Valeria Pantaleo, DVM Clinica Veterinaria San Marco L’ANALISI DEL CALCOLO Valeria Pantaleo, DVM Clinica Veterinaria San Marco Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 INTRODUZIONE In tempi passati la composizione dei calcoli è stata determinata mediante l’esame visivo, l’aspetto radiografico e la presenza di cristalli nelle urine Spesso l’aspetto fisico di molti calcoli è un buon indicatore della loro composizione; ma lo stesso calcolo può dare origine ad ampia gamma di forme, dimensioni e colore Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ESAME RADIOGRAFICO I calcoli urinari possono essere radiopachi o radiotrasparenti radiopachi radiotrasparenti struvite calcio ossalato urati cistina silice . Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 CRISTALLURIA La presenza di un tipo di cristallo nell’urina di un cane o di un gatto da cui sono stati rimossi calcoli non è un indicatore affidabile della loro composizione I cristalli nelle urine possono essere diversi dalla composizione del calcolo Nello stesso campione si possono riscontrare più tipi di cristalli Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 INTRODUZIONE L’analisi del calcolo è fondamentale per conoscere la sua natura L’identificazione del tipo o dei tipi di minerali presenti negli uroliti è indispensabile per decidere il regime terapeutico e preventivo Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 TIPI DI ANALISI QUALITATIVA QUANTITATIVA Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ANALISI QUALITATIVA E’ disponibile in forma di kit commerciali che si affidano a test chimici rapidi per fornire specifiche variazioni di colore in porzioni frantumate di un calcolo Il campione in esame deve essere il più possibile omogeneo Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ANALISI QUALITATIVA Si determinano calcio, ossalato, fosfato, magnesio, ammonio, acido urico, cistina e xantina La % di ogni componente si ricava per confronto visivo dalle scale cromatiche contenute nel kit In base ai valori ottenuti si può ricavare la composizione del calcolo Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ANALISI QUALITATIVA Il grande vantaggio di questa tecnica è la rapidità dei risultati Questo tipo di analisi non è in grado di rilevare la silice Purtroppo possono esserci tanto falsi positivi quanto falsi negativi Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ANALISI QUANTITATIVA E’ un’analisi complessa che prevede una quantità di passaggi e procedure analitiche differenti Inizialmente tutti i calcoli sono sottoposti ad un accurato esame visivo In un secondo momento vengono tagliati a metà ed esaminati con un microscopio per dissezione Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ANALISI QUANTITATIVA Si osservano tutti gli strati del calcolo partendo dall’interno verso l’esterno e si rimuovono porzioni di ciascuno strato per le analisi pertinenti La cristallografia ottica è la tecnica più utilizzata Mediante microscopia a luce polarizzata si determina l’indice di rifrazione delle varie componenti cristalline Una porzione di ogni regione del calcolo viene frammentata ed esaminata mediante microscopia a luce polarizzata e immersa in un liquido con indice di rifrazione noto Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ANALISI QUANTITATIVA In base all’indice di rifrazione (specifico per ogni sostanza) si può determinare e quantificare ogni strato del calcolo Questo metodo identifica la maggior parte dei comuni costituenti Se un calcolo contiene minerali insoliti od un nido molto piccolo si usano altre tecniche per confermare la composizione Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ANALISI QUANTITATIVA La microscopia elettronica a scansione è in grado di analizzare campioni di dimensioni molto ridotte Questa metodica identifica materiali inorganici come i minerali ma non distingue composti a base di fosfato di calcio o materiale organico come xantina ed acido urico Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ANALISI QUANTITATIVA A tal proposito la spettroscopia all’infrarosso permette l’identificazione di una vasta gamma di materiali organici Analizza quantità microscopiche di materiale (nidi molto piccoli o singoli cristalli) Distingue le diverse forme di ossalato di calcio e identifica calcoli molto insoliti Identifica calcoli con composzione insolita come metaboliti delle purine (diidrossi-2,8 adenina) Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ANALISI QUANTITATIVA Rappresenta il gold standard per l’identificazione della composizione di un calcolo L’unico vero svantaggio è rappresentato dal fatto che tali analisi vengono effettuate solo in pochi centri specializzati e la risposta richiede diverse settimane di attesa Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 ESISTONO ALTRI TIPI DI ANALISI PER DETERMINARE LA COMPOSIZIONE DI UN CALCOLO ? Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 TC-DUAL ENERGY Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 TC-DUAL ENERGY La TC rappresenta il gold standard in medicina umana per la diagnosi dei calcoli urinari Diagnosi di urolitiasi : sensibilità 95-98% specificità 96-100% Fielding JR et al. J Comput Assist Tomogr 1997 Katz DS et al. AJR Am J Roentgenol 1996 Hamm M et al. Eur Urol 2001 Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 TC-DUAL ENERGY La TC permette di definire: - la presenza di calcoli - la localizzazione dei calcoli - le dimensioni dei calcoli L’altro aspetto che andrebbe definito è la composizione del calcolo Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 TC-DUAL ENERGY In medicina umana il primo obiettivo è differenziare i calcoli di acido urico da altri tipi di calcolo I calcoli di acido urico possono essere sciolti tutti gli altri rimossi per via endoscopica o chirurgica Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 TC-DUAL ENERGY Dal 2006 sono stati iniziati molti studi in medicina umana con TC multistrato per determinare la composizione dei calcoli La TC multistrato permette tramite un algoritmo di ricostruire la struttura interna e l’architettura del calcolo Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 TC-DUAL ENERGY La TC-dual energy esegue scansioni usando due diverse fonti di energia che permettono di caratterizzare il tessuto Sono disponibili due sistemi di TC- dual energy: la TC-dual energy a singolo tubo radiogeno e quella a doppio tubo radiogeno Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 TC-DUAL ENERGY In entrambi i sistemi vengono usati da 80 a 140 KVp. Nel primo caso essendoci un unico tubo radiogeno vi è alternanza tra alta e bassa energia, nel secondo essendoci un doppio tubo radiogeno vi è l’emissione contemporanea delle due fonti energetiche disposte perpendicolarmente Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 TC-DUAL ENERGY In base al numero atomico e ai valori di densità ai raggi X è possibile stabilire la natura del calcolo La TC-dual energy differenzia i calcoli di acido urico da altri tipi di calcolo con un’accuratezza del 92-100% (Primak AN et al. ACA Radiol 2007) Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

E IN MEDICINA VETERINARIA? Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 August 2014 Dual energy imaging for determining urinary calculi composition: A theoretical and experimental study with computed tomography Stephanie Nykamp The University of Western Ontario Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 DIFFERENTIATION OF URINARY CALCULI WITH DUAL-ENERGY DUAL-SOURCE CT: AN EX VIVO PHANTOM STUDY Bertolini G, Angeloni L, Caldin M. EVDI Meeting Verona 29 agosto-2 settembre 2017 Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 Obiettivo dello studio: determinare ex-vivo l’abilità della Tac-dual energy dual source (DE-DSCT) nel discriminare la composizione di calcoli urinari nel cane e nel gatto Materiali e metodi: sono stati inclusi 31 calcoli suddivisi in 4 gruppi: ossalato (n=7), struvite (n=18), urato d’ammonio (n=4), e cistina (n=2) La composizione dei calcoli e’ stata ottenuta tramite spettroscopia all’infrarosso presso laboratorio specializzato Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 Materiali e metodi: i calcoli sono stati messi all’interno di un rene di cane in un modello contentente 20 cm di acqua. E’ stato usato un protocollo con DE-DSCT ed emissione di energia tra 100 e 140 kv. Il volume del calcolo è stato ottenuto utilizzando Il software. Per ogni calcolo è stata definita la ratio tra bassa ed alta energia (CTR). Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 Risultati: tutti i 31 calcoli analizzati sono stati correttamente classificati in base ai risultati dell’analisi quantitativa. I 2 calcoli di cistina pur essendo stati identificati sono stati esclusi dall’analisi statistica. L’accuratezza della ratio (CTR) tra bassa e alta energia per discriminare l’ossalato dalla struvite, la struvite dall’urato di ammonio e l’ossalato dall’urato di ammonio è risultata del 100% (P<0.0001) Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017

Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017 Conclusione: DE-DSCT ha identificato correttamente tutti calcoli urinari esaminati. L’identificazione di calcoli misti resta da investigare. Inoltre sono necessari ulteriori studi per definire se DE-DSCT identifica correttamente i calcoli urinari in un contesto clinico di routine Dott.ssa Valeria Pantaleo- Roma 17-09-2017