Mezzi di contrasto ecografici e sistemi di acquisizione. Metodologia

Mezzi di contrasto ecografici e sistemi di
acquisizione.
Metodologia d'esecuzione dell'esame
CEUS, "Safety" dei mezzi di contrasto
ecografici,aspetti medico legali
E.Amadei
Gastroenterologia A.C.O. San Filippo Neri
ECOGRAFIA CON MEZZO DI CONTRASTO(CEUS)
Stato dell’arte e futuro prossimo …..
1968
Gremiak e Shah introducono una SOLUZIONE SALINA
nel cuore destro
Scoprono di ottenere una forte riflessione di
ultrasuoni grazie alle MICROBOLLE DI ARIA
LIBERA presenti nella soluzione
ECOGRAFIA CON MEZZO DI CONTRASTO(CEUS)
Stato dell’arte e futuro prossimo …..
ANNI ’80 – Il real timetime
ANNI ’90 – Il Doppler
IL NUOVO MILLENNIO – I mezzi di contrasto
ECOGRAFIA CON MEZZO DI CONTRASTO(CEUS)
Stato dell’arte e futuro prossimo …..
MDC DI PRIMA GENERAZIONE
Microbolle di aria ambientale stabilizzate da una membrana di rivestimento( albumina,acido palmitico e galattosio)
determinante
il rivestimento rigido amplifica il segnale ,ma non lo modifica e l'insonazione determina una pressione(elevato
indice meccanico 1-1,4) che porta alla rotture delle bolle
più lunga durata dell’incremento contrastografico rispetto alle microbolle non stabilizzate
capacità di superare il microcircolo polmonare dopo inoculazione endovenosa
In epatologia e gastroenterologia sono stati prevalentemente utilizzati per la loro capacità di incrementare il
segnale Doppler a livello dei piccoli vasi profondi arteriosi e venosi rendendo valutabili flussi lenti altrimenti non
evidenziabili
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ALBUNEX (Mol.Biosys. and Mallinckrodt)
Rivestimento esterno costituito da albumina
ECHOVIST (Schering AG)
Microsfere di galattosio
LEVOVIST (Schering AG)
Microsfere di galattosio e acido palmitico
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Elevata variabilità inter- e intra-paziente
dovuta a relativa fragilità delle microbolle
Necessità di persistenza
prolungata delle microbolle nel
sangue
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L’emività di una microbolla nel sangue
dipende dalla formula
T =
r2 P
2D Cs
r = raggio
P = densità del gas
D = diffusività del gas
Cs = cost. di saturaz. Del gas
Non era possibile aumentare il diametro delle microbolle che devono
superare il microcircolo polmonare (diametro massimo consentito 6 micron)
Di conseguenza sono state realizzate microbolle contenenti gas diversi
dall’aria e più densi di essa
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Microbolle stabilizzate contenenti GAS inerti
hanno una capsula molto soffice e possono essere paragonati a delle microbolle di sapone; grazie
a questa loro caratteristica sono in grado di oscillare in risposta allo stimolo acustico, generando
onde riflesse a pressioni anche molto ridotte (basso indice meccanico 0.2-0.5).
Le microbolle non vengono distrutte e l’effetto contrastografico ha una maggiore durata
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SONOVUE (BR1, Bracco spa)
microbolle stabilizzate di esfluoruro di zolfo
OPTISON (FS069, Mallinckrodt inc.)
microbolle di perfluoropropano rivestite di albumina
IMAVIST (AF0150, All.Pharm. Corp e Schering AG)
microbolle di perfluoropropano
DEFINITY (MRX115, Dupont-Merck inc)
liposomi contenenti perfluoropropano
SONAZOID (NC100100, Nycomed im.,Amersham ltd)
microbolle contenenti perfluorocarbonio
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Il Sonovue (Bracco, Milano, Italy) è un mdc
ecografico di seconda generazione. E’ costituito
da una sospensione acquosa di microbolle
fosfolipidiche stabilizzate contenenti esfluoruro di
zolfo (SF6)
Esso dimostra elevata eco-reflettività, elasticità
e resistenza alla pressione dando così origine a
segnali armonici anche a basse frequenze di
insonazione (basso indice meccanico)
Per dosi comprese tra 0.03 e 0.3 mL/Kg l’SF6 è
ben tollerato ed eliminato per il 90% per via
polmonare entro 11 min dalla somministrazione
Morel DR, Invest Radiol 2000
ECOGRAFIA CON MEZZO DI CONTRASTO(CEUS)
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F00
F00
Nell’imaging ecografico fondamentale
le immagini sono riscostruite sulla base di
segnali tissutali che hanno la stessa
frequenza del fascio di insonazione
(armonica fondamentale)
ECOGRAFIA CON MEZZO DI CONTRASTO(CEUS)
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Quando una microbolla è
raggiunta nel tessuto dal fascio
ultrasonoro comincia ad oscillare
inviando all’apparecchiatura
ecografica frequenze fondamentali
e frequenze multiple della
fondamentale (seconda armonica)
F0
F0+F1+F2 etc.
Scattered
Power
[Db] 0
FONDAMENTAL
2nd HARMONIC
ULTRA HARMONIC
SUB HARMONIC
- 10
- 20
- 30
- 40
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Frequency [MHz]
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Grazie a dispositivi di filtraggio (CnTI o Contrast Tune Imaging), gli ecografi dedicati
all’esame con mdc sono in grado di ricevere esclusivamente o preferenzialmente le
frequenze in seconda armonica , visualizzandolo in Real Time
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I mdc ecografici di seconda generazione consentono lo studio delle lesioni tumorali in termini di:
a)morfologia vascolare; b)modalità di vascolarizzazione arteriosa o venosa; c)curve di incremento
tempo/intensità
Nel fegato dell’animale da esperimento sono state identificate tre fasi di enhancement dopo
inoculazione endovenosa di SF6:
•Arteriosa
•Portale
•Sinusoidale
Guidelines EFSUMB 2008
Anche nel fegato umano possono essere distinte tre fasi:
Arteriosa: fino a 30 sec dall’inoculazione (45 sec nei
pazienti cirrotici)
Portale: precoce fino a 60 sec dall’inoculazione, tardiva
fino a 90 sec dall’inoculazione
Sinusoidale (o parenchimale): oltre 90 secondi
dall’inoculazione
Solbiati L, Eur Radiol 2001
Visualization
Post-injection time(seconds)
Phase
start
end
Arterial
10-20
25-35
Portal-venous(PV)
30-45
120
Late
>120
bubble disappearance
(240-360)
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Apparecchiatura con software dedicato contrasto specifico che utilizza una
frequenza armonica a bassa pressione acustica ( 2-4 MHz) e basso indice
meccanico inferiore a 0,2 (pressione acustica ottimale di 40-50 kPa
equivalente ad un indice meccanico di 0,06-0,08)
Setting:
Frequenza idonea alla profondità della lesione
Fuoco unico,subito al disotto dell’area d’interesse
Scala TGC bassa,specie per i livelli superficiali
Gain medio-basso
ECOGRAFIA CON MEZZO DI CONTRASTO(CEUS)
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1. Preparare SonoVue® …
2. Preparare il paziente…
ago-cannula di calibro adeguato ( 18-20G) per evitare turbolenze e rottura delle microbolle
scegliere l’approccio idoneo
capire che tipo di respirazione si può ottenere
3. Ecografia di Base…
a) B-Mode, Doppler, Power Doppler,
b) Archiviazione esame eco di base
c) Prepararsi all’utilizzo del software contrastografico
4. Aspirare SonoVue® in siringa…
5. Iniettare ...
bolo rapido (2-3”) d 2,5 ml
Al bolo far seguire l’ infusione di 10 ml di soluzione fisiologica per evitare che residui del mdc nel
lume dell’ago
6. Esecuzione CEUS.....
far partire il cronometro al momento dell’iniezione
far partire la videoacquisizione
in caso di apnea iniziare 7-8” dopo iniezione
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Durata delle microbolle da 240 a 360 secondi
Completa eliminazione delle microbolle per via respiratoria entro 9-10 minuti
Dopo questo intervallo è possibile ripetere l’esame
Acquisire un filmato,di cui si potà usufruire attraverso revisioni a scopo
interpretativo ,foto,misurazioni..
Terminare l'acquisizione quando finisce l'effetto del MdC,ricordando
però che in alcune applicazioni è importante prolungare molto
l'esame,poichè a livello splenico o negli endoleak dell'aorta, per
esempio,l'enhancement è ancora presente rispettivamente a 6-7 ' ed a
10'
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RISPETTO AI DISTRETTI O ORGANI DA
STUDIARE
•i reni hanno enhancement più precoce e più
fugace
•fegato e pancreas hanno un enhancement ed un
de -enhancement con caratteristiche intermedie
•la milza ha un'impregnazione marezzata in fase
precoce ma poi molto omogenea e persistente
fino a 6-8'
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Dal 2001 ad oggi MdC a base di esafluoruro di zolfo è commercializzato in 30 paesi
europei,Corea del sud,Cina/Hong Kong,Singapore,India e Canada.
Nel 2004 da maggio a ottobre sospensione da parte dell'EMEA dell'indicazione
ecocardiografica per segnalazione di 3 decessi
Novembre 2004 re-introduzione da parte dell'l'EMEA dell'indicazione ecocardiografica
con controindicazioni per i pazienti acuti(emodinamicamente instabili)
Tre casi di decesso giudicati non correlati alla somministrazione del prodotto
Studi clinici sul fegato in USA dopo la rimozione del "Clinical Hold” nel Dicembre 2007
Rimozione Clinical Hold FDA per cardiovascolare nel settembre 2009
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MdC a base di esafluoruro di zolfo-INCIDENZA EVENTI AVVERSI SERI E NON DA LANCIO AL 2010(1 Ottobre 2001-31
Dicembre 2010)
Somministrato a circa 1.651.451 nelle seguenti indicazioni
•Ecografia del fegato
•Ecocardiografia a riposo e sotto stress
•Ecodoppler vascolare
217 casi di eventi avversi seri (reporting rate: 0.013% or approx. 1:10,000)
4 casi non collegati al SonoVue
Safety of SonoVue From Published Papers
Piscaglia F, et al. Ultrasound Med Biol 2006;32(9):1369-1375
162 casi di eventi avversi seri classificati come "Allergy Like”
Gaibazzi N, et al. Eur J Echocardiogr 2009;10(6):726-732
ECOGRAFIA CON MEZZO DI CONTRASTO(CEUS)
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Nei 162 Eventi avversi seri classificati come "Allergy Like"(74 % di tutti gli
eventi)
L'insorgenza dell'evento avviene entro pochi minuti /secondi dopo la
somministrazione
La reazione "allergy like" si può accompagnare a sintomi quali.
ipotensione da lieve a marcata
dispnea
bradicardia
stato di shock
Anche se l'incidenza di questi eventi è estremamente rara (1/10000) è
indispensabile:
far firmare il consenso informato al paziente
avere a disposizione i presidi per il primo intervento
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Patologia coronarica nota
• sindrome coronarica acuta di recente evoluzione o con ischemia cardiaca clinicamente instabile,
• angina tipica a riposo nei 7 giorni precedenti l'esame
• peggioramenti significativi della sintomatologia cardiaca nei 7 giorni che precedono l'esame
Cardiopatie con shunt destro sinistro
Ipertensione polmonare
Scompenso cardiaco severo (classe III-IV NYHA)
Aritmie severe
Portatori di valvole cardiache
Gravidanza ed allattamento
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Impatto Economico –Gestionale e Sicurezza
dell’Ecocontrastografia nelle lesioni focali epatiche
(A.Martegani Como)
FLL benigne
108 pz
Sensitivity
CEUS (%)
Specificity
CEUS (%)
Accuracy
CEUS (%)
VPP(%)
VPN (%)
Tabella dei differenti costi medi nei due ITER DIAGNOSTICI
Classi
di età
Costi sanitari
Iter 1 iter 2
Costi non
sanitari
Iter 1
iter 2
Costi
produttività
Iter 1 iter 2
Costi totali
Iter 1 iter 2
<35
Anni
268,7
76,1
10,3
3,4
115,8
39,2
394,8
118,7
Da 36
a 45
anni
239,7
76,1
11,8
3,9
82,0
27,7
333,5
107,8
Da 45
a 55
anni
248,6
76,1
10,3
3,4
82,1
27,8
341,1
107,4
Da 56
a 65
anni
265,4
76,1
12,6
4,2
81,8
25,5
359,8
105,8
Da 66
a 75
anni
251,3
76,1
31,0
10,4
0,0
0,0
282,3
86,5
342
105
97
100
98
100
95
CONCLUSIONI
Si ritiene che l'ecografia con mezzo di contrasto in questo ambito
avrebbe un‘ impatto sui costi complessivi per paziente(sanitari,non
sanitari e di produttività) a parità di misura d'efficacia(in questo caso
la caratterizzazione della lesione).
Sulla base dello studio clinico presentato è ragionevole pensare che
l'ecografia con mezzo di contrasto può essere utilizzata nell'ambito
della caratterizzazione delle lesioni focali incidentali epatiche,come
esame di screening di routine.
Di conseguenza nel caso di lesione benigna non sarebbero necessarie
ulteriori indagini diagnostiche (TC o RMN) mentre nel caso di lesioni
maligne è ragionevole e realistico prevedere l'effettuazione di un
esame di approfondimento(TC o RMN)
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CEUS :PRO &CONTRO
SVANTAGGI
più costosa di un'esame ecografico
di base per
• l'utilizzo del contrasto
• necessità di due operatori
• (necessità di apparecchiature
dedicate e performanti)
richiede operatori esperti e non è
panoramica
VANTAGGI
consente di effettuare la diagnosi
nella stessa sede di esecuzione
dell'ecografia di base
può consentire la riduzione del
ricorso alle "grandi macchine“
è vantaggiosa in termini di danno
biologico al paziente
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PERCHE' LA CEUS SI USA POCO?
limiti di esame ecografico/operatori esperti
E'guardata con sospetto nel mondo radiologico,mentre è più considerata in
ambito medico
E' considerata un'esame di difficile esecuzione
In alcune regioni non è un esame rimborsato dal SSN ed è necessario
eseguire regime di ricovero DH
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RMN
CEUS
TC
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