Transcript Come sono fatti
“MDC RADIOLOGICI E REAZIONI AVVERSE”
Problematiche cliniche nella prevenzione e terapia
“MDC in Risonanza Magnetica: Come sono fatti; come li usiamo”
Enrico M. DI LELLA
Mdc in RM
• All’inizio speranza di non usare MDC.
• Primo mdc per RM introdotto nel 1988 è stato il • Gd-DTPA.
• Ad oggi circa il
40-50%
di tutti gli esami RM prevedono l’utilizzo di mdc.
• Numerosi sono i mdc per studi di RM a base di
ioni metallici.
Mdc in RM
• Possiedono un profilo di sicurezza favorevole, con un’incidenza di reazioni generali (nausea, vomito, ecc.) e di reazioni “
similallergiche
” (anafilattoidi) estremamente più basso rispetto ai mdc utilizzati in RX e TC.
• Alle dosi prescritte non ha effetti nefrotossici • Dal 2006 problemi per la NSF • (Nephrogenic Systemic Fibrosis).
• Ad oggi le indagini RM effettuate con mdc sono stimate in circa 200 milioni
Cos’è un MDC in RM
• Sono sostanze che influenzano il tempo di rilassamento dei protoni disposti
in loro adiacenza
e quando posta in un campo magnetico esterno la sostanza modifica la propria condizione magnetica (
aumenta la sua magnetizzazione
)
Cosa e’ un MDC in RM
• E’una sostanza dotata di
Suscettibilità Magnetica che
dipende dalla presenza di elettroni spaiati negli orbitali piu’ esterni degli atomi.
Suscettibilità Magnetica
• • E' la proprietà fisica (legata alle proprietà degli atomi e delle molecole) che determina la risposta di un materiale a un campo magnetico esterno.
Esempio.: la lega Ferro-Nickel, che ha una elevata suscettibilità magnetica, viene attratta da una calamita, a differenza dei silicati, dotati di bassa suscettibilità magnetica.
MDC in RM • - Nell’imaging RM viene rilevato l’effetto indotto dal Gadolinio che influenza il magnetismo piuttosto che la molecola stessa, come invece avviene in TC.
• - Non c’è evidenza diretta del MDC!!
• - Nella pratica clinica usiamo normalmente tra i 5-20cc.
di mdc in RM contro i 80-120cc in TC.
MDC Paramagnetici - Agenti T1
mdc organoiodato effetto Contrastografico MDC PARAMAGNETICO min max mmol/l Concentr.MdC
Classificazione Magnetica delle sostanze • Diamagnetiche: Suscettibilità Magnetica Nulla • Paramagnetiche : Suscettibilità Magnetica Piccola – MDC Agenti T1 • Superparamagnetiche : Suscettibilità Magnetica Elevata MDC Agenti T2 • Ferromagnetiche: Suscettibilità Magnetica Molto Elevata Non utilizzabili
MDC Paramagnetici - Agenti T1
• Costituiti da atomi della serie dei metalli di transizione ( Ferro e Manganese ) e dei lantanidi o delle terre rare ( Gadolinio ) • Determinano del segnale nel loro territorio di distribuzione con sequenze pesate in T1, ( mdc positivi ) .
MDC Paramagnetici - Agenti T1
• Esiste un rapporto non lineare tra concentrazione di mdc ed effetto rilassante: • Basse concentrazioni: no effetto paramagnetico • • la concentrazione il segnale in sequenze T1 concentrazione prevale effetto T2 sul T1 (effetto paradosso)
EFFETTO T2
(effetto paradosso)
MDC Superparamagnetici Agenti T2 • Piccole particelle ferromagnetiche a base di ossido di ferro ( SPIO , SuperParamagnetic Iron Oxide Particle – diametro > 50 nm) • Determinano del segnale nel loro territorio di distribuzione con sequenze pesate in T2 ( mdc negativi ) .
• Sequenze T2* GRE
MDC Superparamagnetici Agenti T1-T2 • Particelle ferromagnetiche a base di ossido di ferro ancora più piccole ( USPIO ,Ultra-small SuperParamagnetic Iron Oxide particle – diametro<50nm) • Effetto legato alla concentrazione: • A) T1 nel sangue • B) T2 quando clusterizzate all’interno dei lisosomi dei macrofagi del SRE.
MDC BIODISTRIBUZIONE
MDC DISTRIBUZIONE
•
EXTRACELLULARI : VASCOLO-INTERSTIZIALI
Sono i +
USATI
Senza accumulo in un Organo Distribuzione come quelli della TC/Urografia SNC – BODY - MRA •
INTRACELLULARI
: 1)Epatospecifici 2)Reticolo-Endoteliali
MDC DISTRIBUZIONE
•
ORGANO SPECIFICI
: 1) Blood Pool per Vasi 2) Epatospecifici 3) Agenti Enterali per Intestino 4) Intrarticolari 5) SPIO per Linfonodi (
Super Paramagnetic Iron Oxide particle)
Mdc Extracellulari
•
Proprietà Fisico-Chimiche
• Costituiti da uno ione di gadolinio (
GdO3+
), elemento di transizione delle terre rare dei lantanidi • Dotato di Suscettibilità Magnetica per elevato numero di
elettroni spaiati
negli orbitali esterni (7 per il Gadolinio) • GdO3+ è altamente tossico utilizzati dei
chelanti
per cui vengono per l’utilizzo clinico
(stabilità del legame!)
Mdc Extracellulari
•
Proprietà Fisico-Chimiche
• Classificati in base alla struttura del chelante in due categorie: a)
Struttura Ciclica
b)
Struttura Lineare ** **
Con maggior probabilità avviene la transmetallazione ovvero la rottura del legame tra GdO3+ e il chelante (NSF)
Mdc Extracellulari
•
Proprietà Fisico-Chimiche
Lineare Ciclico
Mdc Extracellulari
• • • • • • •
Proprietà Fisico-Chimiche Struttura del ligante Carica molecolare Relassività molecolare Costanti termodinamiche Modalità di escrezione Legame con proteine plasmatiche
Mdc Relassività Molecolare
• La relassività di un mdc è la capacità di influenzare il
tempo di rilassamento
dei protoni in
T1 e/o T2
• Indica
l’efficacia “ contrastante ” della sostanza
in RM • Dosaggi più bassi a parità di Contrast Enhancement
Mdc Relassività Molecolare
Mdc Extracellulari
Meccanismo di Azione
• Accorciamento del T1 predomina con basse dosi di Gd • Accorciamento del T2 predomina con elevate concentrazioni di Gd • Nella pratica clinica si usano basse dosi e quindi con imaging in
T1
.
Mdc Extracellulari Distribuzione
• Farmacocinetica simile a quella dei mdc per la TC Intravascolari Spazio Interstiziale Extracellulari •
In condizioni di normalità non passano la BEE e Vascolo-testicolare
.
•
L’85% della dose è eliminata con le urine in 4h. mentre il 95 98% entro le 24h. dall’iniezione endovenosa.
Mdc Intracellulari - Epatospecifici
• Mdc ad esclusivo accumulo nel compartimento epatocellulare –
Manganese (Mn++) (fuori uso)
• Mdc a distribuzione mista, intravascolare ed epatocitaria: • •
Gd-BOPTA con quota di escrezione attraverso l’emuntorio biliare del 3-5% Gd-EOB-DTPA con quota di escrezione attraverso l’emuntorio biliare del 40-50%
Mdc Intracellulari - Epatospecifici
URINE 96-98% BILE 3-5%, 30-50%
Mdc Epatospecifici in Uso • Permettono la somministrazione a bolo con imaging dinamico trifasico + tardivo parenchimale.
• Aumentano intensità di segnale del fegato in T1 –
Aumenta visibilità del n
°
di lesioni secondarie.
–
D.D. tra FNH e Adenoma
sensibilità e specificità nello studio del fegato.
Mdc Epatospecifici in Uso
Mdc Epatospecifici in Uso
Mdc Epatospecifici in Uso
MDC Intravascolari
• Definiti Blood Pool a base di Gadolinio: • - Elevata Relassività • - Elevata Permanenza nei Vasi • - Immagini per 45-60 min.
• - Usato a Bolo • -
Europa dismesso ; ancora utilizzato in USA
MDC ENTERALI
• POSITIVI: Iperintensi in T1 e T2 • NEGATIVI: Ipointensi in T1 e T2 • BIFASICI: Ipointensi in T1 ed iperintensi in T2 ( i più usati )
MDC ENTERALI
Mdc Intracellulari-Reticoloendoteliali
• • • Mdc costituiti da particelle di ossido di ferro ( SPIO ) ad attività superparamagnetica che vengono fagocitate nelle cellule macrofagiche presenti nel SRE:
Fegato Linfonodi
• Milza-Midollo • Creano disomogeneità di campo magnetico nell’intorno della molecola contenente il metallo con caduta di segnale nelle sequenze T2 o T2*
Mdc Intracellulari-Reticoloendoteliali
COSA BOLLE IN PENTOLA??
IL FUTURO?
Imaging Molecolare
- slide 37
Imaging Molecolare Perché: situazione attuale 10 12
Malattia Conclamata
10 9 - slide 38
Soglia di rivelabilità (Circa 1 cm 3 )
10 6 10 3 0
Inferiore alla risoluzione dell’imaging Malattia Potenziale Stadio occulto di malattia -10 0 +10 Anni di Malattia Decesso
Imaging Molecolare Perché: sviluppi possibili 10 12 10 10 10 9 6 3 0
Oggi: diagnosi e terapie spesso tardive Decesso Soglia di rivelabilità (Circa 1 cm 3 ) Inferiore alla risoluzione dell’imaging Futuro: Prevenzione Domani: rilevazione precoce = Migliore prognosi -10 0 +10 Anni di Malattia
Markers ipotizzati
• CELLULA TUMORALE –
Vitalità/necrosi
–
Proliferazione cellulare
– –
Apoptosi Espressione di antigeni e recettori
• AMBIENTE –
Vascolarizzazione
–
Angiogenesi
–
Ossigenazione
- slide 40
Markers-Vettori ed Agenti ipotizzati
•
Biomarkers/Bersagli
– – – – –
Processi fisiologici Recettori Enzimi DNA/RNA Esempi
•
Espressione dei recettori
• • •
Espressione di proteine Espressione di geni Mutazioni geniche, omissioni, copie multiple
• • • Vettori –
Virus (targeting dei geni)
–
Anticorpi
– –
Peptidi Piccole molecole MR
– – Elementi magneticamente attivi:
Chelati Gd+++
–
Nanoparticelle di ossido di ferro
–
Perfluorocarboni paramagnetici
–
Mn ++ analoghi del Ca ++ - US-TC-PET-SPECT
- slide 41
Come agisce l’imaging molecolare
Biomarkers/Bersaglio Cellula tumorale Vettore Agente/segnale Cellula tumorale
- slide 42
Come agisce l’imaging molecolare
Biomarkers/Bersaglio Cellula tumorale Vettore Agente/segnale Cellula tumorale
- slide 43
CONCLUSIONI
• MDC attualmente in uso: • A) Intravascolari – extracellulari ( Gd ) = TC • B) Intravasc-intracellulari-epatospecifici ( Gd ) • MDC non più in uso: • C) Solo Epatospecifici, senza fase vascolare.
• D) Reticolendoteliali (Fegato e Linfonodi) • E) Blood Pool (Europa no; Stati Uniti si)
CONCLUSIONI
• RM 1000-10000 volte più sensibile ai mdc rispetto alla TC con almeno 3 vantaggi : 1)Maggior sensibilità per presenza o assenza di mdc 2)Necessità di dosi molto più basse 3)Enhancement del blood pool più elevato del parenchima in fase di equilibrio NSF : LE COSE SONO CAMBIATE?
CONCLUSIONI
se l’obiettivo è potenziare l’apporto diagnostico in condizioni di sicurezza gli esami RM già oggi si propongono come alternativa completa alla TC anche in radiologia body
“
GRAZIE e……..
DOPO TANTE SCRITTE GIALLO ROSSE …………… …..UN ESPLOSIVO FORZA LAZIO!!!!!
Progetto grafico: [email protected]
MDC RADIOLOGICI E REAZIONI AVVERSE
Problematiche cliniche nella prevenzione e terapia A.C.O. San Filippo Neri, Roma 12 Gennaio 2012
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