Personalizzazione dei protocolli di iniezione di CM nell'angiografia tomografica computerizzata coronarica (PeopleCT)

Le malattie cardiache sono ancora la prima causa di morte nel mondo occidentale. Oltre all'elevata mortalità della malattia cardiaca stessa, studi recenti hanno mostrato una crescente evidenza del valore prognostico delle malattie cardiache, in particolare della malattia coronarica (CAD), in un'ampia varietà di altre malattie. Soprattutto nei pazienti con patologie oncologiche sottoposti a radioterapia o chirurgia di resezione polmonare [Ambrogi et al. 2003; Kanzaki et al. 2017; Khakoo et al. 2008; Basacaraju et al. 2002; Fajardo et al. 1972]. L'angiografia con tomografia computerizzata cardiaca (CCTA) è una delle tecniche di imaging non invasive standard che consente l'imaging del cuore e delle arterie coronarie con un'elevata risoluzione temporale e spaziale. L'elevata sensibilità e il valore predittivo negativo (VAN) del CCTA lo rendono uno strumento prezioso nella valutazione del CAD. Soprattutto per escludere la CAD nei pazienti con rischio da basso a intermedio di CAD [Hendel et al. 2006; Golstein et al. 2011; Budof et al. 2008; Meiboom et al. 2008; Rofi et al. 2016].

Lo scopo del CCTA è ottenere un'elevata accuratezza diagnostica, che dipende sia dall'enhancement intravascolare ottimale (in unità Hounsfield (HU); minimo 325 HU) sia dal rapporto contrasto-rumore (CNR). L'enhancement intravascolare ottimale e il CNR dipendono da molteplici fattori, come la tecnica di scansione (ad es. tensione del tubo (kV) e potenziale del tubo), parametri del mezzo di contrasto somministrato (CM) (es. concentrazione, flusso) e fattori correlati al paziente (ad es. peso corporeo (PC), frequenza cardiaca o gittata cardiaca [CO]) [Bae et al. 2004; Away et al. 2004]. Sono necessari protocolli CT dedicati per l'imaging del cuore e delle arterie coronarie. Questi protocolli richiedono una correlazione con l'elettrocardiogramma (ECG) del paziente per ridurre al minimo il movimento cardiaco e fornire un'immagine nitida del cuore e delle arterie coronarie. A seconda della frequenza cardiaca del paziente, la scansione può essere una sequenza ad alta frequenza o adattativa attivata in modo prospettico dall'ECG o una scansione elicoidale controllata retrospettivamente dall'ECG.

I pazienti con malattie cardiache hanno spesso molteplici fattori di rischio per lo sviluppo di nefropatia indotta da contrasto (CIN), ad es. diabete mellito (DM), età avanzata, ipertensione, malattie cardiovascolari e malattie renali croniche. Sebbene la relazione tra CTA e CIN sia stata recentemente messa in discussione (studio AMACING; Nijssen et al. 2017), è comunque auspicabile ridurre al minimo il volume CM utilizzato in questi pazienti. Molteplici strategie sono state studiate per ridurre il volume CM nell'imaging CTA [Kok et al 2016; Kok et al. 2015; Kok et al. 2016; Kok et al. 2016 Mihl et al. 2016; Seehofnerova et al. 2015; Hendrik et al. 2016]. Ad esempio, abbassando la tensione del tubo per ottenere una maggiore attenuazione, quest'ultima spiegata dal fatto che l'energia media del fotone delle impostazioni di tensione del tubo inferiori nel raggio di raggi X si avvicina al bordo K dello iodio (33,2 keV).

La personalizzazione dei protocolli di iniezione per il singolo paziente sta guadagnando maggiore attenzione nell'imaging TC e l'obiettivo è quello di individualizzare i protocolli di iniezione a un livello in cui il paziente riceva solo la quantità minima di CM necessaria per eseguire una scansione diagnostica con un'immagine diagnostica qualità. Oltre alle tecniche sopra menzionate, sono possibili altre tecniche, ad es. aggiustamento in base a CO dei pazienti, peso corporeo magro (LBW) e BW.

Sia il volume del sangue che la CO aumentano con l'aumentare del peso corporeo. Quando la CO aumenta, aumenta anche la distribuzione di CM. Da un lato ciò si traduce in un arrivo rapido del bolo di prova, dall'altro in un profilo di attenuazione intravascolare diminuito e accorciato (rispetto a una diminuzione della CO) [Bae KT 2010]. Pertanto, sia la temporizzazione che il volume CM possono essere regolati in base alla CO per ottenere un profilo di attenuazione intravascolare simile.

LBW è una misura per la percentuale di grasso corporeo. È noto che il tessuto adiposo non è altrettanto vascolarizzato rispetto al tessuto muscolare. Pertanto, con l'aumento del peso corporeo dovuto al tessuto adiposo, il volume del sangue non aumenta in modo lineare rispetto al peso corporeo. Ad esempio, i pazienti con un peso corporeo elevato a causa dell'aumento del tessuto muscolare, necessitano di un volume CM maggiore rispetto ai pazienti con un peso corporeo elevato a causa del tessuto adiposo. Il concetto di LBW spiega questo fatto [Bae KT 2010].

Quando si regola il volume CM in peso corporeo, è necessario un volume CM minore con un peso corporeo inferiore rispetto a un peso corporeo più elevato, a causa della diminuzione del volume sanguigno e della CO [Bae KT 2010].

Anche la tensione del tubo, impostata dalla selezione automatica della tensione del tubo (ATVS, CAREkV, Siemens, Berlino, Germania), deve essere presa in considerazione. CAREkV è un programma software che sceglie le impostazioni ottimali di tensione del tubo (kV) e corrente del tubo (mAs) per il singolo paziente, in base ai suoi topogrammi, pur mantenendo una qualità dell'immagine diagnostica. Impostazioni di kV inferiori determinano un potenziamento intravascolare più elevato se viene utilizzata la stessa quantità di CM, dando così la possibilità di diminuire il volume CM in impostazioni di kV inferiori.

Poiché non esistono dati sul metodo ottimale di scelta, lo scopo di questo studio è valutare le prestazioni di tre protocolli di iniezione personalizzati (CO, LBW e BW) in CCTA, rispetto ai protocolli utilizzati in precedenza, per quanto riguarda la qualità dell'immagine. In secondo luogo vogliamo valutare la presenza e la gravità della CAD nei pazienti sottoposti a CCTA con l'aiuto del sistema di segnalazione e dati della malattia coronarica (CAD-RADS).

Un totale di 330 pazienti sarà incluso in questo studio di non inferiorità controllato randomizzato in cieco con osservatore prospettico. Tutti i pazienti saranno randomizzati in uno dei tre gruppi (CO, LBW e BW) con l'aiuto di un programma software di randomizzazione (ALEA). Il gruppo di controllo sarà composto da 110 pazienti consecutivi che saranno inclusi retrospettivamente.