“MDC RADIOLOGICI E REAZIONI AVVERSE”
Problematiche cliniche nella prevenzione e terapia
“MdC Uro Angiografici”
Relatore: Dott. Luigi Ceroni
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
Sfruttano le normali differenze di assorbimento dei raggi X tra i vari tessuti
Positivo: tessuto osseo
Negativo: aria
- La radiodiagnostica nasce utilizzando il contrasto naturale
- Ha subito rivelato dei limiti nello studio degli organi parenchimatosi
Anelli,Barberio,Bokor,Luciani,Uggeri: DUTSRM-Idelzon Gnocchi 1999
Evoluzione dei MdC
3 Criteri principali:
Efficacia contrastografica
Tollerabilità
Adeguamento alla tecnologia
Dawson,Cosgrove,Grainger: Textbook of Contrast Media Martin Dunitz 1999
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
Classificazione dei MdC per raggi X
Mdc NEGATIVI
Mdc POSITIVI
BaSO4
Aria - CO2
Mdc IODATI
Mdc IDROSOLUBILI
Mdc OLEOSI
DERIVATI DELL’AC.
TRIIODOBENZOICO
Mdc MONOMERI IONICI
Mdc MONOMERI NON
IONICI a BASSA
OSMOLALITÀ
Mdc DIMERI IONICI
Mdc DIMERI NON
IONICI a BASSA
OSMOLALITÀ
MdC ORGANO-IODATI
a 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.
Solubilità in acqua
2.
Riduce la tossicità
1.
Principio attivo
(radio-opacità)
Influenza la via di
eliminazione
1.
Riduce la tossicità e
la lipofilia
I Monomeri non ionici LOCA
Iomeprolo
IOMERON®
Ioversolo
OPTIRAY®
Iopamidolo
IOPAMIRO®
Iopromide
ULTRAVIST®
Iohexolo
OMNIPAQUE
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
Enhancement Mezzi di Contrasto Iodati
250
200
U.H.
• 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)
150
100
50
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
concentrazione mgI/ml
enh = f (mgI/ml)
Dawson casgrove Grainger Textbook Of Contrast Media Martin Dunitz 2009
Laghi –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
Fattori che influiscono sulla somministrazione
del MdC
1. Paziente
(peso, gittata
cardiaca,
accesso
venoso…)
 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
2. Iniezione Mdc
(concentrazione,
volume, velocità
di flusso, durata,
flush di salina)
3. Sannerc
(durata TA,
bolus tracking)
Parametri che influenzano l’imaging contrastografico
Intensità di
Enhancement
del Parenchima
Volume ml
Durata
iniezione
(sec)
Durata
Enhancement
(sec)
Dose di
Iodio
Totale gI
Concentrazione
mgl/ml
Flusso di
Iodio
mgI/sec
Flusso
ml/sec
IDR
Intensità
dell’Enhancement
vascolare
Bae KT Multidetector CT Protocols Springer-Verlag 2005
Farmacocinetica
FluidoExtracellulare
Interstiziale
Eliminazione
renale entro 24 h
Clearance del MdC
mg (iomeprol)/mL
10
Healthy Subjects
Mild renal impairment
Moderate renal impairment
Severe renal impairment
1
Mg/ml
0,1
0,01
0,001
0
24
48
72
Ore
hours
96
120
Caratteristiche dei MdC Iodati
•
•
•
•
Idrosolubilità
Viscosità
Osmolalità
Chemiotossicità
Idrosolubilità
• 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
Viscosità
• 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
Osmolalità
• 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
Chemiotossicità
• 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
Quale MdC?
Basso
10
Alto
MdC
Peggiore
iodixanolo
7
iohexolo
ioversolo
MdC
Ideale
4
0
200
iobitridolo
iopromide
iopamidolo
Basso
iomeprolo
400
600
800
Bass
o Osmolalità mosm/Kg H O a 37°C
2
900
Alto
Effetti citotossici
sul tubulo prossimale
Viscosità mPa a 37°C
Alto
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
80kVp
100kVp
120 kVp
700
Y1 =41,12x
R2=0,999
600
Y1 =31,74x
R2=0,998
500
400
UH
• 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
Y1 =26,18x
R2=0,999
300
200
100
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15
Conc.Iodio mgI/ml
Bae KT Radiology 2010
Altre reazioni
• Neurotossicità
– Convulsioni
• Cardiotossicità
– Alterazioni ritmo
• Tireotossicità
– Tireotossicosi
Mdc Uro Angiografici
Dott. Luigi Ceroni
Azienda Complesso Ospedaliero-S. Filippo Neri
Mdc Radiologici e Reazioni Avverse
Problematiche Cliniche nella Prevenzione e Terapia
Ospedale S. Filippo Neri, Roma 12 gennaio 2012
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
1.
formazione di sale o amide
2.
solubilità in acqua
3.
il gruppo carbossilico
incrementa la tossicità
COOH
I
Influenza la via di
eliminazione
R2
6
2
5
3
I
principio attivo
(radio-opacità)
1.
riduce la tossicità e
la lipofilia
I
1
4
1.
R1
Imaging RX vs RM con MdC
Meccanismo
d’azione
MdC iodato
MdC per RM
(extracellulare)
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
Farmacocinetica
•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”……
IOPADIMOLO
IOMEPROLO
IOPROMIDE
IOBITRIDOLO
Il MdC ideale
• Completamente inerte
• Non deve interagire con l’organismo ad alcun
livello
• Rapida
e
completa
eliminazione
dall’organismo
Non esiste
Osmotossicità e viscotossicità
•
•
•
•
•
•
•
•
•
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
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
600
520
500
400
390
UH 300
260
200
130
100
26
0
1
5
10
15
Conc.Iodio mgI/ml
20