D. Pinto, A. Maggialetti*
Ricerche Radiologiche srl Molfetta (BA)
*U.O.Radiologia Ospedale L. Bonomo Andria (BA)
Lo studio del colon mediante TAC o COLOGRAFIA-TC (CTC) e' uno strumento di diagnosi che si affianca, ed a volte sostituisce, test di screening gia'codificati per la studio del colon nella ricerca di patologia polipoide ma soprattutto neoplastica.
Il carcinoma del colon retto (CCR) è la terza neoplasia più frequentemente diagnosticata ed è la seconda causa di morte per cancro in Europa e nel Nord-America.
Nel nostro paese l'incidenza varia nelle diverse regioni da 30 a 53 nuovi casi/anno ogni 100.000 abitanti; i pazienti deceduti per questa neoplasia sono circa 18.000/anno e le proiezioni future ipotizzano un progressivo aumento.
La possibilità di ridurre la sua incidenza e mortalità è altamente correlata alla diagnosi precoce. Tuttavia, lo screening del cancro del colon-retto è generalmente ancora poco utilizzato. Esistono chiare evidenze che la riduzione della mortalità per CCR può essere ottenuta attraverso l'identificazione e il trattamento della neoplasia in stadio precoce e soprattutto con l'asportazione dei polipi adenomatosi, precursori del CCR. Infatti la maggior parte dei CCR sono adenocarcinomi e sono il risultato della trasformazione di un polipo adenomatoso attraverso la sequenza adenoma-carcinoma.
La sopravvivenza a 5 anni è correlato allo stadio della neoplasia: 90% circa nello stadio A di Dukes, 50 - 60% nel B, 35% circa nello stadio C.
L'applicazione di tecniche di ricostruzione tridimensionali ai dati volumetrici provenienti da sottili scansioni assiali ha iniziato ad interessare la comunità medica quasi in concomitanza con l'esordio della tomografia computerizzata (TC) nel 1979.
La possibilità di collocare strutture anatomiche nello spazio tridimensionale era di forte interesse per chirurghi e ortopedici ma purtroppo le limitazioni erano tante: tempi di acquisizioni lunghi con artefatti dovuti al movimento del paziente, scarsi risultati in termini di risoluzione spaziale e di contrasto; tempi di elaborazione dei dati 3D lunghissimi; algoritmi di elaborazione dati inadeguati.
L'evoluzione tecnologica dei sistemi TC in termini di velocità di acquisizione ed elaborazione e contemporaneamente, la disponibilità di sistemi di elaborazione sempre più veloci e potenti, uniti a nuove tecniche di ricostruzione, con nuovi algoritmi per la post-elaborazione hanno consentito la diffusione dei programmi 3D.
Oggi molti TC spirale e multislice dispongono di programmi di ricostruzione bi- e tridimensionali, tra cui l'endoscopia virtuale.
La nostra esperienza e' iniziata nel 2002 con un apparecchio spirale singolo strato TomoscanAV Philips ed i primi programmi di elaborazione delle immagini dedicati a questo tipo di esame su consolle EasyVision Philips. Attualmente utilizziamo un apparecchio Brilliance Philips a 16 canali e programma di elaborazione Virutal-Colonscopy su consolle Brilliance Work-space 2.0.
Attualmente al nome Colonscopia-Virtuale si preferisce utilizzare il termine COLOGRAFIA-TC (CTC) dal momento che oltre alla acquisizione TAC (supina e/o prona) e' possibile studiare il colon mediante ricostruzioni multiplanari (Multi Planar Reformat; MPR), di volume (Volume Rendering;VR) e di endoscopia virtuale (Virtual Colonscopy; VC) (fig 1).
L'evoluzione della CTC vede miglioramenti Hardware e Software mentre assolutamente immodificata e' la modalita' di esecuzione dell'esame ricordando che la fase di pulizia intestinale e di distensione del colon sono le piu' importanti per la buona riuscita dell'esame.
L'evoluzione Hardware riguarda la possibilita' di utilizzare apparecchi TAC con tecnologia multidetettore che consente di:
- aumentare la risoluzione temporale riducendo sensibilmente i tempi di acquisizione
- ridurre i tempi di apnea con conseguente annullamento degli artefatti volontari od involontari'
- ridurre lo spessore di strato con realizzazione del cosiddetto "voxel isotropico",
- aumentare la risoluzione spaziale con migliore accuratezza diagnostica,
- acquisire volumi anatomici piu' lunghi. (fig 2).
L'evoluzione Software mediante programmi dedicati sempre piu' facili nell'utilizzo e veloci nelle elaborazioni risolve uno degli svantaggi della CTC e cioe' i lunghi tempi di rielaborazione delle immagini necessari per ottenere immagini diagnostiche.
Inizialmente per poter ottenere il percorso endoscopico all'interno del lume colico era necessario che l'operatore punto dopo punto segnasse il tragitto da seguire. Attualmente una volta scelto il punto di origine da cui iniziare la navigazione il computer automaticamente e velocemente traccia il percorso ideale (AUTO-PATH) (fig 3) con notevole riduzione dei tempi (da 30 a 2/3 minuti).
Successivamente viene generata un serie di immagini lungo il percorso prescelto da cui nasce il nostro filmato di endoscopia virtuale che potra' essere archiviato per successive consultazioni.
Uno dei problemi rilevanti durante la navigazione virtuale e' la impossibilita' o difficoltà alla panesplorazione delle pareti del colon soprattutto per la presenza delle plicature che molto spesso possono nascondere piccole lesioni polipoidi (fig 4). Per evitare cio' e' stato messo a punto l'ENDO3D-UNFOLDED che permette la presentazione panoramica dell'intera superficie della parete del colon su un unico piano mediante una serie di cubi "aperti" . Le sei superfici dell'area in esame (parete superiore-inferiore, destra-sinistra, anteriore-posteriore) sono disponibili in un'unica immagine piana. Inoltre il programma consente di contrassegnare eventuali lesioni che vengono riportate nelle immagini di riferimento (fig 5).
Anche tale evoluzione software consente una notevole riduzione del tempo di valutazione (da 45 a 15 minuti).
La piu' recente evoluzione software e' la Virtual Colonscopy che con un semplice clik del mouse consente di ottenere in un'unica schermata la visualizzazione MPR, VR e VC quest'ultima anche sottoforma di immagine bidimensionale (fig 6).
Conclusioni
L'utilizzo di apparecchiatura nultidetettore e di nuovi software dedicati ha permesso di:
-ridurre i tempi di acquisizione
-ridurre gli artefatti da movimento del paziente, volontari ed involontari
-ridurre lo spessore di strato (voxel isotropico)
-aumentare la risoluzione spaziale migliorando l'accuratezza diagnostica
-aumentare la lunghezza dei volumi anatomici acquisiti.
L'utilizzo dei nuovi software dedicati ha permesso di:
-ridurre i tempi di rielaborazione delle immagini
-aumentare l'accuratezza diagnostica
Bibliografia
- Vining DJ, Gelfand DW Non invasive colonscopy using helical CT scannino, 3D reconstruction and virtual reality Annual meeting of the Society of Gastrointestinal Radiologists; MAUI 1994
- Johnson CD, Hara AK, Reed JE Virtual Endoscopy: what's in a name? AJR 171:1201-2, 1998
- Fletchner JG, Johnson CD et al Optimization of CT colonography technique : prospective trial in 180 patients Radiology 216:704-711, 2000
- Luboldt W, Fletchner JG et al Colonography : current status, research directions and challenges Eur Radiol 12:502-512, 2002
Fig.1
Colografia TC di paziente con polipo peduncolato del sigma studiato mediante (A) acquisizione TAC in posizione supina e prona, (B) Volume Rendering, (C) Endoscopia Virtuale e (D) Multi Planar Reformat
Fig.2
Possibilita' di volumi di acquisizione, con medesimi parametri, con l'utilizzo di TC spirale 16 detettori (immagine a sinistra) 4 detettori (immagine centrale) e singolo strato (immagine a destra).
Fig.3
AUTO-PATH
Programma mediante cui viene tracciato automaticamente il percorso di navigazione virtuale dopo che l'operatore ha
scelto il punto di partenza (pallino rosso).
Fig.4
Schema di visualizzazione Parallela e Prospettica.
In endoscopia virtuale viene preferita la visualizzazione Prospettica per migliorare l'indentificazione di strutture poste dietro le plicature coliche. Nonostante cio' permangono punti oscuri la cui visualizzazione e' resa piu' agevole dall'introduzione dell'Endo3D UNFOLDED e piu' recentemente della Virtual Colonscopy.
Fig.5
ENDO-3D UNFOLDED
Visualizzazione contemporanea su un unico piano di tutte le pareti del colon (anteriore, posteriore, destra, sinistra, superiore ed inferiore) con la possibilita' di contrassegnare eventuali lesioni che vengono riportate nelle immagini di riferimento.
Fig 6
VIRTUAL COLONSCOPY
Visualizzazione in unica schermata di MPR, VR e VC di un piccolo polipo di 3 mm.