Il lavoro è stato svolto presso il:
Dipartimento di Scienze Radiologiche, Policlinico Umberto I
Università di Roma “Sapienza”
Direttore Prof. Roberto Passariello
Viale Regina Elena 324, 00161Roma
LA CORONAROGRAFIA TC: QUANDO, COME E CON QUALI RISULTATI
Iacopo Carbone, MD; Nicola Galea, MD; Federica Ciolina, David Cannata, Lorena Cecchini, Roberto Passariello, MD
CARDIAC CT: WHEN, HOW AND WITH WHAT RESULTS.
RIASSUNTO
L’angiografia tomografica computerizzata delle coronarie si è affermata come metodica non invasiva, ad elevata accuratezza diagnostica, nella valutazione di pazienti con rischio cardiovascolare.
Obiettivo di questo articolo è quello di illustrare brevemente:
- le tecniche grazie alle quali è possibile ottenere immagini del cuore, organo in continuo movimento, che permettano di studiare le coronarie e di valutare l’anatomia e la funzione cardiaca;
- la preparazione del paziente, con riferimento al controllo della FC;
- le indicazioni all’esame di cardio-TC secondo lo scientific statement dell’American Heart Association del 2006;
- l’accuratezza diagnostica dell’esame riportata da lavori scientifici in particolare nella valutazione del calcio coronarico, nell’individuazione di placche responsabili di stenosi coronariche e nel follow up di pazienti sottoposti procedure di stent o di bypass coronarici.
Parole chiave: coronarografia – aterosclerosi – stenosi coronariche – tomografia computerizzata
SUMMARY
Coronary computed tomography established itself as a non invasive accurate technique in the evaluation of patients with high cardiovascular risks.
Aim of this article is to explain briefly:
- how we can obtain images of the heart that is an organ constantly in movement, how we can study coronary artery and evaluate anatomy and cardiac function;
- patient preparation with regards to heart rate check;
- indication according to the scientific statement of the American Heart Association (2006);
- diagnostic accuracy particularly in evaluation of coronary calcium content, vessels stenosis and for the follow up of patients that have had stenting or bypass procedures.
Key word: coronary angiography – atherosclerosis – coronary stenosis – computed tomography
INTRODUZIONE
Con circa 75.000 morti l’anno la cardiopatia ischemica rappresenta la principale causa di morte in Italia, confermando un dato mondiale secondo cui il 30% di tutti i decessi sono dovuti a patologie cardiovascolari1.
Il gold standard per la diagnosi di arteriopatia coronarica è tuttora rappresentato dall’angiografia coronarica. Si è calcolato che fino a pochi anni fa oltre il 40% di questi esami risultava essere svolto
a solo fine diagnostico, senza essere seguito da alcuna procedura interventistica o chirurgica. La metodica, inoltre, è invasiva e non scevra da rischi operatori.
I recenti e rapidi progressi tecnologici e scientifici nell’imaging del cuore e dell’albero coronarico forniscono oggi nuovi importanti strumenti nella diagnosi precoce e preventiva della coronaropatia aterosclerotica e di altri tipi di cardiopatie, permettendo una migliore stratificazione del rischio cardiovascolare.
Gli apparecchi TC a 64 strati coniugando una risoluzione spaziale submillimetrica ad un’ampia copertura volumetrica, garantiscono ridotti tempi di acquisizione con sensibile miglioramento delle problematiche legate agli artefatti da movimento e alla compliance del paziente.
Il cuore viene visualizzato interamente nello spazio di 5 battiti cardiaci con l’acquisizione di 64 strati dello spessore di circa 0,5 mm - 0,7 mm a rotazione, ovvero con 180 strati al secondo, approssimativamente in appena una decina di secondi.
Tecniche di scansione sincronizzate con il segnale ECG e modalità dedicate di ricostruzione delle immagini permettono di ottenere immagini 3D e una visualizzazione dinamica funzionale del cuore.
CARDIOSINCRONIZZAZIONE
Il cuore è un organo in continuo movimento e quindi per poterlo studiare è necessario sincronizzare la scansione con il ciclo cardiaco utilizzando come guida il segnale ECG.
Esistono due tipi di cardiosincronizzazione: il trigger prospettico ed il gating retrospettivo.
Nel triggering prospettico vengono acquisite immagini solo durante un prestabilito intervallo del ciclo. Solitamente, si seleziona l’intervallo corrispondente alla fase diastolica, in quanto il cuore presenta una condizione di relativa immobilità e le coronarie sono ben visualizzabili. Questa tecnica permette un ridotto tempo di esposizione e quindi una minore dose di radiazioni.
Con il gating di tipo retrospettivo viene acquisito l'intero volume cardiaco durante tutto l’arco del ciclo. Successivamente è possibile ricostruire le immagini selezionando una specifica fase del ciclo cardiaco espressa in % dell’intervallo R-R (ove l’intervallo 50-80% rappresenta la fase diastolica e quello 20-40% la sistolica in un paziente con una frequenza cardiaca di 60 bpm). Avere più ricostruzioni a diversi intervalli fornisce un maggior numero di informazioni per il riconoscimento di artefatti legati alla frequenza cardiaca e permette una valutazione funzionale delle varie strutture cardiache. I limiti sono rappresentati dalla maggiore dose di radiazioni e dalla difficoltà a conservare la grande quantità di dati grezzi.
PREPARAZIONE DEL PAZIENTE
La qualità diagnostica dell'esame è influenzata dalla frequenza cardiaca, dal ritmo cardiaco, dall'adeguatezza della cardiosincronizzazione, dalla risoluzione spaziale dell'apparecchio, dalla corporatura del paziente e dalla sua collaborazione2.
Come già descritto la fase in cui le strutture cardiache, in particolare le coronarie, sono meglio visualizzabili è quella diastolica.
La diastole è inversamente proporzionale alla frequenza cardiaca ed un incremento del tempo diastolico consente un aumento della finestra temporale durante la quale acquisire le immagini. Nei pazienti con frequenza cardiaca elevata, la ridotta durata della fase diastolica è causa di importanti artefatti da movimento3.
Affinchè l'esame sia diagnostico, abbia quindi una buona visualizzazione del lume coronarico e di eventuali stenosi, è quindi necessario che il paziente abbia una FC regolare inferiore ai 65 bpm4-5. Qualora, seppur regolare, sia più elevata e non ci siano controindicazioni all'uso di beta-bloccanti (assolute come l'asma bronchiale, blocco A/V> II grado, o relative come diabete mellito, dislipidemie, atleti) è possibile somministrare tali farmaci per os (Propanololo 40 mg 60-90 minuti prima della TCMS oppure da 3 giorni prima 20 mg/die) o per ev (1ml/10 Kg) in singola dose di 2,5 mg ( se necessario 4 dosi progressive somministrate ogni 5 min 2,5 mg, 5 mg, 5 mg di metaprololo per un massimo di 15 mg) prima dell’esame monitorizzando P.A e polso del paziente.
INDICAZIONI E LIMITI DELLA METODICA
I possibili impieghi della TC cardiaca sono molteplici: valutazione della coronaropatia aterosclerotica con rilevamento di placche e di stenosi; quantificazione del calcio coronarico (tramite la misura del Calcium Scoring); studio morfologico delle strutture cardiache con individuazione di eventuali anomalie coronariche o di cardiopatie congenite nell’adulto; follow up non invasivo dopo procedure interventistiche o cardiochirurgiche (angioplastica e/o stent coronarici, bypass aorto-coronarici, valvuloplastica, interventi chirurgici dell’aorta ascendente, correzione cardiopatie congenite, trapianto cardiaco); studio preoperatorio di pazienti candidati ad interventi cardiochirurgici (tumori cardiaci, trapianti cardiaci, sostituzione valvolare aortica); infine valutazione della funzionalità cardiaca.
Nonostante questo esame possa fornire molte informazioni diagnostiche utili nel setting clinico cardiologico, le limitazioni della metodica, principalmente legate alla significativa dose radiante e alla necessità di un’adeguata frequenza cardiaca e compliance del paziente, ne limitano l’applicazione ad alcuni casi selezionati.
CALCIUM SCORING (CaS)
La tecnica consiste in un’acquisizione prospettica ECG-guidata sequenziale con una bassa dose di radiazioni ed una breve apnea inspiratoria, senza somministrazione di mdc.
Questo metodo è utile per quantificare i depositi di calcio localizzati lungo l’albero coronarico.
La valutazione quantitativa del calcio coronarico avviene in Agatston score e ha come scopo quello di estrapolare il grado di estensione della patologia aterosclerotica e di correlare questo valore alla probabilità di un evento coronarico acuto, fornendo un ulteriore strumento utile nella stratificazione del rischio cardiovascolare. E’ stato dimostrato che il CaS ha un valore predittivo sulla mortalità dei pazienti asintomatici e se aggiunto come valore al Framingham Risk Score ne migliora la predittività.
Inoltre il CaS risulta un metodo utile nell’escludere i pazienti con estese calcificazioni dall’esame contrasto grafico.
Individui con basso o alto rischio non hanno nessun beneficio dal calcium scoring(Class III, Level of Evidence: B), mentre nei pazienti a rischio intermedio può essere ragionevole misurare le calcificazioni tramite EBCT o MDCT per predire il rischio clinico e per selezionare i pazienti da inviare ad una terapia ipolipemizzante(Class IIb, Level of Evidence:B)6.
PLACCHE CORONARICHE E STENOSI
Negli ultimi anni numerosi lavori scientifici hanno avuto come oggetto la validazione della CardioTC come metodica accurata per la valutazione delle placche coronariche e la quantificazione di stenosi, mettendo a confronto la CardioTC con la coronarografia tradizionale.
La metodica, se eseguita da personale ben addestrato, presenta infatti un elevato valore predittivo negativo, è capace quindi di escludere la coronaropatia aterosclerotica con una buona accuratezza diagnostica (SENS: 95%, SPEC: 93%)7(Figura 1: individuazione e quantificazione delle stenosi sull’arteria discendente anteriore).
Il suo impiego non è mirato ai pazienti con rischio alto, ai quali va preferita la coronarografia avendo loro un’alta probabilità di stenosi significativa e necessitando dunque di procedure interventistiche come angioplastica o stenting.
Nel 2006 l’American Heart Association si è espresso in un Scientific Statement6 raccomandando l’esame “nei pazienti con rischio basso intermedio, ove sintomi, età e genere suggeriscono una probabilità di stenosi significativa bassa-intermedia evitando al paziente la coronarografia” (Class IIa, Level of Evidence: B) e sconsigliandolo nei “pazienti asintomatici come test di screening per aterosclerosi coronarica” (Class III, Level of Evidence: C) .
Secondo le linee guida della Società Europea di Cardiologia European Heart Journal (2006) sono candidati all’angioTC coronarica i pazienti con una probabilità pre-test di malattia intermedia, con una prova da sforzo o eco-stress inconclusive (Class IIb, level of evidence C)8.
VALUTAZIONE DEGLI STENT CORONARICI
L’ incremento di procedure di rivascolarizzazione coronarica mediante angioplastica e impianto di stent ha prodotto una maggiore diffusione di quest’ultimi nella popolazione generale. La coronarografia è considerata il gold standard per il follow up di questi pazienti nel valutarne la pervietà e quindi la funzionalità.
La restenosi è un fenomeno che si verifica con una frequenza tra il 25-85% a seconda del tipo di stent, di paziente e di lesione trattata. La TC appare una promettente alternativa non invasiva, ma attualmente non presenta risultati univoci estendibili a tutti i tipi di stent (Figura 2. stent occluso visualizzato tramite ricostruzioni volume rendering e multiplanari). Ciò è legato al fatto che gli stent hanno generalmente una struttura metallica responsabile di artefatti da indurimento del fascio e differiscono per l’architettura delle maglie. Per la valutazione degli stent è quindi importante che il paziente riferisca il tipo di stent che gli è stato impiantato. Maintz ha raccolto in un “catalogo” 68 tipi diversi di stent utile per predire la valutabilità.
In futuro la valutazione degli stent potrà migliorare sia grazie all’utilizzazione di detettori più piccoli che permettono di aumentare la risoluzione spaziale con una maggiore quantità di radiazioni, sia grazie allo sviluppo di materiali meno radio-opachi per gli stent.
VALUTAZIONE DEI BYPASS AORTO-CORONARICI
Il follow-up di pazienti sottoposti ad intervento chirurgico di rivascolarizzazione coronarica mediante bypass è uno dei principali campi di applicazione della cardioTC. (Class IIb, Level of Evidence: C)
L'accuratezza diagnostica nell’escludere l’occlusione del bypass all’origine riportata in molti studi è vicina al 100%. I valori di sensibilità e di specificità, invece, si riducono significativamente nel valutare la presenza di stenosi lungo il decorso del bypass o a livello dell'anastomosi, così come nelle coronarie native, spesso soggette a severa aterosclerosi e ad estese calcificazioni (SE: 86%, SP: 76%)9(Figura 3.a. triplice bypass pervio).
I bypass graft avendo, infatti, un calibro maggiore delle coronarie native ed essendo meno sottoposti a movimento, sono ben visualizzabili, con il solo inconveniente legato alla possibile presenza di clip metalliche lungo il decorso.
CONCLUSIONI
La TC del cuore può essere proposta come una metodica non invasiva ed estremamente accurata nell’escludere la presenza di stenosi o occlusione sia delle coronarie native che dei bypass lungo il loro decorso e a livello dell’anastomosi. Tale metodica permette inoltre di rivalutare pazienti sottoposti a stenting. Infine nei pazienti a rischio intermedio di patologia aterosclerotica l’esame pre-contrastografico, mettendo in evidenza grado ed estensione delle calcificazioni, può escludere i pazienti da sottoporre all’esame contrastografico fornendo contemporaneamente un valore predittivo sulla mortalità di quelli asintomatici.
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| Fig. 1 | Fig. 2 | Fig. 3 - Triplice by pass |
Bibliografia
1. Dati Istituto Superiore di Sanità riferiti al 2002, fonte: www.iss.it
2. Harpreet K. Pannu, Thomas G. Flohr, Frank M. Corl, Elliot K. Fishman.: Current Concepts in Multi–Detector Row CT Evaluation of the Coronary Arteries: Principles, Techniques,and Anatomy. RadioGraphics 2003; 23:S111–S125.
3. Harpreet K. Pannu, William Alvarez, Elliot K. Fishman et al.: Blockers for Cardiac CT: A Primer for the Radiologist. AJR 2006; 186:S341–S345.
4. Thomas J. Vogl, Nasreddin D. Abolmaali, Thomas Diebold et al.: Techniques for the Detection of Coronary Atherosclerosis: Multi–detector Row CT Coronary Angiography. Radiology 2002;223: 212-220.
5. Tom Giesler, Ulrich Baum,Dieter Ropers et al.: Noninvasive Visualization of Coronary Arteries Using Contrast-Enhanced Multidetector CT: Influence of Heart Rate on Image Quality and Stenosis Detection. AJR 2002;179:911–916.
6. Matthew J. Budoff, Stephan Achenbach, Roger S. Blumenthal, J. Jeffrey Carr et al.:AHA Scientific statement “Assessment of Coronary Artery Disease by Cardiac Computed Tomography. Circulation 2006;114;1761-1791.
7. Piet K. Vanhoenacker, Majanka H. Heijenbrok-Kal, Ruben Van Heste, Isabel Decramer, Lieven R. Van Hoe, William Wijns, M. G. Myriam Hunink.: Diagnostic Performance of Multidetector CT Angiography for Assessment of Coronary Artery Disease: Meta-analysis.Radiology 2007;244:419–428.
8. Kim Fox, Maria Angeles Alonso Garcia, Diego Ardissino et al. Guidelines on the management of stable angina pectoris: executive summary.The Task Force on the Management of Stable Angina Pectoris of the European Society of Cardiology. European Heart Journal 2006;27,1341–1381.
9. Dieter Ropers; Falk-Karsten Pohle; Axel Kuettner et al.: Diagnostic Accuracy of Noninvasive Coronary Angiography in Patients After Bypass Surgery Using 64-Slice Spiral Computed Tomography With 330-ms Gantry Rotation. Circulation. 2006;114:2334-2341.