TECNICHE
ANGIOGRAFICHE
G. Santoro - W. Auteri
Servizio di Neuroradiologia,
Ospedale di Cosenza
Considerando che l’incidenza complessiva di ictus è di
200/100.000 pz/anno nei paesi occidentali, 150 sono attribuiti ad ictus ischemico.
Di questi, approssimativamente 30 sono dovuti a malattia occlusiva
della carotide (di cui 15 sono preceduti da TIA). Circa la metà di questi ictus potrebbe
essere, teoricamente, prevenuta da misure dirette verso la malattia.
La causa dominante della patologia occlusiva della carotide è
l’aterosclerosi. Essa è sempre limitata ad una piccola area situata 2 -3 cm
distalmente ed un centimetro prossimalmente rispetto all’origine della biforcazione
carotidea. Quest’area, chiamata bulbo carotideo, ha una parete in cui la tonaca media
è di spessore ridotto rispetto alle regioni limitrofe. Ciò la rende più sensibile alle
variazioni di calibro indotte dal ciclo cardiaco e alle oscillazioni della pressione
arteriosa con conseguente maggiore stress a livello delle giunzioni intercellulari.
Il flusso centrale urtando contro la carena della biforcazione
carotidea, si distribuisce principalmente lungo le pareti anteriori dell’arteria
carotide interna ed esterna. Il flusso ematico stagante, in corrispondenza della parete
posteriore del bulbo carotideo, favorisce l’adesione delle piastrine e dei macrofagi,
primo passo per la formazione della placca.
La diagnostica per immagini dei vasi epiaortici, soprattutto nel
loro decorso esocranico, ha conosciuto in tempi recenti, un notevole arricchimento nelle
possibili metodologie utilizzabili: l’Eco-Color-Doppler, l’Angio-TC spirale,
l’Angio-RM e l’Angiografia Digitale.
Nasce, tuttavia, paradossalmente, la necessità di individuare un
corretto protocollo d’indagine al fine di evitare una inutile sovrapposizione di
metodiche con conseguenti aggravi di costi dell’iter diagnostico.
ANGIOGRAFIA DIGITALE SOTTRATTA (DSA)
Ancora oggi l’angiografia digitale rappresenta il gold standard
nella valutazione della patologia steno-occlusiva dei vasi al collo anche perchè
l’utilizzo di mezzi di contrasto a bassa neurotossicità e la possibilità di
utilizzare apparecchiature biplanari o rotazionali la rendono un esame scarsamente
invasivo e di rapida esecuzione. Tuttavia, anche se ridotto, il rischio di accidenti
neurologici alla DSA è comunque presente, potendo variare dal 1,3% al 4,5%, con
possibilità di deficit permanenti nello 0,6-1,3%.
La tendenza attuale è quella di sottoporre ad arteriografia solo
pazienti sintomatici nei quali gli esami non invasivi non riescano ad evidenziare un grado
di stenosi che ponga l’indicazione per un intervento di tromboendoarterectomia (TEA).
Una volta decisa l’esecuzione di una arteriografia, si devono
sfruttare al massimo le sue caratteristiche di elevata risoluzione spaziale e
panoramicità con accurate riprese eso ed intracraniche.
A livello esocranico l’esame deve valutare il numero delle
lesioni, il grado di stenosi, il livello, l’estensione, l’eventuale presenza di
ulcera intraplacca; la valutazione della stenosi presenta difficoltà insite nella
metodica in quanto si va a valutare con un esame bidimensionale una struttura
tridimensionale con una inevitabile sottostima. La valutazione visiva, usata
routinariamente, sembra essere quella più aderente alla realtà, ma indubbiamente non
può essere utilizzata per uniformare il lavoro di più Centri.
Sono stati quindi proposti metodi di misurazione standard sia per il
trial NASCET sia per l’ECTS. Il primo tende a sottostimare il grado di stenosi ed il
secondo a sovrastimarlo e vengono quindi utilizzati come criteri per uniformare la
valutazione e forniscono un indice di gravità più che un indice del grado di stenosi (il
60-70% secondo NASCET corrisponde al 77-83% secondo ECTS. Inoltre tali misurazioni non
danno informazioni sullo sviluppo spaziale della placca all’interno del vaso-visione
bidimensionale.
Altro scopo dello studio esocranico è quello di evidenziare la
presenza di un’ulcera all’interno di una placca la cui presenza rende eleggibile
all’intervento di TEA le stenosi sintomatiche al di sotto del 70%.
E’ presupposto fondamentale, per una corretta valutazione della
lesione, che si esegua un’indagine assolutamente perfetta dal punto di vista tecnico,
che preveda l’esecuzione di almeno tre proiezioni fondamentali per vaso (AP-LL-Obl ds
o sn).
Concluso lo studio esocranico, l’esame si completa con
l’analisi del circolo cerebrale per evidenziare eventuali alterazioni di calibro
associate, generalmente a livello del sifone, presenti in una percentuale variabile tra il
6 e il 20% dei casi.
La presenza di lesioni stenotiche a livello del sifone carotideo o
di qualche ramo arterioso più distale non sembra comunque condizionare l’esecuzione
della TEA: vi sono infatti dati in letteratura che dimostrano un uguale outcome dei
pazienti operati di TEA portatori di lesioni tandem rispetto a quelli che non avevano
stenosi associate. La stenosi del sifone sembra inoltre migliorare dopo l’intervento.
Infine, terza fase dello studio angiografico è la valutazione dei
circoli di compenso intracranici, indispensabili per una corretta valutazione
preoperatoria. Va comunque detto che se nel passato queste informazioni erano a solo
appannaggio dell’angiografia, adesso le stesse informazioni, sovrapponibili per
precisione, sono fornite da metodiche quali MRA e SCTA meno cruente e di più semplice
esecuzione.
Queste considerazioni giustificano la notevole riduzione degli esami
angiografici convenzionali nei pazienti affetti da TIA o da stroke in fase acuta. Del
resto un paziente di questo tipo viene generalmente studiato con la TC che fornisce
immediatamente l’informazione diagnostica più importante e cioè la distinzione tra
ischemia ed emorragia.
La relativa recente acquisizione del concetto fisiopatologico di
"penombra ischemica" che ha evidenziato l’esistenza di uno spazio temporale
entro cui è possibile operare prima che avvenga un danno parenchimale irreversibile,
nonchè lo sviluppo di sofisticate tecnologie per il cateterismo superselettivo dei
tronchi arteriosi cerebrali, ha consentito di riconsiderare il possibile ruolo del
neuroradiologo intervenzionale in tali pazienti. In questi casi l’angiografia non ha
fini diagnostici bensì lo scopo di individuare il punto di occlusione per praticare una
terapia fibrinolitica in situ. Indubbiamente la difficoltà di osservare questo tipo di
pazienti nell’ambito di una corretta "finestra terapeutica" e la necessità
di disporre di una equipe specialistica riduce notevolmente la possibilità di attuare in
forma estensiva un simile trattamento.
MRA
Negli ultimi anni l’Angio-RM (MRA) ha notevolmente arricchito
le possibilità diagnostiche non invasive nella valutazione della patologia
aterosclerotica e non dei tronchi epiaortici, affiancandosi allo studio Eco-Doppler e
precedendo l’eventuale angiografia.
Tuttavia, ancora oggi, non esiste lo studio Angio-RM ideale per i
tronchi epiaortici quanto, piuttosto, diverse possibilità tecniche con pregi e difetti di
poco differenti.
Le due tecniche fondamentali utilizzabili sono la PC (phase
contrast) e la TOF (time of flight).
Della prima non esistono, al momento, ben documentabili studi in
letteratura riguardo la sua applicazione a livello di tale distretto, considerata
soprattutto la difficoltà di selezionare l’appropriato gradiente di encoding delle
velocità di flusso e la perdita di segnale dovuta alla dispersione di fase
all’interno del voxel.
La seconda (TOF) è quella maggiormente utilizzata a livello dei
vasi esocranici sia con modalità 2D che 3D volumetrica. Con la 2D vengono acquisite
sezioni singole, contigue, che presentano normalmente una lieve sovrapposizione e che sono
accompagnate da impulsi di presaturazione sopra o sotto, atti a cancellare il segnale
proveniente da altre strutture circostanti, venose oppure arteriose e prevenire, quindi la
sovrapposizione del segnale nella rielaborazione delle immagini.
Le sezioni acquisite in successione formano un volume che contiene
le strutture vascolari di interesse che vengono retrospettivamente studiate con la tecnica
MIP.
La 3D è una tecnica di acquisizione volumetrica che può essere
suddivisa in due metodiche: a singolo volume oppure a più volumi (single or multislabs)
cioè quella che normalmente viene definita come MOTSA (multiple overlapping thin slab
acquisition). Rispetto alla tecnica 2D consente l’acquisizione di sezioni molto più
sottili con voxel di dimensioni assai inferiori con riduzione conseguente
dell’effetto di defasamento dovuto ai flussi turbolenti.
In linea di massima, lo studio dei vasi epiaortici si avvale sia
della tecnica 2D che 3D TOF ed, in particolare, quest’ultima sembra offrire una
complessiva migliore definizione morfologica e sovrapponibilità con i dati angiografici,
difficilmente osservabile con la tecnica 2D TOF. Per le stenosi maggiori del 70% una
perdita di segnale a livello del segmento stenotico è descritta con entrambe le tecniche,
anche se è generalmente maggiore nella 2D TOF. In stenosi particolarmente severe,
preocclusive, la tecnica 2D risulta essere tuttavia più efficace della 3D poichè per la
sua sensibilità al flusso lento consente di identificare il flusso residuo marcatamente
rallentato a valle della stenosi, mentre la tecnica 3D può dare una erronea immagine di
occlusione con completa assenza di flusso.
Sintetizzando i numerosissimi studi comparsi di recente, si può
affermare che l’Angio-RM, soprattutto con la tecnica 2D TOF, tende a sovrastimare il
grado di stenosi vasale in una percentuale variabile dal 12 al 44% dei casi; la sovrastima
è particolarmente importante per gradi di stenosi medio-gravi.
Questo rappresenta sicuramente un elemento non desiderato in quanto
un paziente asintomatico, con stenosi carotidea di grado lieve-moderato, potrebbe essere
classificato, sulla base dei soli reperti di MRA, come portatore di stenosi serrata
diventando un possibile candidato all’intervento chirurgico.
D’altra parte, proprio per la tendenza alla sovrastima,
l’Angio-RM risulta affidabile nell’identificazione di vasi di calibro normale o
con stenosi lievi, senza falsi negativi; in altre parole, un esame Angio-RM normale o che
documenti una stenosi lieve, esclude la possibilità di una stenosi maggiore del 70%.
Il fenomeno della sovrastima si verifica per tutti i gradi di
stenosi ed è stato attribuito alla presenza di flusso "complesso" in
corrispondenza delle biforcazioni carotidee nonchè alla presenza di turbolenze di flusso
a livello della stenosi con perdita di segnale non solo a livello della lesione ma anche
distalmente ad essa, con possibile sovrastima della lunghezza del tratto stenotico.
L’angio-RM, grazie alla possibilità di eseguire scansioni
coronali panoramiche e con l’impiego di bobine dedicate, è in grado di visualizzare,
nella stessa acquisizione, non solo la biforcazione carotidea, ma anche il tratto
intracranico delle carotidi (sifoni), evidenziando eventuali lesioni tandem a tale
livello. In alternativa, in mancanza di tali bobine, grazie al velocizzarsi delle
acquisizioni, è possibile, nella stessa seduta, eseguire non solo un esame RM
convenzionale del cranio ma anche uno studio accurato dei vasi intracranci (poligono di
Willis) e di quelli del collo, in circa 30-40 minuti.
Per uno studio dei vasi intracranici risulta, al momento, ottimale
la tecnica 3D TOF (TONE e MTC). Pur tuttavia, per la particolare angioarchitettura dei
vasi cerebrali, cioè vasi tortuosi con flusso non laminare, l’Angio-RM non risulta
ancora una metodica affidabile nella valutazione delle lesioni ischemiche sostenute da
rami perforanti o rami di terzo ordine, se confrontata alla DSA.
La tecnica PC (a contrasto di fase), basandosi su un contrasto
indotto solo dal moto degli spin rispetto ad altri statici, permette una distinzione
perfetta dei vasi dalle strutture circostanti, il cui T1 non ha nessuna funzione sul
prodursi dell’immagine, differentemente dalle tecniche TOF. La completa cancellazione
del parenchima dà la possibilità di visualizzare ogni tipo di vaso sia come calibro sia
in funzione della velocità del flusso. Ciò rende il metodo a contrasto di fase
potenzialmente molto utile per studi di valutazione quantitativa a carico dei vasi
intracranici.
L’applicazione della PC a livello dei vasi intracranici, date
le loro componenti multidirezionali, ha bisogno che l’applicazione degli impulsi dei
gradienti avvenga sui tre piani dello spazio, così da ottenere, dopo combinazione
matematica, un’immagine finale chiamata "immagine di velocità", poichè le
componenti individuali utilizzate contengono informazioni sulla velocità e sulla
direzione del flusso.
In altri termini, utilizzando tabelle contenenti la velocità medie
dei flussi nelle principali strutture vascolari intracraniche ed i loro range (in cm/s),
è possibile selezionare acquisizioni sensibili a flussi rapidi oppure lenti (ad esempio,
nel caso di MAV è possibile studiare con buoni risultati, utilizzando velocità di
codifica alte, tanto le arterie di feeding, il nidus o eventuali fistole A-V mentre,
utilizzando velocità di codifica basse, si ottengono buone informazioni sulla topografia
delle strutture venose di drenaggio), mentre selezionando la direzione della codifica di
frequenza (AP, DS, SI) è possibile valutare l’esistenza e la potenzialità di
circoli collaterali (come, ad esempio, si determinano nel caso di occlusioni di vasi di
grosse e medie dimensioni).
ANGIO-TC (SCTA)
Lo sviluppo di tecniche di acquisizione di tipo spirale e la
crescente tecnologia applicata alle apparecchiature TC ed ai sistemi di post-elaborazione,
hanno permesso l’affermarsi dell’Angio-TC come metodo complementare
all’angiografia tradizionale, all’Angio-RM o all’esame Eco-Doppler per la
valutazione morfologica delle strutture vascolari.
Attraverso la somministrazione per via endovenosa del mezzo di
contrasto e mediante un’acquisizione veloce della zona di interesse, si ottengono le
informazioni primarie che verranno successivamente elaborate e visualizzate secondo
diverse tecniche di ricostruzione.
Immagini assiali e multiplanari: evidenziano la stenosi con
notevole precisione, differenziando il lume vero dalla parete ispessita, anche nel caso di
placche calcifiche concentriche.
Immagini MIP: sono simili morfologicamente a quelle
angiografiche e classificano correttamente la grande maggioranza delle stenosi carotidee e
tutte le anomalie di sviluppo. Tuttavia, le calcificazioni, pur facilmente identificate,
possono, per effetti di volume parziale, determinare una sovrastima della lesione.
Immagini 3D: frequentemente sottostimano il grado di stenosi,
in presenza di calcificazioni parietali che non possono essere sottratte quando entrano in
contatto con il lume vascolare. Hanno il vantaggio di consentire un’accurata
valutazione delle tortuosità del vaso, con preciso bilancio spaziale tridimensionale del
suo decorso.
Immagini Endo-TC : l’Endo-TC è un software che permette
al computer di produrre immagini dall’interno delle strutture studiate, simili a
quelle ottenute mediante le attuali procedure endoscopiche, creando nuove applicazioni
come quelle della angioscopia vascolare virtuale.
Basata interamente su un complesso di dati digitali, il software di
navigazione automatica determina l’appropriato percorso entro il profilo
tridimensionale del vaso esaminato; l’operatore posiziona solo il punto di inizio e
di fine direttamente su una visualizzazione di riferimento di tipo MIP o 3D. Per meglio
valutare la zona di interesse, l’utilizzatore può soffermarsi ed intervenire
cambiando il percorso di navigazione. Questo metodo di navigazione interattiva è
attuabile attraverso un semplice muose.
Mediante una visualizzazione contemporanea di immagini 3D, MIP e
assiali, l’operatore è pienamente consapevole della sua posizione e prospettiva.
Tale tecnica ha come limiti una bassa risoluzione di contrasto,
l’impossibilità di effettuare procedure di biopsia, nessuna corrispondenza con i
colori reali delle strutture esaminate.
L’Angio-TC, nello studio dei vasi epiaortici e dei principali
rami intracerebrali, presenta vantaggi che possono essere così riassunti:
- possibilità di analisi delle biforcazioni carotidee e, in
generale, dei vasi, in qualsiasi proiezione (rotazione delle immagini MIP)
- precisa misurazione delle stenosi (ottenibile nelle immagini
assiali).
- Individuazione delle componenti molli e/o calcifiche delle placche
ateromasiche. Lo studio dell’entità del contenuto calcico e delle sue modalità di
distribuzione negli strati della parete e nel contesto della circonferenza dei vasi
consente una classificazione oltrechè istologica, clinica della placca stessa.
Inoltre, essendo una tecnica indipendente dal flusso, consente di
differenziare correttamente stenosi gravi ed occlusioni.
La TC risulta particolarmente utile nello studio di placche miste
(agli ultrasuoni la componente calcica, disposta più esternamente sulla parete vasale,
maschera la componente fibrolipidica molle sottostante). Inoltre è in grado di
evidenziare le placche anche in zone di difficile accesso ecografico, come ad esempio il
tratto di carotide comune sia medio che prossimale. Inoltre consente di valutare la
superficie endoluminale della placca, ben delineata all’interfaccia con il lume
opacizzato dal m.d.c. (risultando liscia e regolare nelle placche dure mentre negli
ateromi misti, con prevalente composizione fibrolipidica, si possono talvolta evidenziare
piccole ulcerazioni superficiali; l’ulcera si presenta come una piccola immagine di
minus, meglio visibile nelle ricostruzioni delle immagini assiali con algoritmo ad alta
risoluzione spaziale).
I limiti dell’Angio-TC sono:
- la relativa invasività (impiego di radiazioni ionizzanti e di
mezzo contrasto)
- la scarsa panoramicità
- il tempo necessario alle elaborazioni delle immagini
- la presenza di possibili artefatti dovuti ai metodi di
ricostruzione.
Conclusioni
All’esame Eco-Color-Doppler, utilizzato come test di screening
nei pazienti a rischio, dovrebbe seguire uno studio MRA, limitando il ruolo della DSA ai
casi in cui i risultati delle prime due metodiche fossero discordanti.
E’ invece necessaria una standardizzazione della tecnica
Angio-TC ed ulteriori studi su campioni più vasti per definire l’esatto ruolo nello
studio dei pazienti con sintomi cerebro-vascolari.
 Indice DIAGNOSTICA del TIA e
"MINOR STROKE"
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