L’imaging diagnostico cardiaco rappresenta attualmente una delle sfide più complesse ed affascinanti della moderna Diagnostica per Immagini, costituendo per i Medici Radiologi l’opportunità, forse a questo punto irripetibile, di potersi riavvicinare allo studio di un distretto anatomico diventato per la coronarografia prima e per l’ecocardiografia poi di pertinenza esclusiva di colleghi specialisti cardiologi. L’avvento della tecnologia TC Spirale Multidetettore (TCMD), dapprima a 4 (4-TCMD) e successivamente a 16 strati (16-TCMD) ed il contemporaneo sviluppo della modalità retrospettiva del software di gating cardiaco hanno dato il via, dalla fine degli anni ’90, all’impiego di tale metodica nello studio del circolo coronarico (1, 2).

Aspetti Tecnici
La “sfida” nell’imaging coronarico non-invasivo è rappresentata essenzialmente dalle dimensioni delle arterie coronarie (2-4 mm), dal loro decorso complesso, tortuoso e tridimensionale e, soprattutto, dal loro continuo movimento.
Requisiti fondamentali ed imprescindibili di una metodica diagnostica non invasiva nello studio del circolo coronarico sono, quindi, costituiti da elevate risoluzioni spaziale (RS) e temporale (RT), da elevata velocità di esecuzione in modo da consentire l’acquisizione dei dati durante una singola apnea e ridurre così gli artefatti da movimento respiratorio ed, infine, da una corretta e precisa sincronizzazione della ricostruzione delle immagini con il ciclo cardiaco (isocardiofasicità).
Il gating cardiaco retrospettivo consente di registrare il tracciato ECG del paziente contemporaneamente all’acquisizione TC e di scegliere, alla fine di questa, la finestra temporale più idonea per la ricostruzione delle immagini. Al termine di una sola acquisizione TC è quindi possibile effettuare multiple ricostruzioni e visualizzare le coronarie nella fase diastolica del ciclo cardiaco, ossia in quella durante la quale tali strutture sono soggette ad un minor movimento (“frozen images”).
Gli scanner TCMD, impiegando un algoritmo di ricostruzione delle immagini che sfrutta i dati relativi solamente a 180° di rotazione del tubo radiogeno attorno al paziente, sono caratterizzati da una RT pari alla metà del tempo di rotazione (250 ms per scanner 4-TCMD e compresa tra 188 e 200 ms per quelli 16-TCMD).
Nel caso di frequenze cardiache superiori a 65 battiti per minuto (bpm), è possibile impiegare algoritmi di ricostruzione multi-segmentali, ottenendo i dati necessari per la ricostruzione delle immagini da cicli cardiaci contigui e non da un singolo ciclo (es.: algoritmi bi-segmentali per dati ottenuti da due cicli contigui) (3). Tale possibilità consente di incrementare la RT effettiva della metodica, che non risulta più pari alla metà del tempo di rotazione del tubo radiogeno ma, in condizioni ideali, pari ad esempio ad un suo quarto, in caso di algoritmo bi-segmentale (125 ms per scanner con rotazione di 500 ms).
Gli svantaggi delle ricostruzioni multi-segmentali sono però legati all’impiego di un Pitch inferiore, con conseguente aumento della durata dell’acquisizione, della probabilità di avere artefatti da movimento e della dose somministrata.

E’ consigliabile, pertanto, studiare pazienti con frequenza cardiaca <65 bpm, impiegando in caso di frequenze superiori ed in assenza di controindicazioni farmaci ß-bloccanti, somministrabili per os 45-60 minuti prima dell’esame TC o per via endovenosa poco prima dell’acquisizione TC. I limiti della 4-TCMD sono costituti principalmente da una RT ancora non sufficientemente elevata e da una RS lungo l’asse Z (asse longitudinale del paziente) non sub-millimetrica (1.2 mm) (4), con conseguente scarsa valutabilità dei rami coronarici di piccolo calibro e del lume degli stent.
Gli scanner 16-TCMD sono invece caratterizzati da una più elevata velocità di rotazione del tubo radiogeno (375-400 ms nell’applicazione cardiaca), dall’aumento del numero di file di detettori (24 o 40, a seconda della casa produttrice), dalla maggiore larghezza della matrice di detettori (20, 24 o 32 mm, a seconda della casa produttrice), dalla riduzione del tempo di acquisizione e quindi della necessaria apnea (15-20 sec).

Essendo, inoltre, ridotte le dimensioni del singolo detettore rispetto alla precedente generazione (0.5, 0.625 o 0.75 mm, a seconda della casa produttrice), ne consegue che anche la RS degli scanner 16-TCMD risulta notevolmente incrementata, con dimensioni del voxel simil-isotropiche (0.6x0.6x0.8 mm) (4). Tali caratteristiche hanno consentito di incrementare l’accuratezza diagnostica della metodica nello studio della patologia del circolo coronarico (5, 6), riducendo o addirittura azzerando il numero dei segmenti di piccole dimensioni non valutabili e prospettandone così un suo reale impiego clinico.
Dato che la gran parte degli eventi coronarici acuti (morte improvvisa e infarto miocardio acuto) in pazienti asintomatici è sostenuta prevalentemente da stenosi non significative (7), sarà necessario nel prossimo futuro migliorare ulteriormente la capacità di individuazione e caratterizzazione delle placche aterosclerotiche determinanti stenosi <70% (8).

Attuali limiti
Lo studio di pazienti con irregolarità del ritmo cardiaco (aritmie), la “compliance” del paziente (capacità di apnea) ed il tempo necessario per il post-processing e l’adeguata valutazione delle immagini costituiscono, sino ad ora, le principali limitazioni nello studio non invasivo del circolo coronarico con TCMD.
A tali limitazioni vanno aggiunte quelle che si possono avere nell’adeguata valutazione del lume coronarico in caso di marcata ateromasia calcifica e nella valutazione della pervietà/stenosi dei bypass e delle loro anastomosi distali in caso di elevato numero di clip chirurgiche lungo il decorso dei graft arteriosi; la valutazione del lume degli stent è invece legata in parte alle loro dimensioni, con scarsa valutabilità in caso di diametro inferiore ai 3 mm e quindi di stent posizionati in segmenti coronarici non prossimali, ed in parte al materiale di cui sono costituiti.

Gli sforzi delle case costruttrici sono attualmente rivolti a ridurre le dimensioni del tubo radiogeno ed aumentarne ulteriormente la velocità di rotazione (per incrementare la RT), ad aumentare il numero di file di detettori (32, 40 e 64) e quindi la larghezza delle matrici (per ridurre la durata dell’acquisizione/apnea) ed infine a ridurre ulteriormente la larghezza (<0.5 mm) del singolo detettore (per incrementare la RS). Sono ancora in fase di sperimentazione gli scanner “flat panel”, con matrici da 256 file di detettori.

Indicazioni cliniche
Con la tecnologia a disposizione e soprattutto in attesa delle imminenti innovazioni è comunque possibile ipotizzare per la Coronaro-TCMD un ruolo diagnostico concreto come:
- alternativa a stress-test in pazienti con dolore toracico atipico;
- alternativa all’angiografia in pazienti con precedente stress-test equivoco;
- alternativa a stress-test o all’angiografia in pazienti con rischio basso-intermedio di malattia ischemica;
- follow-up della pervietà a distanza di stent coronarici;
- follow-up in individui con sintomatologia atipica e precedentemente sottoposti ad intervento chirurgico di rivascolarizzazione miocardica;
- definizione delle anomalie coronariche.

Dati della letteratura
Vengono mostrati nella tabella i valori di accuratezza diagnostica, riportati nei principali lavori apparsi sino ad ora in letteratura, della EBTC, 4-TCMD e 16-TCMD nello studio della malattia coronarica.

Bibliografia

1. Nieman K, Oudkerk M, Rensing BJ, et al. Coronary Angiography with Multislice Computed Tomography. Lancet 2001, 357: 599-603
2. Achenbach S, Giesler T, Ropers D, et al. Detection of coronary artery styenoses by Contrast Enhanced, Retrospectively Electrocardiographically-Gated, Multislice Spiral Computed Tomography. Circulation 2001, 103: 2535-2538
3. Flohr T; Ohnesorge B. Heart rate adaptative optimization of spatial and temporal resolution for electrocardiogram-gated multislice spiral CT of the heart. Journal of Computed Assisted Tomography 2001; 25:907-923
4. Flohr T, Schoepf UJ, Kuettner A, et al. Advances in Cardiac Imaging with 16-section CT Systems. Acad Radiol 2003; 10:386–401
5. Nieman K, Cademartiri F, Lemos PA, et al. Reliable noninvasive Coronary Angiography with fast submillimeter Multislice Spiral Computed Tomography. Circulation. 2002; 106: 2051-2054.
6. Ropers D, Baum U, Pohle K, et al. Detection of coronary artery stenoses with thin-slice Multi-detector row Spiral Computed Tomography and multiplanar reconstruction. Circulation 2003; 107: 664-666
7. Falk E, Shah PK, Fuster V. Coronary plaque disruption. Circulation 1995; 92: 657-671.
8. Achenbach S, Moselewski F, Ropers D, et al. Detection of Calcified and Noncalcified Coronary Atherosclerotic Plaque by Contrast-Enhanced, Submillimeter Multidetector Spiral Computed Tomography A Segment-Based Comparison With Intravascular Ultrasound. Circulation 2004; 109: 14-17