Tomografia Computerizzata

CT Contrasto endovenoso

Il contrasto endovenoso per CT è l’agente di contrasto più comunemente usato in generale. I fasci di raggi X si basano sull’energia che passa attraverso i tessuti, con una parte dell’energia che viene deviata o assorbita. La differenza nei raggi risultanti o nelle ombre crea un’immagine dipendente dall’ampiezza. Il tessuto modifica il fascio di energia o i raggi X attraverso lo scattering e l’assorbimento. Lo iodio è un elemento utilizzato nei mezzi di contrasto che utilizza entrambi i metodi e quindi modifica i raggi X. È sia fisicamente denso, causando dispersione, sia avendo elettroni esterni con energia di legame al giusto livello per assorbire l’energia dei raggi X, che alla fine viene rilasciata in un’altra direzione o convertita in calore. Mentre lo iodio si trova naturalmente nei corpi umani, le quantità di esso necessarie per causare un cambiamento di segnale nei tessuti mirati sarebbero letali. Per questo motivo, lo iodio viene legato in una struttura molecolare più grande, in modo da essere meno biologicamente attivo ed essere prevalentemente filtrato e secreto con una minima dissociazione.

I primi agenti leganti usati per lo iodio erano agenti ad alta osmolalità, con la loro osmolalità spesso superiore a 1500 mosm/kg H2O, avvicinandosi a 5-8 volte quella del normale siero umano, 290 mosm/kg H2O. A causa di molteplici effetti collaterali, dalla metà degli anni ’90 questi agenti in declino in uso a favore di bassa osmolalità (meno di tre volte l’osmolalità del siero umano normale) o anche agenti iso-osmolari. Oltre a ridurre l’osmolalità, l’alterazione dei livelli di ioni e la viscosità hanno diminuito l’incidenza di reazioni avverse ed effetti collaterali.

L’aggiunta di mezzi di contrasto IV aumenta la densità e quindi l’attenuazione del sangue con cui si mescola. L’aspetto del contrasto endovenoso dipende dai tempi e dalla concentrazione del contrasto. Il sangue iodato provoca una perdita di segnale o un’opacizzazione. I primi tempi rivelano un mezzo non diluito o minimamente diluito mentre viene iniettato attraverso le vene, e l’attenuazione dell’energia può essere così grande da causare un artefatto a strisce. Man mano che si sposta centralmente, più sangue si mescola al mezzo. Con il passare del tempo, il contrasto si diluisce progressivamente mentre passa nelle arterie, nei tessuti e poi nelle vene periferiche distali. Ottiene l’equilibrio entro alcuni minuti prima di essere filtrato e poi secreto, principalmente attraverso il sistema urinario. I moderni mezzi di contrasto si diffondono rapidamente, e il mescolamento del sangue iodato e non iodato è più legato al flusso sanguigno che alle proprietà di diffusione.

L’aspetto dei tessuti in uno studio con contrasto dipende dai tempi di acquisizione dell’immagine rispetto al bolo di contrasto. Questa tempistica dipende dalla patologia di interesse o dall’indicazione dello studio. Una TC del torace per valutare una massa della parete toracica avrà bisogno che il contrasto sia in un’area diversa (letti capillari) rispetto alla valutazione di un’EP (arteria polmonare). Aumentare il contrasto della patologia richiede una comprensione della fisiopatologia relativa al suo apporto di sangue. Per esempio, una dissezione di un grosso vaso può essere più visibile con un contrasto denso nella fase arteriosa, ma una lenta emorragia può essere meglio apprezzata con il graduale accumulo di prodotti iperdensi in un’immagine ritardata. Un altro esempio è come il carcinoma epatocellulare sia ipervascolare rispetto al parenchima circostante, ma la maggior parte delle metastasi del colon al fegato sono ipovascolari, da cui la necessità di immagini da più punti temporali quando si valuta la malattia epatica. La tempistica del contrasto è ulteriormente complicata dalle variabili del paziente, come le dimensioni, il peso, la malattia vascolare e la funzione cardiaca. Una giovane donna incinta opacizzerà le sue arterie polmonari molto più rapidamente di un paziente con insufficienza cardiaca. La tempistica dei boli di contrasto e la velocità di infusione è determinata dal radiologo in collaborazione con il tecnologo e viene adattata al paziente, all’indicazione e all’apparecchiatura.

Nefropatia indotta dal contrasto

I primi studi sulla sicurezza e l’efficacia del contrasto hanno rapidamente stabilito un collegamento tra l’uso del contrasto e il declino della funzione renale. Questa associazione, una volta diffusa, è stata messa sotto esame negli ultimi decenni. L’American College of Radiology ora descrive che la nefropatia indotta dal contrasto (CIN) non è così prevalente come una volta stimato, e ciò che spesso è stato precedentemente chiamato CIN può essere meglio classificato come danno renale acuto post-contrasto (PC-AKI) a causa di molte lesioni renali essere associati e non causato dal contrasto. Mentre spesso un AKI dopo il contrasto può essere attribuito ad altri fattori di rischio, non tutti i PC-AKI possono essere contabilizzati coerentemente con un rischio reale di CIN, anche se inferiore a quello che si pensava una volta. L’esatta fisiologia della CIN non è nota. Le definizioni di PC-AKI e CIN variano leggermente; tuttavia, la maggior parte utilizza i seguenti criteri entro 48 ore dalla somministrazione del contrasto.

1. Aumento della creatinina sierica 0.3 mg/dl
2. Incremento della creatinina sierica del 50%
3. Utilizzo di meno di 0,5 ml/kg/hr per almeno 6 ore.

Molti dei difetti di progettazione dei primi studi che hanno sovrarappresentato la CIN vengono corretti solo ora. L’identificazione inadeguata dei fattori di rischio e i successivi gruppi di controllo sono stati la causa più citata delle associazioni fuorvianti. I primi studi si basavano sul contrasto ad alta osmolalità; un mezzo di contrasto non più utilizzato che ha un profilo di effetti collaterali più elevato. Molti dei primi studi utilizzavano prevalentemente pazienti sottoposti a cateterismo cardiaco, una procedura associata a un significativo rischio embolico e nefrotossico oltre all’uso del contrasto. Inoltre, gli studi fluoroscopici utilizzerebbero un volume di contrasto, concentrazioni e viscosità diverse dalla TAC. La maggior parte degli studi CIN erano basati su pazienti ospedalizzati che avevano numerose cause aggiuntive per l’AKI oltre alla somministrazione di contrasto e al rischio procedurale. Anche la definizione di AKI variava, con la creatinina che più spesso definiva l’AKI. I livelli di creatinina non sono sempre correlati al danno renale o possono essere ritardati. La velocità di filtrazione glomerulare stimata (eGFR) si è dimostrata più efficace per identificare CIN e PC-AKI.

La creazione di uno studio controllato randomizzato per descrivere CIN si è dimostrata difficile, se non impossibile, da impiegare. Quando gli studi hanno iniziato ad avere gruppi di controllo più robusti e hanno iniziato ad utilizzare la corrispondenza del punteggio di propensione, il rischio di AKI calcolato relativo alla somministrazione di contrasto è sceso significativamente. Le linee guida ora suggeriscono che il rischio di CIN è più alto in quelli con una funzione renale alterata al basale basata sull’eGFR. Livelli uguali o superiori a 45 ml/min/1.73m2 sono considerati il rischio normale, senza precauzioni raccomandate. Un eGFR inferiore a 30 ml/min/1.73m2 è considerato un rischio maggiore, ed è necessaria una discussione sull’analisi rischio-beneficio e la relativa documentazione. Un eGFR tra 30 e 45 ml/min/1.73m2 è borderline; tuttavia, l’ACR sostiene che non sono a rischio aumentato.

Si stima che i reni normalmente funzionanti impieghino circa 20 ore per eliminare il contrasto. La preoccupazione che l’aumento dei livelli di contrasto possa avere un effetto nefrotossico ha portato all’idea di aspettare 24 ore tra gli studi con contrasto; tuttavia, nessuno studio ha affrontato adeguatamente questo concetto. In un paziente senza funzione renale, non è possibile alcuna CIN; tuttavia, quelli in fase avanzata di malattia renale che ancora producono urina, il paziente può ancora essere a rischio aumentato. Mentre il vero rischio di CIN o PC-AKI è ancora completamente delineato, l’uso del contrasto probabilmente aumenterà con il miglioramento dei mezzi di contrasto e i ricercatori continuano a segnalare bassi livelli di CIN.

Allergia da contrasto

Come la CIN, i tassi di allergia da contrasto sono dinamicamente variati. I primi agenti iperosmolari avevano alti tassi di reazioni allergiche e fisiologiche; alcuni riportavano fino al 15%. Questi agenti non sono più in uso, e con gli agenti attuali, le reazioni avverse sono molto più basse. Oltre ai tassi di reazione precedentemente più alti, l’idea che l’allergia ai crostacei sia legata allo iodio un tempo pervadeva la mente pubblica, e l’errato collegamento dell’allergia ai crostacei all’allergia al contrasto è ancora spesso riportato dai pazienti. Non c’è alcuna correlazione tra l’allergia ai crostacei e l’allergia allo iodio.

L’American College of Radiology ha classificato le reazioni in due categorie di base; reazioni fisiologiche e allergiche e ogni categoria si suddivide in lievi, moderate e gravi. Le reazioni fisiologiche spesso si verificano come secondarie al dolore, vasovagali, ionotropiche, sensazione di infusione e neurologiche. Anche se spesso sono viste come benigne e dipendenti dalla dose, queste reazioni fisiologiche possono essere mortali con convulsioni o ipotensione e aritmia pericolose per la vita. Le reazioni fisiologiche includono ma non sono limitate a nausea, vomito, vampate, brividi, calore, mal di testa, vertigini, ansia, gusto metallico, ipertensione, aritmia e convulsioni.

Mentre una risposta di tipo 1 o IgE media la maggior parte delle allergie, solo il 50% del contrasto grave ha un test cutaneo corrispondente; questo suggerisce un percorso alternativo o dipendente dall’istamina. Le reazioni di tipo allergico possono essere gravi con reazioni anafilattiche che richiedono cure immediate e sono indipendenti dalla dose una volta sopra i limiti di soglia. La differenziazione delle reazioni fisiologiche e simil-allergiche serve a guidare il trattamento e le raccomandazioni di pretrattamento. Le reazioni di tipo allergico sono ben definite e descritte nel manuale dell’American College of Radiology sui mezzi di contrasto. Le reazioni lievi sono autolimitanti. I sintomi moderati possono progredire se la terapia non viene iniziata. Le reazioni allergiche da lievi a moderate includono: edema diffuso, edema facciale senza dispnea, prurito, orticaria, prurito alla gola, congestione nasale, eritema diffuso, congiuntivite, broncospasmo, affanno o lieve ipossia. Le reazioni gravi richiedono un intervento e possono essere pericolose per la vita se non trattate adeguatamente. Le reazioni gravi includono edema diffuso o edema facciale con dispnea, eritema con ipotensione, edema laringeo con stridore, respiro sibilante o broncospasmo con ipossia significativa o shock anafilattico.

Il trattamento delle reazioni acute da contratto dipende dal sintomo che si presenta, e i radiologi e i medici di emergenza sono in genere ben preparati. I paradigmi di trattamento dovrebbero includere ma non limitarsi a broncospasmo, edema laringeo, ipotensione, reazioni anafilattiche, edema polmonare, crisi ipertensiva, convulsioni, ipoglicemia e ansia. Paradigmi di trattamento esemplificativi sono nel Manuale ACR sui mezzi di contrasto.

La combinazione di reazioni allergiche e fisiologiche associate a mezzi di contrasto a bassa osmolalità è bassa, con rapporti che variano tra lo 0,2 e lo 0,7%. Avere una precedente reazione di tipo allergico è il singolo fattore di rischio maggiore, con un aumento del rischio da 5 a 6 volte. I pazienti con un rischio aumentato da una reazione precedente dovrebbero meritare la considerazione per il pretrattamento. Il pretrattamento si rivolge a pazienti con reazioni da lievi a moderate con dati limitati che dimostrano l’efficacia del pretrattamento di pazienti con precedenti reazioni gravi.

Algoritmi di pretrattamento

Gli algoritmi di pretrattamento sono incentrati su dosi multiple di steroidi con un piccolo periodo per permettere l’efficacia degli steroidi e una dose aggiuntiva di antistaminico prima dell’iniezione di contrasto. Si stima che siano necessarie da 4 a 6 ore prima che gli steroidi possano attenuare le reazioni di tipo allergico, e l’algoritmo più citato ha un protocollo di 13 ore. Un protocollo di 5 ore è stato stabilito, ma l’efficacia di una durata più breve deve ancora essere dimostrata in studi di coorte di grandi dimensioni, quindi molte istituzioni preferiscono il protocollo di 13 ore per gli studi di routine. I protocolli 1 e 2 qui sotto sono per gli studi di routine in cui un trattamento di 13 ore è fattibile. I protocolli 3 e 4 possono essere utilizzati in un protocollo di 5 ore quando un protocollo di 13 ore compromette la cura del paziente.

1. Prednisone 50 mg PO, 13, 7, e 1 ora prima della scansione. Difenidramina 50 mg PO/IV/IM 1 ora prima della scansione.
2. Methylprednisolone 32 mg PO 13 e 2 ore prima della scansione Difenidramina 50 mg PO/IV/IM 1 ora prima della scansione.
3. Metilprednisolone 40 mg IV o idrocortisone 200 mg IV ogni 4 ore per almeno due dosi difenidramina 50 mg IV 1 ora prima della scansione.
4. Dexamethasone 7,5 mg IV o betamethasone 6 mg IV ogni 4 ore per almeno due dosi. Difenidramina 50 mg IV 1 ora prima della scansione.

Anche con il pretrattamento, si stima che il 12% dei pazienti con reazioni precedenti avranno reazioni di rottura; tuttavia, la gravità è tipicamente simile o inferiore alle risposte precedenti. Il numero necessario da trattare per le reazioni lievi e moderate è stato stimato a 69 con il NNT per le reazioni gravi molto più alto a 569 in uno studio di 1051 pazienti pretrattati.

Uso di metformina

La metformina è un farmaco comunemente usato per gestire il diabete. L’uso della metformina è associato all’acidosi lattica, un potenziale effetto collaterale che è esacerbato dalla scarsa funzionalità renale. Se i pazienti sono adeguatamente controllati per le controindicazioni per includere la funzione renale, nessuna precauzione speciale è giustificata. Poiché c’è un rischio di CIN o PC-AKI con l’uso del contrasto, lo sviluppo di una nuova o peggiorata disfunzione renale può meritare di alterare l’uso di metformina di un paziente fino a quando tale disfunzione è esclusa per prevenire l’acidosi lattica. L’ACR raccomanda per i pazienti con funzione renale normale senza sospetto di AKI e un eGFR basale uguale o superiore a 30 mL/min/1.73m2; non è necessario sospendere l’uso della metformina o testare la funzione renale post-contrasto. Per i pazienti con un eGFR inferiore a 30 mL/min/1.73m2, sospetto di AKI, o per una procedura che aumenta il rischio embolico renale, l’ACR raccomanda che la metformina sia sospesa per 48 ore e ricominciata dopo aver valutato la funzione renale.

Altre complicazioni e considerazioni sul contrasto IV

Lo stravaso di contrasto si verifica nello 0,1% – 1% delle somministrazioni di contrasto IV con il più comune fattore di rischio correlato al polso periferico o al sito di iniezione IV distale della gamba. Le complicazioni dello stravaso sono in genere lievi e le cure di supporto, compresa una breve osservazione, sono di solito sufficienti. L’aspirazione dell’ago non si è dimostrata terapeutica. Il rischio di stravaso non è ben correlato al volume; tuttavia, la sindrome compartimentale è correlata a volumi maggiori. Il consulto chirurgico dovrebbe essere richiesto urgentemente se ci sono indicazioni di sindrome compartimentale o di compromissione vascolare. Le indicazioni della sindrome compartimentale includono l’alterazione della perfusione dei tessuti, il cambiamento della sensazione, il dolore progressivo, la perdita progressiva della gamma di movimento (passivo e attivo), o la parestesia. Il gonfiore può aumentare ma dovrebbe raggiungere il picco entro 48 ore, e i pazienti dovrebbero ricevere istruzioni appropriate per il rientro prima della dimissione.

Le esacerbazioni della miastenia gravis sono correlate alle somministrazioni di contrasto. Questo argomento è in discussione in letteratura, e l’ACR lo considera una controindicazione relativa alla somministrazione di contrasto. La tempesta tiroidea attiva e i pazienti sottoposti ad ablazione tiroidea sono controindicazioni relative alla somministrazione del contrasto. Non ci sono prove sufficienti per l’ACR per suggerire la necessità di precauzioni speciali per la malattia a cellule falciformi, il feocromocitoma, l’uso di beta-bloccanti, o la tireotossicosi non-thyroid storm.

Il contrasto intravenoso attraversa la placenta ed è rilevabile nel feto. Mentre i livelli sono bassi e transitori, la FDA li ha classificati come farmaci di categoria B senza risultati adeguati per suggerire un aumento del rischio per la madre o il feto. A causa del rischio sconosciuto, l’uso del contrasto è raro in una donna incinta. Lo scenario più comune che utilizza il contrasto in gravidanza è la valutazione dell’embolo polmonare. Ad oggi, non ci sono prove sufficienti per suggerire che il contrasto iodato sia un rischio per la madre o il feto per includere la funzione tiroidea.

Similmente, il contrasto si trova secreto nel latte materno in basse dosi, con solo una piccola quantità di contrasto ingerito che viene assorbito. L’allattamento al seno può continuare dopo il contrasto endovenoso senza aumentare il rischio per il bambino; tuttavia, se i genitori sono preoccupati per il contrasto secreto, il latte materno fino a 24 ore può essere pompato e scartato. Non c’è alcun beneficio nello scartare il latte oltre le 24 ore. Non è stato documentato ipotiroidismo perinatale da somministrazione di LCOM IV.