Specificità dei Mezzi di Contrasto Cosa sono i mdc I mdc sono farmaci che permettono di aumentare il contrasto tra la struttura studiata e i tessuti circostanti Esistono tre tipi di mdc - per X-RAY - per Risonanza Magnetica - per Ecografia pippo

Specificità dei Mezzi di Contrasto Requisiti di un mdc ideale per x-ray Capacità di attenuazione del cammino dei raggi X Farmacodinamica nulla Farmacocinetica a rapida eliminazione e legame proteico nullo Assenza di tossicità pippo

Specificità dei Mezzi di Contrasto Struttura dei mdc organo-iodati OH I R 2 1 3 I R 2 1 COO- Cation+ + Monomeri ionici Monomeri non-ionici 300 mgI/ml: 1400 mOsm/kg 300 mgI/ml: 502-695 mOsm/kg pippo

Specificità dei Mezzi di Contrasto Struttura molecolare di un dimero non-ionico OH OH OH OH CH2CHCH2NHCO CONHCH2CHCH2 OH I I I I OH CH3 H3C CH2CHCH2NHCO CO OC CONHCH2CHCH2 I I NCH2CHCH2N OH OH OH Osmolarità a 300 mgI/ml= 290 mOsm/kg pippo

Evoluzione dei mdc organo-iodati Specificità delle tecniche d’uso Evoluzione dei mdc organo-iodati Ionico/non ionico Monomero/dimero Numero di atomi di I pippo

Caratteristiche delle molecole Specificità delle tecniche d’uso Caratteristiche delle molecole Viscosità Monomero Dimero Concentrazione Osmolarità pippo

Nomi e produttori dei mdc organo-iodati Specificità delle tecniche d’uso Nomi e produttori dei mdc organo-iodati Generic name(s) Trade (name(s) Company/-ies Metrizamide Amipaque Amersham Health Iohexol Omnipaque Omnitrast Amersham Health /Schering /Daiichi Juste Iopentol Imagopaque Nycomed Iodixanol Visipaque Nycomed Iopamidol Iopamiro/iopamiron Jopamiro/Jopamiron Solutrast Isovue Niopam Bracco/Astra Byk-Gulden Bracco (Squibb) Merck Iomeprol Iomepron Bracco Ioxaglate Hexabrix Guerbet/Mallinckrodt Iobitridol Xenetix Guerbet Ioversol Optiray Mallinckrodt/Guerbet Iopromide Ultravist Schering Iotrolan Isovist Schering Ioxilan/ioxitol ?? Cook/var. licensees pippo

Specificità dei Mezzi di Contrasto Apparecchiatura per imaging Una interrelazione complessa PAZIENTE FARMACO (m.d.c.) Apparecchiatura per imaging pippo

Impiego clinico dei mdc organo-iodati Specificità delle tecniche d’uso Impiego clinico dei mdc organo-iodati Tomografia Computerizzata Angiografia (DSA) Radiologia Convenzionale (Urografia) pippo

Specificità delle tecniche d’uso Contrast Enhancement pippo

Specificità delle tecniche d’uso Spazi fisiologici Vasi - Compartim. intravascolare Parenchimi - Compartim. intravascolare - Compartim. extravascolare/extracellulare pippo

Specificità delle tecniche d’uso Fase vascolare pippo

Specificità delle tecniche d’uso Fase portale pippo

Fisiologia dell’enhancement contrastografico Specificità delle tecniche d’uso Fisiologia dell’enhancement contrastografico Fattori legati al Paziente (altezza, peso, età, sesso, stato cardiovascolare, funzione renale) Protocolli di iniezione (concentrazione, volume, flusso, viscosità) pippo

Tempi di rilassamento T1 e T2 Mdc in RM In RM il contrasto intrinseco dell’immagine è dovuto a diversi parametri (multiparametricità) e può essere modificato dall’operatore I fattori che determinano il segnale si dividono in due categorie: Fattori propri del tessuto Fattori propri delle sequenze Tempi di rilassamento T1 e T2 Densità protonica TR e TE MODIFICABILI NON MODIFICABILI pippo

Non modificabili, a meno che non si utilizzi mezzo di contrasto (MdC) il quale, influenzando le caratteristiche magnetiche dei tessuti, determina una alterazione del magnetismo locale Parametri tissutali In RM non si valuta il MdC ma le modifiche tissutali in T1 e T2 dovute all’influenza esercitata dal MdC stesso pippo

Classi magnetiche delle sostanze Diamagnetiche Paramagnetiche Superparamagnetiche Ferromagnetiche pippo

Classi magnetiche delle sostanze Paramagnetiche: sostanze con elettroni spaiati nell’orbitale più esterno. In presenza di campo magnetico esterno gli elettroni si allineano lungo il campo stesso e influenzano il magnetismo delle sostanze vicine. Le sostanze più usate sono il Gd (7 elettroni spaiati), il Mn e il Fe 3+ (5 elettroni spaiati) pippo

Classi magnetiche delle sostanze Superparamagnetiche: riducendo le dimensioni della particella ferromagnetica si isola un singolo dominio che ci consentirà di avere un intenso momento magnetico solo se c’e un campo magnetico esterno (non hanno “effetto memoria”): - inerti sull’uomo; - a base di ossido di Ferro; - captazione di pertinenza del SRE pippo

Interazione tra MdC e tessuti Tutte le sostanze con una di queste caratteristiche magnetiche interagiscono con il campo magnetico statico e producono una magnetizzazione che può ridurre (sostanze diamagnetiche) o incrementare il campo magnetico effettivo a livello tissutale (suscettività magnetica): questo fenomeno è maggiore per le sostanze superparamagnetiche Durante l’acquisizione delle immagini i protoni a contatto con sostanze dotate di suscettività magnetica (i MdC), danno luogo ad una risposta molto più intensa che non in assenza della sostanza stessa. Ne derivano modifiche dei tempi di rilassamento molto intense localmente (relassività) pippo

MdC utilizzabili in RM Ogni sostanza con capacità magnetica e possibile impiego come MdC in RM deve essere protetta in una forma molecolare inerte prima del suo utilizzo: questo contribuisce a determinare il destino che il MdC subirà dopo la sua introduzione nel corpo umano (farmacocinetica) In base alla diversa biodistribuzione si distinguono MdC: - intravascolari extracellulari - epatobiliari - reticolo-endoteliali - liposomiali - intravascolari - gastrointestinali Sperimentali pippo

MdC intravascolari-extracellulari Gadolinio: sostanza con 7 e - spaiati nell’ultimo orbitale e quindi con il massimo effetto di “enhancement” del magnetismo locale. Estremamente tossico, l’unico modo per iniettarlo è di “coprirlo” con una molecola che lo leghi; il tipo di legame è la chelazione I chelati del Gd aumentano l’intensità di segnale nello spazio extracellulare e hanno caratteristiche fisico-chimiche che li rendono simili, nel comportamento farmacocinetico, ai MdC uroangiografici Gd-DTPA: il DTPA è il chelante più usato in medicina. Dopo l’iniezione e.v. attraversa la membrana capillare, arriva nel compartimento extracellulare (interstizio) ed è rapidamente escreto dal rene. Dose: 0,1 mmol/Kg di peso corporeo pippo

MdC intravascolari-extracellulari L’effetto è sul tempo di rilassamento T1 che si accorcia grazie ad un recupero più veloce della magnetizzazione longitudinale Dopo la somministrazione del MdC si acquisiscono sequenze T1 che evidenziano l’enhancement contrastografico Intensità di segnale (bianco) Lo studio dinamico dopo iniezione a bolo è la componente più Importante per lo studio dell’addome, in particolare per il rilevamento e la caratterizzazione delle lesioni focali epatiche pippo

MdC intravascolari-extracellulari I chelati del Gd non superano la BEE quindi ogni patologia che la interrompe determina enhancement contrastografico pippo