Imaging Cardiovascolare TC e RM: Dalla tecnica all’interpretazione clinica PDF
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Imaging Cardiovascolare TC e RM Carlo Catalano Michele Anzidei Alessandro Napoli (a cura di) Imaging Cardiovascolare TC e RM Dalla tecnica all’interpretazione clinica Presentazione a cura di Roberto Passariello 123 Carlo Catalano Michele Anzidei Alessandro Napoli Dipartimento di Scienze Radiologiche, Policlinico Umberto I, Sapienza Università di Roma, Roma ISBN 978-88-470-2603-2 ISBN 978-88-470-2604-9 (eBook) DOI 10.1007/978-88-470-2604-9 © Springer-Verlag Italia 2012 Quest’opera è protetta dalla legge sul diritto d’autore e la sua riproduzione anche parziale è ammessa esclusivamente nei limiti della stessa. Tutti i diritti, in particolare i diritti di traduzione, ristampa, riutilizzo di illustrazioni, recitazione, trasmissione radiotelevisiva, riproduzione su microfilm o altri supporti, inclusione in database o software, adattamento elettronico, o con altri mezzi oggi conosciuti o sviluppati in futuro,rimangono riservati. 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L’editore non può quindi fornire alcuna garanzia circa i contenuti dell’opera. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2012 2013 2014 2015 Layout copertina: Ikona S.r.l., Milano Impaginazione: Ikona S.r.l., Milano Stampa: Grafiche Porpora, Segrate (MI) Stampato in Italia Springer-Verlag Italia S.r.l., Via Decembrio 28, I-20137 Milano Springer fa parte di Springer Science+Business Media (www.springer.com) Presentazione Per chi, come me, ha iniziato la propria attività di Radiologo Vascolare, essenzialmente impegnato nella diagnostica invasiva, vivere oggi le un tempo impensabili possibilità diagnostiche della TC e della RM in campo cardiovascolare è motivo di compiaci- mento, nonché di consapevolezza di un futuro che lo sviluppo tecnologico rende e renderà sempre più ricco di risultati. Compiacimento anche per due fattori, uno personale e uno generale: - quello personale riguarda il fatto che a questo progresso della diagnostica cardio- vascolare hanno brillantemente contribuito miei giovani Collaboratori, cresciuti e affinatisi con l’esperienza di Carlo Catalano, che ha coordinato il loro lavoro, ar- ricchendolo con le conoscenze da lui maturate fin dall’inizio della sua attività nel settore, svolta all’Università dell’Aquila con i primi impianti TC e RM idonei, se pur in maniera primordiale, ad acquisizioni cardiovascolari di tipo angiografico; - quello generale consiste nella constatazione che il progresso tecnologico, a livello di velocità e qualità sia dell’acquisizione che dei software di ricostruzione ha dato al Radiologo la possibilità di studiare il circolo coronarico, che, fino all’avvento delle nuove tecnologie d’immagine, gli era stato solo scarsamente e indirettamente accessibile. È conseguentemente con vivo piacere e con orgoglio che presento quest’opera, cu- rata da Carlo Catalano, la quale in 17 capitoli tratta in maniera sintetica, ma esauriente, la tecnica di esecuzione degli esami, il trattamento e la processazione delle immagini, con la loro ricostruzione di tipo angiografico, e i risultanti quadri diagnostici nelle principali condizioni patologiche dei vari distretti cardiovascolari. Roma, febbraio 2012 Prof. Roberto Passariello Dipartimento di Scienze Radiologiche, Policlinico Umberto I, Sapienza Università di Roma, Roma V Prefazione Lo sviluppo negli ultimi anni delle tecniche di diagnostica per immagini, soprattutto della tomografia computerizzata e della risonanza magnetica, è stato tale da consentire applicazioni fino a pochi anni fa impensabili. In particolare, sono divenute possibili applicazioni specifiche che hanno consentito di superare la necessità di eseguire esami invasivi a scopi puramente diagnostici. Tra queste, e probabilmente è la più importante, l’imaging vascolare. La diffusione sul territorio di apparecchiature performanti consente di effettuare nella pratica clinica radiologica studi vascolari di altissima qualità, in grado di definire nel minimo dettaglio l’anatomia e quadri patologici. L’acquisizione di esami di alta qualità richiede, comunque, l’utilizzo di protocolli di acquisizione, sia con tomografia computerizzata che con risonanza magnetica, ac- curati e specifici. Al tempo stesso è fondamentale porre la dovuta attenzione alla som- ministrazione del mezzo di contrasto sia iodato che paramagnetico. Nel testo vengono riportati con attenzione, utilizzando sempre lo stesso formato, i protocolli per ogni singola applicazione clinica, in modo che il lettore possa trovarli facilmente e soprat- tutto, poi, applicarli nella propria attività quotidiana. Particolare attenzione è stata posta all’iconografia e alla corretta modalità di docu- mentare gli esami. Infatti un aspetto fondamentale di ogni esame diagnostico vascolare è rappresentato proprio dalla ricostruzione sulle stazioni di post-processing delle im- magini, con tecniche sempre più sofisticate bi e tridimensionali, in grado di rendere gli esami comprensibili ai colleghi clinici. Vorrei ringraziare le persone – giovani interni, specializzandi, dottorandi e asse- gnisti di ricerca – che hanno collaborato, con entusiasmo e dedizione, a questa opera. Infine vorrei dedicare questo testo, anche a nome dei coautori, Alessandro Napoli e Michele Anzidei, al Prof. Roberto Passariello, Maestro di Radiologia, ma non solo, del sottoscritto e di tanti radiologi italiani. Roma, febbraio 2012 Prof. Carlo Catalano VII Indice 1 Angio-TC ............................................................................................ 1 Michele Anzidei, Guendalina Menichini, Carlo Catalano 1.1 Tecnica d’esame ........................................................................... 1 Acquisizione volumetrica .............................................................. 1 Parametri di scansione .............................................................. 3 Parametri di acquisizione........................................................... 4 Parametri di ricostruzione .......................................................... 4 Rapporto segnale-rumore .......................................................... 7 1.2 Somministrazione del mezzo di contrasto ........................................ 9 Controindicazioni all’impiego dei mezzi di contrasto in TC ............... 9 Strategia di somministrazione....................................................... 10 Volume di mdc ........................................................................... 12 Soluzione salina ......................................................................... 12 Tempo di circolo e modello additivo ............................................. 12 Iodine Delivery Rate ................................................................... 14 Fattori determinanti l’enhancement vascolare ................................. 15 Massa corporea ...................................................................... 15 Frazione di eiezione cardiaca ................................................... 16 Velocità di somministrazione del mdc ....................................... 16 Volume del mdc ..................................................................... 17 Concentrazione di iodio del mdc (mgI/mL) ................................ 17 kVp ...................................................................................... 18 Timing .................................................................................. 18 1.3 Considerazioni dosimetriche ........................................................ 20 1.4 Artefatti..................................................................................... 21 2 Angio-RM ......................................................................................... 23 Michele Anzidei, Guendalina Menichini, Carlo Catalano 2.1 Apparecchiature.......................................................................... 23 2.2 Controindicazioni........................................................................ 23 Assolute..................................................................................... 23 Relative...................................................................................... 24 Limitanti.................................................................................... 24 2.3 Fenomeni da flusso...................................................................... 24 Flow-void................................................................................... 24 In-flow....................................................................................... 25 IX X Indice Phase-shift.................................................................................. 27 Tecniche di acquisizione............................................................... 27 Tecniche di angio-RM senza mezzo di contrasto.............................. 28 Sequenze dark-blood................................................................ 28 Sequenze bright-blood............................................................. 29 Sequenze ToF......................................................................... 29 Sequenze Phase-Contrast.......................................................... 31 Tecniche di angio-RM con mezzo di contrasto................................. 32 Sequenze Gradient-Echo.......................................................... 35 Determinanti dell’intensità di segnale......................................... 36 Somministrazione del mezzo di contrasto................................... 36 Tecniche di valutazione del timing............................................. 38 Strategie di campionamento del K spazio.................................... 38 Parallel imaging...................................................................... 39 Imaging time-resolved................................................................. 41 Controindicazioni all’impiego del mezzo di contrasto...................... 41 2.4 Variabili determinanti la qualità delle immagini............................... 43 Risoluzione temporale e risoluzione spaziale................................... 43 SNR.......................................................................................... 43 3 Post-processing .................................................................................. 45 Pietro Sedati, Fulvio Zaccagna, Carlo Augusto Mallio 3.1 Ricostruzioni planari.................................................................... 47 3.2 Tecniche di post-processing avanzato............................................. 48 MPR.......................................................................................... 48 CPR........................................................................................... 49 Multi-path CPR........................................................................... 51 MIP........................................................................................... 52 MinIP........................................................................................ 55 VR............................................................................................ 56 Qual è il metodo ottimale di visualizzazione?.................................. 58 4 La placca aterosclerotica .................................................................... 59 Ilaria Iacucci, Luca Saba, Michele Anzidei 4.1 Anatomia della parete vascolare.................................................... 59 4.2 Biomeccanica e fisiologia del flusso ematico................................... 60 Flusso laminare........................................................................... 60 Flusso turbolento......................................................................... 60 4.3 L’evoluzione della placca aterosclerotica........................................ 61 4.4 Imaging di placca con RM............................................................ 63 Protocollo di acquisizione............................................................. 63 4.5 Valutazione qualitativa dei componenti di placca............................. 64 Calcificazioni.............................................................................. 64 Emorragia intraplacca.................................................................. 65 Core lipidico............................................................................... 65 Cappuccio fibroso........................................................................ 66 4.6 Imaging di placca con TC............................................................. 67 Indice XI 4.7 Caratteristiche cliniche della placca............................................... 72 Placca stabile.............................................................................. 72 Placca instabile........................................................................... 73 Rimodellamento vascolare............................................................ 76 5 Il circolo intracranico......................................................................... 79 Eytan Raz, Emanuele Tinelli, Francesca Caramia, Ferdinando D’Ambrosio 5.1 Anatomia e varianti anatomiche.................................................... 79 Circolazione anteriore.................................................................. 79 Circolazione posteriore................................................................ 80 Circolo di Willis.......................................................................... 82 Anatomia del circolo venoso......................................................... 83 5.2 Tecnica di studio TC e RM........................................................... 84 5.3 Patologia aneurismatica................................................................ 84 5.4 Malformazioni vascolari............................................................... 91 5.4.1 Malformazione artero-venosa........................................................ 91 5.4.2 Fistola artero-venosa durale.......................................................... 93 5.4.3 Sinus pericranii........................................................................... 93 5.4.4 Teleangectasia capillare................................................................ 95 5.4.5 Angioma venoso......................................................................... 96 5.4.6 Malformazione cavernosa............................................................. 96 5.5 Aterosclerosi............................................................................... 97 5.6 Vasculite................................................................................... 100 5.7 Trombosi delle vene intracraniche................................................ 101 6 Arterie carotidi ................................................................................ 103 Beatrice Cavallo Marincola, Eugenio Marotta, Michele Anzidei 6.1 Anatomia e varianti anatomiche................................................... 103 6.2 Tecnica di studio TC.................................................................. 105 Preparazione del paziente........................................................... 105 Acquisizione delle immagini....................................................... 106 6.3 Tecnica di studio RM................................................................. 107 Preparazione del paziente........................................................... 107 Acquisizione delle immagini....................................................... 107 Sequenze ToF........................................................................ 107 Sequenze Phase-Contrast........................................................ 108 Sequenze 3D Gradient-Echo................................................... 109 Sequenze time-resolved.......................................................... 110 Sequenze ad alta risoluzione (Steady State)............................... 110 6.4 Patologia aterosclerotica............................................................. 111 6.5 Aneurisma carotideo e pseudoaneurisma....................................... 118 6.6 Fistole artero-venose.................................................................. 120 6.7 Fibrodisplasia carotidea.............................................................. 122 6.8 Eagle syndrome......................................................................... 122 6.9 Dissezione carotidea.................................................................. 123 6.10 Paraganglioma carotideo............................................................. 125 6.11 Arterie vertebrali....................................................................... 126 XII Indice 7 Aorta toracica .................................................................................. 129 Nicola Galea, Matteo Mangia, Ilaria Iampieri 7.1 Anatomia e varianti anatomiche................................................... 129 7.2 Tecnica di studio TC.................................................................. 131 Preparazione del paziente........................................................... 131 Acquisizione delle immagini....................................................... 132 Cardiosincronizzazione.......................................................... 132 7.3 Tecnica di studio RM................................................................. 134 Preparazione del paziente........................................................... 134 Acquisizione delle immagini....................................................... 134 Sequenze black blood 2D ECG-gated Turbo Spin Echo (TSE) T1 e T2 pesate ..................................................... 134 Sequenze ECG-gated PC........................................................ 135 Sequenze True Fisp ECG-gated (balanced Steady-State Free Precession o bSSFP)....................................................... 135 Sequenze 3D GRE T1 pesate................................................... 137 Sequenze time-resolved.......................................................... 138 7.4 Patologia malformativa............................................................... 138 Anomalie dell’arco.................................................................... 138 Pervietà del dotto arterioso di Botallo........................................... 141 Coartazione e pseudo-coartazione................................................ 142 7.5 Sindromi aortiche acute.............................................................. 143 Dissezione aortica...................................................................... 144 Ematoma intramurale................................................................. 148 Ulcera penetrante....................................................................... 150 Lesione aortica da trauma chiuso................................................. 152 7.6 Patologia aneurismatica.............................................................. 154 Aneurismi micotici.................................................................... 157 7.7 Imaging postoperatorio............................................................... 158 Endoprotesi aortica.................................................................... 158 Endoleak.................................................................................. 160 Altre complicanze...................................................................... 161 Infezione endoprotesi................................................................. 161 Protesi chirurgica....................................................................... 164 Sostituzione valvolare aortica...................................................... 164 Protesi aortica .......................................................................... 165 Sostituzione del bulbo aortico.................................................. 165 Origine dei vasi epiaortici....................................................... 165 Intervento combinato............................................................. 165 Deiscenza anastomotica.......................................................... 167 Intervento per coartazione........................................................... 168 7.8 Valvulopatia aortica................................................................... 169 Stenosi valvolare aortica............................................................. 170 Insufficienza valvolare aortica..................................................... 172 7.9 Disordini ereditari del connettivo. Sindrome di Marfan, sindrome di Ehler-Danlos........................................................... 172 Indice XIII 8 Circolo polmonare............................................................................ 175 Alessandro Napoli, Federica Ciolina, Luca Bertaccini 8.1 Anatomia del circolo arterioso e varianti anatomiche...................... 175 8.2 Anatomia del circolo venoso e varianti anatomiche........................ 177 Ritorno venoso anomalo parziale................................................. 178 Ritorno venoso anomalo totale.................................................... 179 8.3 Tecnica di studio TC.................................................................. 181 Preparazione del paziente........................................................... 181 Acquisizione delle immagini....................................................... 181 8.4 Tecnica di studio RM................................................................. 182 Preparazione del paziente........................................................... 182 Acquisizione delle immagini....................................................... 182 Sequenze balanced Steady-State Free Precession (bSSFP).......... 182 Sequenze 3D Gradient-Echo (GRE)......................................... 183 Sequenze time-resolved.......................................................... 184 8.5 Embolia polmonare.................................................................... 185 8.6 Ipertensione polmonare.............................................................. 191 8.7 Ipertensione polmonare primitiva................................................. 193 8.8 Malformazioni artero-venose....................................................... 195 8.9 Fibrillazione atriale.................................................................... 197 8.10 Patologia neoplastica.................................................................. 203 8.11 Triple rule-out........................................................................... 204 Considerazioni sulla dose di radiazioni......................................... 205 Acquisizione delle immagini....................................................... 206 8.12 Imaging postchirurgia................................................................. 207 9 Circolo coronarico............................................................................ 209 Marco Francone, Francesco Vullo, Bettina Conti, Giuseppe Cannavale 9.1 Anatomia e varianti anatomiche................................................... 209 Anomalie di origine e decorso..................................................... 214 Bridging intramiocardico............................................................ 215 Segmentazione coronarica e territori di irrorazione miocardica........ 215 9.2 Tecnica di studio TC.................................................................. 216 Preparazione del paziente........................................................... 216 Acquisizione delle immagini....................................................... 217 Gating prospettico.................................................................. 219 Gating retrospettivo................................................................ 219 Ricostruzione dei dati............................................................. 220 Calcium scoring.................................................................... 220 9.3 Tecnica di studio cardio-RM....................................................... 222 Preparazione del paziente........................................................... 222 Acquisizione delle immagini....................................................... 222 Acquisizione dei piani scout (sequenze Localizer)...................... 222 Sequenze STIR-T2 pesate....................................................... 222 Sequenze di primo passaggio................................................... 222 Sequenze Cine Steady-State Free Precession (SSFP).................. 224 Sequenze di Delayed Enhancement (DE).................................. 225
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