (a bassa risoluzione) e parenchima renale funzionante;

valutazione del flusso plasmatico renale o della VFG;

deflusso dell’urina.

Le indicazioni all’esecuzione dell’esame sono:

calcolo della funzionalità renale relativa: la clearance della creatinina non permette di valutare distintamente la funzionalità dei due reni;

calcolo della VFG o del FPRE;

diagnosi differenziale nell’ipertensione nefrovascolare;

follow-up post-rivascolarizzazione del rene;

valutazione nell’uropatia ostruttiva congenita;

studio morfo-funzionale delle malformazioni (es. dilatazione degli ureteri);

valutazione di un possibile infarto o trauma renale;

follow up nel trapianto renale:

o valutazione anastomosi vascolari e uretero-vescicali;

o comparsa di necrosi tubulare acuta.

La scintigrafia renale non utilizza mezzi di contrasto iodati che sono nefrotossici. L’irradiazione è paragonabile a quella di un RX torace.

Ipertensione nefro-vascolare

Per lo studio dell’ipertensione nefro-vascolare si confrontano due scintigrafie: una basale e una dopo somministrazione di un ACE inibitore un’ora prima dell’indagine.

In presenza di una stenosi dell’arteria renale l’attivazione del sistema RAS porta alla vasocostrizione dell’arteriola efferente del glomerulo: il meccanismo è compensatorio perché consente di mantenere una pressione di filtrazione adeguata.

Se si somministra un ACE inibitore si annulla il meccanismo di compenso e ciò si riflette in una diminuzione della pressione di filtrazione e quindi della VFG.

Per compiere l’esame l’eventuale terapia con ACE inibitore o con diuretici deve essere sospesa alcuni giorni prima.

La scintigrafia basale è una normale scintigrafia renale dinamica. Dopo la somministrazione del farmaco è possibile apprezzare la diminuzione della funzionalità del rene con la stenosi. Ciò permette di diagnosticare l’ipertensione nefro- vascolare.

Indicazioni:

iperteso con età inferiore ai 30 anni;

ipertensione ad esordio improvviso;

scarsa risposta alla terapia;

a qualsiasi età aggravamento di un’ipertensione;

soffi addominali specie nella regione delle arterie renali;

ipertensione in pazienti con patologie vascolari occlusive note;

comparsa o peggioramento di insufficienza renale dopo somministrazione di ACE inibitore.

Test al diuretico

Si usa nello studio della nefro-uropatia ostruttiva la quale nel tempo provoca un danno renale.

La scintigrafia di una persona con stenosi delle vie urinarie sopra vescicali sarà caratterizzata da un rene nel quale i calici si riempiono e si portano verso la corticale per progressivo ingrandimento. Inoltre mentre dall’altro rene scompare la radioattività il rene controlaterale rimane radioattivo perché non riesce a eliminare il filtrato.

Somministrando un diuretico (furosamide) si vede se il rene si svuota: in tal caso l’ostruzione non è completa.

Altrimenti si chiede di fare un po’ di attività fisica per vedere se il movimento risolve l’ostruzione. In caso contrario vi è un’assoluta indicazione per la correzione chirurgica.

Scintigrafia osteo-articolare

E’ una delle scintigrafie più utilizzate e permette di esplorare la vascolarizzazione, l’attività osteoblastica e l’attività simpatica a livello dello scheletro. Questa scintigrafia consente di valutare contemporaneamente tutti i distretti scheletrici con bassa irradiazione e costi contenuti.

Il radiofarmaco utilizzato è il ^99mTc-difosfonato: un radiofarmaco che ha la capacità di fissarsi dove maggiore è l’attività osteoblastica.

Prima di compiere l’esame il paziente deve essere ben idratato al fine di favorire l’eliminazione del radiofarmaco che non si lega alle ossa. Dopo l’iniezione nella scintigrafia standard si attendono 2-3 ore affinchè il radiofarmaco si fissi e affinchè il “fondo” venga eliminato e quindi si acquisiscono le immagini.

Si può scegliere tra:

scintigrafia “total body”: è la più comune e consiste nell’acquisizione di immagini di tutto lo scheletro sia in proiezione anteriore che posteriore con eventuale particolare attenzione a certi distretti;

scintigrafia segmentaria: se si è interessati solamente ad un particolare distretto;

scintigrafia trifasica:

1. fase perfusoria: l’iniezione viene fatta sotto la γ camera con il distretto di interesse centrato. Si inietta il radiofarmaco e si acquiscono immagini per evidenziare la perfusione del distretto;

2. fase all’equilibrio ematico: 3-5 minuti dopo si acquisiscono immagini che evidenziano come il radiofarmaco si distribuisce nella circolazione sanguigna propria del distretto e nei tessuti extracellulari;

3. fase tardiva: 2-3 ore dopo, analoga alla scintigrafia tradizionale.

Le fasi 1 e 2 sono particolarmente importanti in particolari patologie come: neoplasie dell’osso come l’osteoma osteoide in cui dimostrare un’iperafflusso è importante, sospetta mobilizzazione di una protesi (si evidenzia iperafflusso e ipercaptazione), sindromi da iperattività simpatica, piede diabetico…

SPET (tomoscintigrafia): per esempio un’ipercaptazione di una vertebra può essere dovuta ad una metastasi o ad una patologia erosiva. La differenza è che spesso le metastasi colpiscono i corpi vertebrali mentre le patologie erosive interessano le altre strutture come i processi spinosi o le faccette articolari. Le immagini SPET tridimensionali permettono di localizzare esattamente l’area di ipercaptazione e fare diagnosi differenziale.

Le immagini normali appaiono ipercaptanti a livello dello sterno, delle ali iliache, delle articolazioni della spalla, della vescica…. spesso non a causa di un’effettiva captazione ma della prospettiva con cui sono acquisite le immagini. Nei bambini è importante valutare la presenza delle cartilagini di accrescimento. Nelle immagini patologiche sono spesso evidenti asimmetrie.

Un particolare quadro patologico è il cosidetto “superscan”: se le metastasi sono molto diffuse a livello dello scheletro assile si rileva un netto contrasto tra esso e gli arti perché, in pratica, le metastasi captano tutto il radiofarmaco.

Le informazioni che fornisce questa metodica sono:

- grado di attività osteoblastica;

- sensibilità superiore a quella della radiologia tradizionale: una lesione ossea è evidenziata radiologicamente solo se la variazione del contenuto calcico dell’osso è almeno del 35-40 % mentre per la scintigrafia è sufficiente una variazione del 2%;

- bassa specificità: qualsiasi patologia che incrementa l’attività osteoblastica viene evidenziata come un incremento nella captazione.

La metodica è un po’ più irradiante delle altre scintigrafie perché il farmaco è accumulato nelle ossa per un certo periodo. L’assorbimento è comunque paragonabile a metà di quello di una TAC addominale. L’unico vero problema è la concentrazione del farmaco nella vescica: per questo motivo si chiede al paziente di bere molto e di urinare spesso.

Indicazioni:

stadiazione delle neoplasie maligne:

o valutazione di neoplasie che danno frequentemente metastasi ossee (mammella, prostata, microcitomi polmonari);

o valutazione della risposta alla terapia;

o localizzazione dei siti da biopsiare;

valutazione delle neoplasie primitive dell’osso:

o valutazione estensione della lesione primitiva;

o ricerca di metastasi, visibili talora anche se sono a carico dei tessuti molli qualora calcifichino;

valutazione dolore osseo di origine sconosciuta;

studio di vitalità ossea nei trapianti;

follow-up di interventi di artroprotesi;

ricerca di fratture occulte non diagnosticabili radiologicamente. Se vi è una storia di trauma e di dolore e l’RX è negativo, soprattutto negli atleti professionisti sottoposti a grossi stress, si può eseguire una scintigrafia che è molto più sensibile;

danno post-traumatico o lesioni da maltrattamento infantile (la scintigrafia ossea rimane sensibile anche a mesi di distanza).

Apparato cardiocircolatorio

Angiocardioscintigrafia di primo transito

Questa tecnica si effettua iniettando in bolo rapido un ml di radiofarmaco (^99mTc-DTPA) con un ago grosso.

Contemporaneamente vengono acquisite 25-50 immagini/s del cuore per circa un minuto in proiezione obliqua anteriore destra perché è quella che meglio sproietta il cuore dx dal cuore sx.

Le immagini vengono sincronizzate con l’ECG.

Si costruiscono quindi curve attività-tempo riguardanti sia il ventricolo destro che il sinistro. Dalla differenza tra l’attività a fine diastole e l’attività a fine sistole è possibile ricavare la frazione di eiezione con la seguente formula:

FE% = (conteggio Telediastole – conteggio Telesistole) / (conteggio Telediastole * 100).

La tecnica fornisce informazioni su:

tempi di transito polmonare;

presenza di shunt intracardiaci;

dinamica parietale regionale dei ventricoli;

funzionalità globale dei ventricoli (frazione di eiezione). Attualmente questa tecnica è il gold standard per il calcolo della FE anche se ai fini clinici è nella stragrande maggioranza dei casi sufficiente l’ecocardiografia nonostante essa sia meno precisa perché si basa sul calcolo approssimativo del volume delle camere in telesistole ed in telediastole.

Angiocardioscintrigrafia all’equilibrio – GATED

La tecnica permette di calcolare la radioattività presente nel ventricolo destro e sinistro dopo che essa si sia uniformemente distribuita in circolo. Per eseguire questa tecnica si utilizzano globuli rossi del paziente marcati.

Si acquisiscono immagini sincronizzate all’ECG: il computer rileva i fotoni durante ogni ciclo cardiaco (intervallo R-R) e costruisce una curva la quale permette di:

ricavare la frazione di eiezione (misura precisa);

ricostruire al computer l’immagine “cinematografica” di un ciclo cardiaco la quale permette di valutare la dinamica parietale globale e regionale.

Derivando la curva è possibile infine calcolare in maniera precisa indici di funzionalità cardiaca come la massima velocità di escrezione ventricolare.

Scintigrafia miocardica con radioindicatori di necrosi acuta

Alcuni radiofarmaci si distribuiscono nelle regioni di necrosi miocardica acuta. Quelli maggiormente utilizzati sono:

99mTc-pirofosfato: l’esame si può eseguire da 1 a 10 giorni dopo l’infarto;

111In-anticorpi monoclonali antimiosina. Si possono acquisire immagini precise a partire da poche ore dopo l’infarto.

Si possono acquisire immagini sia planari che con tecnica SPET.

Le informazioni che fornisce la tecnica sono:

identifica in modo preciso un infarto sito vicino ad una vecchia area di necrosi altrimenti difficilmente visibile con altre tecniche di imaging;

visualizza infarti subendocardici;

visualizza infarti in presenza di blocco di branca sinistra, un disturbo di conduzione che rende difficoltosa la diagnosi elettrocardiografica di infarto;

diagnosi di infarto post-operatorio.

Scintigrafia miocardica con radioindicatori di perfusione

E’ la metodica più utilizzata nell’ambito del sistema cardiovascolare. La tecnica consente di visualizzare la perfusione del miocardio: mentre la coronarografia informa solo sulla pervietà dei vasi la scintigrafia permette di capire se il tessuto a valle sia irrorato. Per esempio nella microangiopatia diabetica vi può essere un deficit di perfusione miocardica pure in presenza di coronarie pervie.

Il gold standard per lo studio della perfusione miocardica è la PET ma anche la SPET garantisce buoni risultati.

Spesso si acquisiscono sia immagini a riposo che sotto sforzo (con cicloergometro e, se non è possibile, utilizzando farmaci specifici).

I farmaci utilizzati sono:

studio della perfusione: ^99mTc-MIBI per la SPECT e ¹³NH₃ per la PET;

studio del metabolismo: ¹⁸FDG (solo PET).

Dal momento dell’iniezione (nella prova da sforzo lo si inietta quando la frequenza cardiaca è superiore all’85 % della frequenza massima considerata 220 – età) il farmaco si lega ai mitocondri dei miocardiociti in maniera stabile. Da quel momento si hanno 30-90 minuti di tempo per acquisire le immagini che rifletteranno comunque la situazione al momento dell’iniezione (si può perciò fare un’iniezione a tutti i pazienti con dolore toracico e acquisire le immagini dopo che essi sono stati stabilizzati).

Tra l’indagine da sforzo e quella a riposo devono trascorrere almeno 24 ore in maniera che non si verificano interferenze causate dal radiofarmaco utilizzato nel test precedente.

La presenza di un’area di ipoperfusione sotto sforzo che scompare (almeno parzialmente) a riposo è un’indicazione per un intervento di rivascolarizzazione.

Spet miocardica perfusoria gated (GSPET)

Sincronizzando l’ECG con l’acquisizione delle immagini è possibile ottenere contemporaneamente immagini di perfusione, dinamica parietale, frazione di eiezione etc…

Studio vitalità con ¹⁸FDG

Poiché la frazione di estrazione da parte dei miocardiociti del ¹⁸FDG è paragonabile a quella del glucosio con la PET è possibile studiare il metabolismo glucidico del cuore. In particolare durante l’ischemia (ma ovviamente non se c’è necrosi) aumenta l’utilizzo del glucosio e diminuisce quello degli acidi grassi.

Questa è l’unica tecnica che permette di capire se un tessuto ipoperfuso è ancora vitale (miociti ibernati) e se quindi valga la pena intervenire.

Si utilizzano sia un tracciante di perfusione che uno di metabolismo. Se vi è un’area di mismatch, cioè un’area ipoperfusa ma vitale, ciò è segno che si è di fronte a miocardiociti ibernati e che quindi è indicato il trattamento di rivascolarizzazione.

Ricerca del linfonodo sentinella

Nelle neoplasie della mammella e nei melanomi con metodiche di medicina nucleare è possibile ricercare il linfonodo sentinella, cioè il primo linfonodo che drena il colorante o il tracciante radioattivo iniettato a livello di un’area tumorale.

Questa ricerca è importante perché in queste neoplasie la diffusione metastatica avviene per via linfatica: se la 1^

stazione linfonodale (linfonodo sentinella) è indenne ci sono buonissime possibilità che neanche le altre siano interessate.

Per ricercare il linfonodo sentinella è possibile iniettare un colorante vitale durante l’intervento chirurgico, asportarlo e poi ad un’analisi anatomo-patologica estemporanea decidere a favore o contro la linfoadenectomia oppure utilizzando un radiofarmaco colloidale. I vantaggi di quest’ultima metodica sono una maggiore sensibilità e la capacità di individuare il linfonodo prima dell’intervento. Quando si individua il linfonodo sentinella si cerchia l’area interessata con una penna (marker) radioattiva. Alternativamente il chirurgo può utilizzare un piccolo contatore Gaigher che emette un suono proporzionale all’attività.

Diagnosi con farmaci recettoriali

La somatostatina si lega ai recettori di tipo 2 e 3 espressi nelle isole pancreatiche e nelle altre cellule del sistema neuroendocrino diffuso. L’analogo della somatostatina octreotide, marcato con indio, si usa nella diagnosi di tumori che esprimono questi recettori (VIPomi, gastrinomi, insulinomi…) oppure delle loro metastasi.

Terapia radiometabolica

La terapia con radionuclidi si utilizza nei casi di:

con ¹³¹I nel Grave-Basedow, nell’adenoma iperfunzionante oppure nel carcinoma tiroideo differenziato per distruggere il residuo oppure per trattare eventuali metastasi.

Controindicazione alla terapia con ¹³¹I è la gravidanza che è una controindicazione a tutte le indagini medico- nucleari ma a differenza delle procedure diagnostiche (ad eccezione della PET, soprattutto se PET-CT) in questo caso si utilizzano dosi sicuramente teratogene.

Per la terapia dell’adenoma di Plumberg può non bastare una singola dose. Per il trattamento del residuo prima di intraprendere la terapia è necessario rendere le cellule il più possibile captanti: per questo motivo nei 15 giorni precedenti si somministra per OS T3 anziché T4 insieme a forti dosi di TSH.

In una persona normale più che dalla radioattività i rischi di questa terapia sono dati dal fatto che distruggendo le cellule ipercaptanti si libera una ulteriore quota di ormoni tiroidei. In effetti nei primi giorni dopo la terapia il paziente deve rimanere a casa tranquillo. Inoltre si consiglia in via precauzionale per i 15 giorni successivi di rimanere a casa, di non dormire con i familiari e di ricevere visite a distanza di 1,5-2 m per non più di un’ora.

In realtà le emissioni β^- del radioiodio vengono schermate da un mm di tessuto: il rischio per gli altri è casomai rappresentato dall’emissione γ.

con radiofarmaci recettoriali:

o ⁹⁰Y-Octreotide: ha un range di azione di 6mm. L’octreotide, marcato con indio anziché con ittrio, è utilizzato nella terapia di tumori formati da cellule esprimenti il recettore della somatostatina di cui l’octreotide è un analogo;

o ¹³¹I-MIBG: terapia dei neuroblastomi. Lo stesso farmaco marcato con ¹²³I si utilizza nella diagnosi dei feocromocitomi e dei neuroblastomi.

I neuroblastomi sono tumori dell’età pediatrica ad alta mortalità. La terapia radiometabolica si utilizza attualmente come trattamento palliativo. Oggi però si comincia a pensare di usarla non come ultimo tentativo ma come primo step;

con radioanticorpi monoclonali: questi anticorpi sono costruiti in maniera da concentrarsi selettivamente in neoplasie quali linfomi, carcinomi del colon-retto e carcinomi dell’ovaio. La terapia ha il vantaggio di essere specifica e di risparmiare, per lo meno in buona misura, i tessuti sani;

terapia palliativa delle metastasi: con lo stronzio radioattivo è possibile trattare metastasi ossee poiché esso si concentra in maniera analoga ai difosfonati. Si tratta di una terapia palliativa volta a migliorare la qualità di vita dal momento che queste metastasi possono essere molto dolorose.

RADIOLOGIA INTERVENTISTICA

Introduzione alla radiologia interventistica

La radiologia interventistica è una branca della radiologia che si è affermata negli ultimi venti anni in seguito allo sviluppo di tecniche di imaging che richiedevano la dimestichezza dell’operatore poiché prevedevano l’introduzione di strumenti nel corpo senza apertura chirurgica (es. cateterismo arterioso).

Tra le tecniche di imaging più importanti in tal senso spicca senza dubbio la “sottrazione di immagini”. Questa tecnica si propone di evidenziare una struttura (solitamente vascolare) mediante questo procedimento:

si ottiene una immagine della zona interessata detta “scout”, che si differenzia da una normale immagine radiologica per i colori invertiti (aria in bianco e strutture radio-opache in nero);

si ottiene una seconda immagine con i colori normali ma evidenziando la struttura con un mezzo di contrasto: la visione sarà disturbata dalle rimanenti strutture radio-opache;

si sovrappongono le due immagini in modo che tutte le strutture radio-opache e non, ad eccezione di quella evidenziata dal mezzo di contrasto in un secondo momento, risultino grigie. In questa maniera il contrasto della struttura da analizzare viene di molto aumentato.

Questa metodica si propone il più delle volte di evidenziare una struttura arteriosa e richiede perciò il cateterismo di un’arteria (solitamente la femorale comune, 1 cm sotto il legamento inguinale, ma anche altre arterie).

Originalmente lo scopo del cateterismo era quello di iniettare il liquido di contrasto in loco evitando che esso si disperdesse in altre parti del corpo.

Successivamente però si è cominciato a sfruttare la perizia degli operatori sia per scopi di “diagnostica invasiva” (es.

campionamento tissutale mediante agopuntura o biopsia, sampling venoso di sangue proveniente da determinati distretti come la surrenale) sia per fini terapeutici (radiologia interventistica vera e propria).

La radiologia interventistica può essere suddivisa in:

Vascolare:

o vasculo-occlusiva: si propone la chiusura di fistole AV, di arterie danneggiate etc…

o chemioembolizzante: nel trattamento dei tumori nel versante vascolare;

o chemioterapia locoregionale: permette di ridurre di gran lunga l’area colpita dal chemioterapico;

o estrazione di corpi estranei: spesso di origine iatrogena;

o posizionamento di filtri cavali;

o disostruttiva: meccanica (stents, angioplastica dinamica, aspirazione), laser (quasi abbandonata), farmacologica (trombolisi locoregionale), posizionamento di protesi….

Extravascolare:

o intravasale: vie biliari, urinarie, digerenti…;

o extravasale: es. drenaggio di raccolte fluide.

La diagnostica invasiva

La diagnostica invasiva si differenzia dalla radiologia interventistica non tanto per i metodi utilizzati ma per lo scopo diagnostico anziché terapeutico.

Gli ambiti di lavoro della diagnositca invasiva sono essenzialmente due: biopsie e sampling venoso.

Biopsie

L’uso di aghi sottili permette di ottenere biopsie da molti organi. Tuttavia, per poter ottenere un campione senza necessità di apertura chirurgica, è necessario localizzare con precisione la sede della lesione che si vuole colpire.

Le prime agoaspirazioni sono state compiute su lesioni polmonari localizzate per mezzo di radiografie tradizionali. Il problema di questa metodica è che fornisce immagini bidimensionali e per localizzare tridimensionalmente la lesione era necessario effettuare almeno due radiografie. Durante la biopsia, inoltre, per accertarsi che l’ago raggiungesse la lesione si effettuavano fluoroscopie, ovvero radiografie dinamiche. Questa metodica, però, esponeva il paziente e soprattutto l’operatore a grandi dosi di radiazioni.

Oggi si hanno a disposizione metodiche migliori che permettono una maggiore precisione e sicurezza. Con la TAC, per esempio, è possibile ottenere una serie di “fette”. Selezionando la fetta che contiene la lesione la macchina proietta un

fascio luminoso sul torace del paziente. Lì è possibile effettuare la puntura. Quindi si esegue un’altra piccola scansione per accertarsi che la lesione sia stata centrata e infine si procede alla biopsia.

Gli ultrasuoni, utilizzati nell’ecografia, hanno due “nemici”: le ossa, che li riflettono, e l’aria, che li trasmette in maniera disordinata ed in maniera tale da non poter ricostruire un’immagine.

Per lesioni che si trovano al di sotto di ossa o che sono circondate da aria (es. polmonari) l’agoaspirazione non può essere compiuta con guida ecografia. Le stesse difficoltà le si hanno a livello addominale anche se alcune strutture come reni e fegato sono caratterizzati da una buona finestra acustica. Biopsie renali ed epatiche, quindi, sono guidate dall’ecografo.

Sampling venoso

Il cateterismo venoso può essere usato non solo per evidenziare il lume del vaso con l’utilizzo del mezzo di contrasto ma anche per prelevare del sangue e studiare la concentrazione dell’ormone in esso presente per capire in tal modo la produzione della ghiandola il cui sangue è drenato dalla vena cateterizzata.

Questa metodica è di solito utilizzata per confermare il sospetto di un adenoma secernente dal momento che ci si è accorti che non sempre le lesioni visibili con le tecniche di imaging sono quelle effettivamente responsabili della secrezione. Si vuole in sostanza evitare il rischio di un intervento chirurgico inutile.

Il sampling permette anche di localizzare grossolanamente la sede di produzione (es. testa o coda del pancreas, paratiroidi di destra o di sinistra).

I sampling più comuni sono quelli delle vene renali (renina), delle surrenali (nel Cushing), del drenaggio venoso di paratiroidi e pancreas.

Per quanto riguarda il pancreas una volta si accedeva alle vene del sistema portale bucando il fegato, iniettando liquido di contrasto e capendo dal comportamento del liquido stesso in che struttura si era (flusso veloce = vaso arterioso, flusso lento e centripeto: vaso venoso, flusso lento e centrifugo: dotto biliare). Ora si utilizza un altro sistema: innanzitutto si cateterizza la vena sovraepatica di destra, che è quella che drena la maggior parte del sangue refluo dal fegato. Quindi si accede per altre vie al sistema arterioso addominale. Nelle varie arterie che servono i visceri addominali si iniettano farmaci endocrino-stimolanti e, dosando contemporaneamente la concentrazione degli ormoni nella sovraepatica, si capisce quale zona della ghiandola è stata responsabile del picco di secrezione.

Terapia vasculo-occlusiva

La radiologia interventistica vasculo-occlusiva ha lo scopo di occludere vasi che alimentano emorragie, circoli collaterali o shunt. I metodi utilizzati sono:

- materiale particolato: materiale di dimensioni variabili che iniettato occlude sia il vaso in cui è posizionato il catetere sia i vasi a valle;

- dispositivi meccanici: sono spirali metalliche che occludono solo il vaso in cui si trova il catetere;

- materiale embolizzante: si tratta di colle ricostituenti o che nel sangue passano dallo stato liquido allo stato solido.

Si comportano in modo del tutto simile all’ “Attack” e si usano in alternativa al materiale particolato.

Come si sceglie tra l’uno e l’altro? Quando si è di fronte alla necessità di chiudere semplicemente un vaso si usano le spirali metalliche (es. fistola AV semplice); quando invece, per esempio, vi è una serie di vasi che costituiscono un gomitolo che alimenta uno shunt è necessario chiuderli tutti perché occludendo solo l’arteria a monte o la vena a valle il gomitolo vascolare prima o poi “parassita” altri vasi.

Nel caso si decida di usare materiale particolato esso dovrebbe avere dimensioni appena maggiori del vaso più piccolo tra quelli che si vuole occludere. Questo per evitare che le particelle possano sfuggire e causare embolie.

In realtà se ci si trova in regioni non a rischio (organi drenati da vene tributarie delle cave) si può provare con diametri crescenti perché le particelle eventualmente sfuggite si arrestano nel circolo polmonare provocando micro- embolizzazioni solitamente asintomatiche. Se invece si tratta, per esempio, di fistole AV polmonari (che vanno chiuse non tanto per lo shunt in sé ma per non alterare il filtro polmonare che ci protegge dagli emboli) è necessario una maggior cautela affinché particelle sfuggite non provochino embolie in vasi arteriosi sistemici.

Dispositivi meccanici si usano per occludere vasi perforati da manovre iatrogene. Può capitare per esempio che una biopsia renale possa danneggiare un arteria del rene che sanguinando alimenta un ematoma perirenale. In questi casi di solito si attende nella speranza che l’emorragia si arresti da sola ma se ciò non avviene è necessario intervenire.

Allora innanzitutto si esegue un’angiografia per identificare il vaso che sanguina: per esperienza si sa che una perdita visibile, anche se appare di modesta entità, è sempre importante. Quindi si posiziona una spirale meccanica.

Analogamente una biopsia renale può causare uno shunt AV: la caduta di flusso che perfonde i glomeruli può innescare iper-reninemia e ipertensione nefrovascolare; inoltre lo shunt, se è ad alta portata, può causare uno scompenso cardiovascolare.

Anche i circoli collaterali arteriosi, così come quelli venosi, si possono occludere se creano problemi (come le varici nel caso delle anastomosi venose).

L’arcata formata dalle due arterie pancreatico-duodenali, l’una che origina dalla mesenterica superiore e l’altro dall’arteria gastroduodenale, ramo della epatica comune, può presentare delle stenosi a valle dell’emergenza delle arterie che compongono l’arcata. Il flusso in esse può aumentare tanto che la parete vasale può cedere e dar vita ad uno

“pseudoaneurisma” che può rompersi.

In questo caso si interviene embolizzando con una spirale sia l’entrata che l’uscita dello pseudoaneurisma. Altri collegamenti ristabiliranno successivamente il normale flusso. L’approccio migliore sarebbe anche quello di ripristinare la pervietà dei vasi stenosati, ma non sempre ciò è possibile.