“MdC Uro Angiografici”

Relatore: Dott. Luigi Ceroni

“MDC RADIOLOGICI E REAZIONI AVVERSE”Problematiche cliniche nella prevenzione e terapia

Cos’è un Mezzo di Contrasto (MdC) • Un Mdc è un farmaco, utilizzato a fini diagnostici, la cui

azione consiste nel esaltare alcuni organi o tessuti, o parti di essi rispetto ai tessuti circostanti.

• Un mezzo di contrasto migliora la sensibilità e l’accuratezza diagnostica perchè consente di:– Identificare meglio le lesioni in numero e dimensioni

(enhancement)– Caratterizzare le lesioni (dinamica vascolare)– Evidenziare direttamente le strutture vascolari

migliorandone la visualizzazione

La radiologia Medica- suppl. 1 al N.4 Apr 2004 p-1-64 Circolare Min.San. 17/9/1997

I MdC naturali

Positivo: tessuto osseo Negativo: aria

Sfruttano le normali differenze di assorbimento dei raggi X tra i vari tessuti

Anelli,Barberio,Bokor,Luciani,Uggeri: DUTSRM-Idelzon Gnocchi 1999

- La radiodiagnostica nasce utilizzando il contrasto naturale- La radiodiagnostica nasce utilizzando il contrasto naturale- Ha subito rivelato dei limiti nello studio degli organi parenchimatosi- Ha subito rivelato dei limiti nello studio degli organi parenchimatosi

Evoluzione dei MdC

Dawson,Cosgrove,Grainger: Textbook of Contrast Media Martin Dunitz 1999

3 Criteri principali:Efficacia contrastograficaTollerabilitàAdeguamento alla tecnologia

Classificazione

• Mezzi di contrasto per metodiche a raggi X– Baritati– Iodati

• Imaging a Risonanza Magnetica– Chelati di Gadolinio ed altri metalli

• CEUS– Microbolle di gas inerti

Mdc NEGATIVI

Aria - CO2

Mdc POSITIVI

Mdc IODATI

Mdc IDROSOLUBILI

Mdc OLEOSI

Mdc MONOMERI IONICI Mdc DIMERI IONICI

BaSO4

Mdc DIMERI NON IONICI a BASSA OSMOLALITÀ

Mdc MONOMERI NON IONICI a BASSA OSMOLALITÀ

DERIVATI DELL’AC. TRIIODOBENZOICO

Classificazione dei MdC per raggi X

MdC ORGANO-IODATIa bassa osmolalità (LOCA) o iso-osmolalità (IOCA)

• Sostanze introdotte nell’organismo per via e.v.– modificano la radio-opacità delle strutture anatomiche – accrescono la visibilità radiografica

• Sono molecole organiche contenenti più atomi di IODIO – gli atomi di iodio (I) sono legati alla struttura molecolare

(anello benzenico) con legami covalenti– monomeri: 3 atomi di Iodio– dimeri: due monomeri uniti da una catena acetilica inerte

dal punto di vista contrastografico• Ulteriormente suddivisibili in

– ionici: presenza di carica elettrica (sono dei Sali)– non-ionici: molecole senza carica elettrica

I nuovi MdC non ionici LOCA

1. Principio attivo (radio-opacità)

1. Riduce la tossicità e la lipofilia

1. Solubilità in acqua

2. Riduce la tossicità

Influenza la via di

eliminazione

I Monomeri non ionici LOCA

Iomeprolo

IOMERON®

Iopamidolo IOPAMIRO®

Iohexolo

OMNIPAQUE®

Ioversolo

OPTIRAY®

Iopromide ULTRAVIST®

Iobitridolo

XENETIX®

MdC dimeri

IONICO

(LOCA)

NON IONICO

(IOCA)

Caratteristiche di un MdC ideale

• elevata radio-opacità• buone caratteristiche chimico fisiche • buona tollerabilità • assenza di attività farmacologica • rapida e totale eliminazione dall’organismo • ampia gamma di confezioni e concentrazioni

per ottimizzare i consumi ed evitare sprechi

L’enhancement arterioso è proporzionale alla concentrazione iodica

• ogni aumento di 1 mg di iodio per ml di Mdc produce un incremento densitometrico pari approssimativamente a 25 U.H.

• La concentrazione di iodio influenza la cospicuità del reperto

• I dosaggi/Kg variano in base all’esame– 0,5 gI/kg (Rx,TC, MDCT body)– Da 1,5 a 2 gI/secondo (MDCT

vascolare)

Enhancement Mezzi di Contrasto Iodati

0

50

100

150

200

250

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

concentrazione mgI/mlU

.H.

enh = f (mgI/ml)

Dawson casgrove Grainger Textbook Of Contrast Media Martin Dunitz 2009Laghi –Protocolli in MDCT

Iomeron 400 mgI/mL 4 mL/s

Iodixanolo 320 mgI/mL 4 mL/s

In conclusion, iomeprol-400 produces greater arterial and portal phase enhancement and has a similarly

negligible impact on heart rate and safety

1. Paziente(peso, gittata cardiaca, accesso venoso…)

2. Iniezione Mdc(concentrazione, volume, velocità di flusso, durata, flush di salina)

3. Sannerc(durata TA, bolus tracking)

Fattori che influiscono sulla somministrazione del MdC

1 e 2 influenzano l’enhancement 3 ha un ruolo fondamentale nel

consentire una ottimale visualizzazione in funzione dei tempi di circolo della zona di interesse

Parametri che influenzano l’imaging contrastografico

Durata Enhancement

(sec)

Bae KT Multidetector CT Protocols Springer-Verlag 2005

Volume mlVolume ml

ConcentrazioneConcentrazionemgl/mlmgl/ml

Flusso diIodio

mgI/secIDR

Intensità di Intensità di EnhancementEnhancement

del Parenchimadel Parenchima

IntensitàIntensitàdell’Enhancementdell’Enhancement

vascolarevascolare

Dose diIodio

Totale gI

Flusso Flusso ml/secml/sec

Durata iniezione

(sec)

Farmacocinetica

FluidoExtracellulareInterstiziale

Eliminazione renale entro 24 h

Clearance del MdC

0,001

0,01

0,1

1

10

0 24 48 72 96 120

hours

mg

(io

mep

rol)

/mL Healthy Subjects

Mild renal impairment

Moderate renal impairment

Severe renal impairment

Mg/ml

Ore

Caratteristiche dei MdC Iodati

• Idrosolubilità• Viscosità• Osmolalità• Chemiotossicità

• La possibilità di immettere una sostanza direttamente nel torrente circolatorio è legata alla sua idrosolubilità– Se il Mdc iodato

• dotato di elevata lipofilia– si lega a proteine ed enzimi plasmatici– È in grado di penetrare attraverso la

membrana plasmatica• dotato di bassa idrofilia

– non si scioglie in soluzione acquosa– e risulta tossico

Idrosolubilità

• Definisce la difficoltà che incontra la massa di fluido (un liquido o un gas), a scorrere liberamente in un condotto (attrito interno)

• Un fluido ad elevata viscosità, introdotto nell’organismo:– rallenta il flusso dei globuli rossi (RBC) nei capillari, alterando il

microcircolo e provocando una vasodilatazione reattiva– causa probabili e transitori fenomeni ischemici per i territori che

si trovano in successione a valle del flusso ematico– ritarda l’eliminazione del mdc a causa della maggiore resistenza

al flusso urinario nei tubuli renali distali

Viscosità

• L’osmolalità di una soluzione espressa in mOsm/Kg di H2O è proporzionale alla somma delle concentrazioni delle specie molecolari o ioniche presenti (numero di particelle osmoticamente attive)– è la causa di molti effetti indesiderati di tipo emodinamico

quali• calore• dolore in sede d’iniezione• vasodilatazione• alterazione della permeabilità degli endoteli vasali• ipervolemia• diuresi osmotica

Osmolalità

• Effetti fisici o tossicità chimico-fisica intrinseca di ogni singola molecola dovuta a:– Interazioni con i sistemi proteici o di membrana– Effetti farmacologici causati dal dosaggio clinico– Effetti collaterali di tipo anafilattoide– Effetti cardiotossici legati alla emosostituibilità

temporanea del mdc– Effetti tossici legati a eccipienti, impurità o contaminanti

del mdc

Chemiotossicità

Quale MdC?

Vis

co

sit

à m

Pa

a 3

7°C

Vis

co

sit

à m

Pa

a 3

7°C

Osmolalità mosm/Kg HOsmolalità mosm/Kg H22O a 37°CO a 37°C

MdC

Ideale

Effe

tti cito

toss

ici

su

l tub

ulo

pro

ss

ima

le

AltoAlto

BassoBasso

AltoAlto

AltoBasso

BassoBassoiomeproloiomeprolo

iodixanoloiodixanolo

iobitridoloiobitridolo

iopamidoloiopamidolo

ioversoloioversolo

iohexoloiohexolo

iopromideiopromide

0 200 400 600 800 900 0 200 400 600 800 900

44

77

1010

MdC

Peggiore

Take Home Points

• I mezzi di contrasto sono in genere ben tollerati• L’uso appropriato e corretto contribuisce a migliorarne

ulteriormente il profilo di tollerabilità• Esistono differenze tra i vari composti, delle quali occorre

tener conto in funzione di:– Paziente– Procedura– Quesito diagnostico

• Una accurata anamnesi riduce il rischio• In ogni caso tenersi sempre pronti ad affrontare l’evento

avverso

Trombosi Arteria Mesenterica Superiore

Take Home Points• OMS

– “Nessun farmaco è sicuro al 100%!”

• Paracelso (1493-1541)– “Tutte le sostanze sono

veleni: non ve ne è alcuna che non sia un veleno. È la giusta dose che differenzia un veleno da un farmaco”

Effetti del kVp e della concentrazione iodica sull’enhancement

• A Kilovoltaggi minori corrisponde un maggior enhancement

• A bassi KV l’output energetico è più simile all’energia dell’elettrone nell’orbitale esterno dello Iodio (kedge =33 Kev)

• 1 mg di iodio produce circa– 30 UH a 100 kVp– 40 UH a 80 kVp

dipendenza CE da kVp e Conc Iodio

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Conc.Iodio mgI/ml

UH

80kVp 100kVp 120 kVp

Y1 =41,12x

R2=0,999

Y1 =31,74x

R2=0,998

Y1 =26,18x

R2=0,999

Bae KT Radiology 2010

Altre reazioni

• Neurotossicità– Convulsioni

• Cardiotossicità– Alterazioni ritmo

• Tireotossicità– Tireotossicosi

Dott. Luigi Ceroni

Mdc Radiologici e Reazioni AvverseProblematiche Cliniche nella Prevenzione e Terapia

Mdc Uro Angiografici

Ospedale S. Filippo Neri, Roma 12 gennaio 2012

Azienda Complesso Ospedaliero-S. Filippo Neri

Uso del mezzo di contrasto

• Sensibilità– Aumentare la “ cospicuità ” del reperto

consentendone la percezione• Specificità

– Consentire l’analisi del tipo di vascolarizzazione e della dinamica temporale di perfusione delle lesioni permettendone la caratterizzazione

• Vasi– Evidenziare in modo “diretto” le strutture vascolari

maggiori

Storia

- 1895: 8 novembre scopre i Raggi X- 1845: Wilhelm Conrad Röntgen nasce il 27 marzo a Lennep

MdC organo-iodati ionici (HOCA)

• La struttura di base

COOH

II

I

R1R2

1. formazione di sale o amide

2. solubilità in acqua

3. il gruppo carbossilico incrementa la tossicità

1. principio attivo (radio-opacità)

1. riduce la tossicità e la lipofilia

Influenza la via di

eliminazione

1

2

3

4

6

5

Imaging RX vs RM con MdCMdC iodato MdC per RM

(extracellulare)

Meccanismo

d’azione

assorbe la radiazione X accorcia i tempi di rilassamento T1 e T2

Incremento segnale

•Dipende direttamente dalla concentrazione iodica

•Dipende poco dalla concentrazione

•Dipende da tempi di rilassamento nativi dei tessuti

•Dipende da relassività del mezzo di contrasto

•Dipende dal campo magnetico

Farmaco- cinetica

•distribuzione extracellulare interstiziale

•non oltrepassa la BEE

•eliminazione per filtrazione glomerulare

•distribuzione extracellulare interstiziale

•non oltrepassa la BEE

•eliminazione per filtrazione glomerulare

Alcuni MdC monomeri “non ionici”……

IOBITRIDOLO

IOPADIMOLOIOMEPROLO

IOPROMIDE

Il MdC ideale

• Completamente inerte• Non deve interagire con l’organismo ad alcun

livello• Rapida e completa eliminazione

dall’organismo

Non esiste

• Vasodilatazione• Ipervolemia• Alterazioni emodinamiche periferiche• Diminuzione delle resistenze sistemiche periferiche e conseguente

ipotensione• Alterazione degli elementi cellulari ematici• Possibili danni alla BEE (soprattutto in corso di angiografie

cerebrali)• Probabili e transitori fenomeni ischemici per i territori che si

trovano in successione a valle del flusso ematico• Ritardo nella eliminazione del Mdc a causa della maggiore

resistenza al flusso urinario nei tubuli renali distali• Alterazione del feedback tubuloglomerulare

Osmotossicità e viscotossicità

Ematoma Sottocapsulare Splenico

Il MdC iodato in MDCT• Lo Iodio (n.atomico 53)

ha un elevato coefficiente di attenuazione in CT

• L’entità dell’enhancement è direttamente proporzionale, a parità di kVolt alla concentrazione iodica

Variazione enhancement in funzione della concentrazione iodica a 120kVp

26

130

260

390

520

0

100

200

300

400

500

600

1 5 10 15 20

Conc.Iodio mgI/ml

UH