Angiografia di anidride carbonica
La CO2 è ampiamente utilizzata come mezzo di contrasto intravascolare per l’imaging sia delle circolazioni arteriose che venose, in particolare per i pazienti con insufficienza renale e per i pazienti che hanno una storia di ipersensibilità al mezzo di contrasto iodato. CO2 può essere utilizzato come agente di contrasto per arteriografia diagnostica, venografia e vari interventi vascolari, tra cui stenting renale, stenting dell’arteria mesenterica superiore e riparazione endovascolare dell’aneurisma (EVAR). Segue una sintesi delle applicazioni cliniche della CO2 come agente di contrasto per la diagnosi e gli interventi vascolari.
La CO2 è frequentemente utilizzata come agente di contrasto alternativo per l’aortografia e il deflusso in pazienti con allergia al contrasto e insufficienza renale (vedere l’immagine sotto). Nella maggior parte dei pazienti, tutti gli studi di deflusso possono essere eseguiti con CO2. Piccole quantità di mezzo di contrasto iodato vengono utilizzate se necessario per ulteriori informazioni vascolari.
La tecnica prevede il cateterismo retrogrado percutaneo dell’arteria femorale e l’introduzione di un catetere a foro terminale a 4 Fr, come un gancio shepherd o un catetere a forma di Cobra. Un aortogramma addominale viene eseguito con l’iniezione di 30-40 cc di CO2 iniettati alla velocità di 15-20 cc al secondo nelle proiezioni antero-posteriori e laterali. Le riprese sono effettuate al ritmo di 4 fotogrammi al secondo. Quindi, la CO2 viene iniettata nell’aorta distale o nell’arteria iliaca per immaginare le arterie femache e femorali. Le arterie commonache comuni ed esterne possono essere ben visualizzate dal reflusso da un’iniezione dell’arteria femorale comune o superficiale. Il catetere viene quindi avanzato nell’arteria femorale superficiale controlaterale per uno studio di deflusso.
Se le arterie infrapoplitee sono scarsamente visualizzate con un’iniezione prossimale, un microcatetere a 3 Fr viene avanzato coassialmente nell’arteria poplitea per immaginare le arterie tibiali e peronee. L’approccio retrogrado viene quindi convertito nell’approccio antegrade; l’angiografia CO2 viene eseguita nello stesso modo del lato controlaterale. Per l’imaging delle arterie popache, femorali e poplitee, 20 cc di CO2 vengono iniettati selettivamente.
L’elevazione delle gambe e l’iniezione intra-arteriosa di nitroglicerina (100-150 µg) consentono una migliore visualizzazione dei rami tibiale e plantare. A causa della sua galleggiabilità e bassa viscosità, la CO2 può fornire un migliore riempimento delle arterie collaterali e dei rami distali rispetto al mezzo di contrasto iodato. Nel 92% dei casi, le informazioni vascolari fornite dall’angiografia CO2 sono adeguate per un intervento chirurgico o endovascolare.
La CO2 è più frequentemente utilizzata come mezzo di contrasto per la DSA renale in pazienti allergici al mezzo di contrasto o con insufficienza renale (vedere le immagini sotto). La CO2 consente la visualizzazione delle arterie renali prossimali e delle stenosi dell’arteria renale. A causa della posizione posteriore del rene rispetto all’aorta dove viene iniettata CO2, le arterie renali distali non si riempiono bene, a causa della galleggiabilità del gas.
Dopo il cateterismo percutaneo dell’arteria femorale, un catetere 4-Fr o 5-Fr come il catetere shepherd hook viene avanzato nell’aorta addominale; da 30 a 40 cc di CO2 vengono quindi iniettati nell’aorta con il sistema di erogazione del sacchetto di plastica nella proiezione antero-posteriore. Se il riempimento dell’arteria renale è subottimale, il paziente può essere ruotato in modo da orientare l’arteria renale sopra l’aorta.
L’imaging laterale cross-table con il paziente nella posizione del decubito laterale di solito fornisce un eccellente riempimento dell’arteria renale. La DSA renale selettiva viene eseguita con l’iniezione di CO2 (20 cc) nell’arteria renale principale. Per la visualizzazione dei rami dell’arteria renale segmentale, è necessaria un’iniezione più distale.
A seguito di angioplastica renale e posizionamento dello stent guidato da CO2, l’iniezione di CO2 distale allo stent consente la visualizzazione dell’arteria renale principale per reflusso. L’angiografia a CO2 può consentire la visualizzazione del carcinoma vascolare a cellule renali, nonché l’invasione tumorale della vena renale o della vena cava inferiore. CO2 può anche consentire la visualizzazione della fistola artero-venosa intrarenale, stenosi e aneurisma.
L’ecografia doppler e l’angiografia a risonanza magnetica (MR) sono utilizzate come modalità diagnostica iniziale per la valutazione della sospetta stenosi dell’arteria renale trapiantata. A causa della posizione dell’arteria renale anteriore al sito di iniezione dell’arteria iliaca, l’iniezione di CO2 di solito riempie l’arteria renale trapiantata. Dopo la cateterizzazione dell’arteria femorale ipsilaterale o controlaterale, la CO2 viene iniettata nell’arteria externalaca esterna utilizzando un catetere a foro terminale nella proiezione obliqua antero-posteriore e ipsilaterale. Un’iniezione di CO2 nell’arteria renale riempie meglio l’arteria renale e i suoi rami. Se viene rilevata una stenosi emodinamicamente significativa dell’arteria renale, l’angioplastica con palloncino e lo stenting possono essere eseguiti utilizzando CO2 come agente di contrasto. L’angiografia di completamento viene eseguita con l’iniezione di CO2 nell’arteria renale o nell’arteria externalaca esterna.
L’angiografia di anidride carbonica ha valore in situazioni selezionate che richiedono l’angiografia viscerale. L’aortografia CO2 e l’arteriografia viscerale si sono rivelate utili nella valutazione dell’anatomia arteriosa, nonché nella valutazione dell’ischemia mesenterica cronica, degli aneurismi, della fistola artero-venosa e del sanguinamento.
Dall’approccio dell’arteria femorale, 30-40 cc di CO2 vengono iniettati da 1 a 2 cm sopra l’asse celiaco utilizzando un catetere a foro terminale con il sistema di erogazione del sacchetto di plastica; l’imaging viene acquisito nelle proiezioni antero-posteriori e laterali (vedere le immagini sotto). L’aortografia laterale si ottiene sia durante la piena inspirazione che durante l’espirazione per valutare la compressione del legamento arcuato mediano sull’arteria celiaca. La compressione del legamento arcuato mediano produce un’impressione estrinseca e concava sull’aspetto cranico dell’asse celiaco appena distale alla sua origine all’aortogramma espiratorio.
A causa della sua bassa viscosità, CO2 DSA è più sensibile del mezzo di contrasto iodato nel rilevare il sanguinamento dal tratto gastrointestinale, dal fegato e dalla milza. Se si osserva uno stravaso sull’aortogramma CO2, l’arteriografia selettiva viene eseguita con CO2. L’arteriografia ripetuta è solitamente necessaria con mezzo di contrasto iodato per fornire una road map vascolare prima della cateterizzazione superselettiva dell’arteria sanguinante per l’embolizzazione. L’uso di CO2 consente la visualizzazione delle stenosi arteriose viscerali e collaterali. La CO2 è utile nella visualizzazione del carcinoma epatocellulare e dell’embolizzazione transcatetere.
L’angiografia CO2 è utile in vari interventi oncologici. La bassa viscosità della CO2 consente l’iniezione del gas attraverso un microcatetere a 3 Fr per l’angiografia superselettiva (vedere le immagini sotto). La CO2 può essere utilizzata per favorire l’embolizzazione selettiva del carcinoma a cellule renali e delle sue metastasi ossee e del carcinoma epatocellulare. È anche utile nel posizionare cateteri per infusione arteriosa epatica; per l’embolizzazione dell’arteria gastroduodenale; per la valutazione di una pompa dell’arteria epatica malfunzionante; e nelle procedure di ridistribuzione arteriosa epatica.
A causa della bassa viscosità, la CO2 può essere iniettata tra il filo guida e il catetere, consentendo l’imaging prima, durante e dopo l’angioplastica. La CO2 può anche essere iniettata attraverso la guaina per guidare l’angioplastica e il posizionamento dello stent. Il sistema di sacchetti di plastica fornisce più iniezioni rapide con il filo guida in posizione. La CO2 presenta vantaggi definitivi rispetto al mezzo di contrasto iodato, in quanto il suo utilizzo non è associato a rischi di tossicità renale o reazioni allergiche.
La CO2 è molto utile per l’angioplastica renale e il posizionamento dello stent (vedere l’immagine sotto). Il sistema del sacchetto di plastica permette le iniezioni multiple in varie proiezioni oblique in modo da posizionare esattamente lo stent. Quando la CO2 viene iniettata nell’arteria renale, il gas riempie sempre l’arteria renale con reflusso del gas nell’aorta. Ciò consente la visualizzazione dell’orifizio dell’arteria renale, che è utile per distribuire accuratamente lo stent.
Dopo aver ottenuto un aortogramma, l’arteria renale viene cateterizzata con un gancio pastore 4-Fr o 5-Fr o un catetere Cobra e si ottiene una doppia registrazione di pressione nell’arteria renale distale alla stenosi e all’aorta. Se è presente un gradiente di pressione significativo, una guaina 6-Fr viene avanzata nell’aorta addominale su un filo Rosen da 0,035 pollici. Uno stent di espansione a palloncino di diametro e lunghezza appropriati viene quindi avanzato nella stenosi dell’arteria renale. La CO2 viene iniettata attraverso la guaina e viene imaged in proiezioni multiple per posizionare con precisione lo stent.
Dopo la distribuzione dello stent, un catetere 4-Fr (catetere Cobra Glide) viene avanzato nell’arteria renale e viene misurato il gradiente di pressione tra l’arteria renale e l’aorta. Se non è presente alcun gradiente significativo, la CO2 viene iniettata attraverso il catetere Cobra nell’arteria renale per visualizzare l’arteria renale stentata.
EVAR è una modalità di trattamento ben accettata per AAA. L’uso di CO2 come mezzo di contrasto alternativo durante EVAR può ridurre il rischio di insufficienza renale. A causa della sua bassa viscosità, la CO2 può essere iniettata attraverso l’introduttore, che è precaricato con un innesto di stent, in modo da dimostrare l’arteria renale e ipogastrica prima della distribuzione dell’innesto di stent. Dopo la distribuzione, viene eseguito un aortogramma di completamento con CO2, utilizzando il catetere Cobra, per dimostrare la pervietà delle arterie renali e ipogastriche e per identificare qualsiasi endoleak (vedere le immagini sotto).
Sottrazione digitale di CO2 la venografia è sicura ed utile nella valutazione delle vene centrali degli arti superiori. A causa della sua bassa viscosità e della sua galleggiabilità, la CO2 può essere iniettata attraverso un dispositivo di accesso IV periferico di 21 gauge per la venografia centrale diagnostica. L’iniezione di CO2 in una vena di piccolo diametro può causare dolore al sito di iniezione. È preferibile ottenere l’accesso IV tramite la vena antecubitale.
Quando 20-30 cc di CO2 vengono iniettati nella vena antecubitale, la vena succlavia diventa ben riempita entro 5 secondi dall’iniezione (vedere l’immagine sotto). Occasionalmente, il reflusso di CO2 si verifica nella vena innominata controlaterale. La CO2 viene anche utilizzata per la venografia degli arti superiori prima del posizionamento chirurgico di una fistola artero-venosa, prima dell’inserimento del pacer transvenoso e prima del posizionamento di un catetere venoso centrale in pazienti selezionati. Per la visualizzazione dell’intero sistema venoso dell’estremità superiore prima del posizionamento di una fistola artero-venosa, un accesso endovenoso deve essere effettuato in una vena sul dorso della mano per la venografia CO2 delle vene cefaliche, basiliche, ascellari e succlavia.
Non ci sono controindicazioni assolute all’uso di CO2 nella venografia degli arti superiori. Le controindicazioni relative comprendono l’enfisema severo, l’ipertensione polmonare e i difetti intracardiaci noti del setto o le malformazioni artero-venose polmonari. Inizialmente, dovrebbero essere utilizzate piccole quantità di CO2 (20 cc), in modo da valutare l’effetto della CO2 sui segni vitali.
L’iniezione di CO2 con il paziente in posizione decubito laterale sinistra facilita l’intrappolamento del gas nell’atrio destro, impedendo così il passaggio del gas nelle arterie polmonari. Una volta che la CO2 viene iniettata in una vena, il gas passa rapidamente attraverso le vene centrali e le camere cardiache destra nelle arterie polmonari. Il gas intrappolato nell’arteria polmonare viene assorbito entro 15-30 secondi in assenza di contaminazione dell’aria (vedere l’immagine sotto).
L’iniezione endovenosa di CO2 in dosi diagnostiche (da 20 a 40 cc) non ha alcun effetto sui segni vitali. Se la pressione arteriosa sistolica scende dal valore basale di 10 a 20 mm Hg, si deve sospettare la contaminazione dell’aria e controllare il sistema di erogazione per una potenziale fonte di contaminazione dell’aria. Le iniezioni di CO2 devono essere somministrate ad intervalli di 2-3 minuti per consentire il completo assorbimento del gas.
La venografia epatica incuneata CO2 e la manometria sono importanti nel workup di pazienti con cirrosi e ipertensione portale, ascite di eziologia sconosciuta, ostruzione del deflusso venoso epatico, sospetta occlusione della vena porta e SUGGERIMENTI; è anche importante per i pazienti che richiedono una biopsia epatica transgiugulare (vedere le immagini sotto).
Un catetere diagnostico 5-Fr è incuneato in una vena epatica periferica, utilizzando l’approccio della vena giugulare o della vena femorale. Un catetere a palloncino di occlusione può anche essere usato per occludere la vena epatica. La CO2 viene iniettata alla dose di 30-40 cc in una vena epatica incuneata per consentire la visualizzazione delle vene portale intra-ed extra-epatiche. In assenza di ostruzione presinusoidale, verrà visualizzata anche la vena porta, indipendentemente dalla direzione del flusso sanguigno portale intraepatico.
La venografia epatica incuneata con mezzo di contrasto iodato viene utilizzata per determinare l’emodinamica portale intraepatica e per valutare la morfologia del fegato. Il tasso di successo della visualizzazione della vena porta con venografia epatica incuneata CO2 è di circa il 90%. Per una procedura TIPS, può essere necessaria più di 1 iniezione per riempire la vena porta centrale prima della puntura della vena porta.
Se le iniezioni epatiche incuneate di CO2 non mostrano la vena porta, la CO2 viene iniettata nel parenchima usando un ago da 21 gauge. Abbiamo eseguito venografia epatica incuneata con CO2 e mezzo di contrasto in centinaia di pazienti. In diverse occasioni si è verificato uno stravaso di CO2 nello spazio subcapsulare e nella cavità peritoneale. In uno di questi casi, era necessaria la trasfusione a causa del sanguinamento. La combinazione di venografia epatica incuneata CO2, manometria epatica e biopsia epatica transgiugulare può fornire le informazioni diagnostiche necessarie per istituire una terapia appropriata per i pazienti con disfunzione epatica.
CO2 è un agente di contrasto sicuro ed efficace per la vena cavografica inferiore in pazienti con allergia al contrasto e insufficienza renale (vedere l’immagine sotto). L’angiografia CO2 può fornire una misurazione accurata del diametro della vena cavale e della mappatura della strada vascolare prima del posizionamento del filtro e degli interventi della vena cavale.
Utilizziamo il sistema di erogazione del sacchetto di plastica per l’iniezione di CO2 per la vena cavografia. La tecnica utilizzata per la venografia CO2 prima del posizionamento del filtro è la seguente: un catetere Cobra 5-Fr viene introdotto dalla vena femorale destra e viene avanzato nella vena contraca controlaterale per la vena cavografica CO2 per escludere la presenza di una vena cava inferiore sinistra. Se il reflusso di CO2 nella vena renale sinistra non si è verificato, il catetere viene avanzato nella vena renale sinistra per un venogramma renale di CO2.
Il catetere viene utilizzato anche per cateterizzare una vena renale sinistra retroaortica. Un filtro viene quindi distribuito nella vena cava inferiore sotto la vena renale più bassa. Se è presente la duplicazione cavale, il filtro viene posizionato sopra le vene renali. La CO2 può dimostrare trombo cavale non occlusivo, stenosi e occlusione. La CO2 può anche essere utilizzata come mezzo di contrasto nella procedura di ricanalizzazione della vena cava occlusa. I segni vitali dovrebbero rimanere stabili dopo un’iniezione in bolo di CO2 in quantità da 30 a 40 cc. CO2 deve essere usato con cautela nei pazienti con insufficienza polmonare, ipertensione polmonare e noti difetti del setto intracardiaco.
La splenoportografia con mezzo di contrasto è stata ampiamente sostituita da modalità di imaging non invasive (CTA e MRV) e portografia arteriosa (chiamata anche portografia indiretta) (vedere le immagini sotto). A causa della bassa viscosità della CO2, le quantità diagnostiche (da 15 a 30 cc di CO2) del gas possono essere iniettate nel parenchima splenico, utilizzando un ago da 22 a 25 gauge. Sia negli animali da esperimento che nei pazienti, le iniezioni intraspleniche di CO2 non causano lacerazione splenica o ematoma. Le vene spleniche e portale sono ben visualizzate con CO2. Questa tecnica è particolarmente utile nei pazienti pediatrici per i quali gli studi di imaging della pervietà della vena porta sono inconcludenti; elimina la necessità di cateterizzazione dell’arteria femorale per la portografia arteriosa.
TIPS è un mezzo ben accettato per il trattamento di pazienti con sanguinamento varicoso che non risponde alla scleroterapia; è anche usato nei casi di ascite intrattabile e idrotorace cirrotico. Dopo l’accesso alla vena giugulare interna destra o sinistra, viene introdotta una guaina da 10 Fr. La pressione viene misurata nell’atrio destro e nella vena cava inferiore. Un catetere Cobra 5-Fr o un catetere con punta curva viene avanzato nella vena epatica destra per misurare la pressione della vena epatica libera.
Viene quindi eseguito un venogramma epatico CO2 con l’iniezione di 10-15 cc di CO2 utilizzando l’imaging DSA della vena epatica e dell’arteria polmonare. La CO2 intrappolata nell’arteria polmonare centrale si dissolve entro 30 secondi dall’iniezione. La persistenza della bolla di gas su 30 secondi suggerisce la contaminazione dell’aria; in questi casi, la procedura dovrebbe essere interrotta e il sistema di sacchetti di plastica dovrebbe essere controllato per qualsiasi fonte di contaminazione dell’aria (vedi l’immagine sotto). I segni vitali devono essere monitorati e la pressione sanguigna deve essere controllata 1 minuto dopo l’iniezione iniziale di CO2.
Il catetere viene quindi avanzato fino a quando non si incunea. Una volta incuneato il catetere, l’iniezione di 1-2 cc di mezzo di contrasto produce un rossore sinusoidale; viene quindi misurata la pressione della vena epatica incuneata. Un venogramma epatico incuneato CO2 viene eseguito con l’iniezione di 30-40 cc di CO2 e viene ripreso utilizzando la tecnica DSA.
Dopo aver misurato la pressione della vena porta, viene eseguito uno splenoportogramma di CO2 con l’iniezione di 30-40 cc di CO2. A questo punto, 20 cc di CO2 o 10 cc di mezzo di contrasto vengono iniettati nel tratto parenchimale epatico e imaged con la tecnica DSA per escludere la trasgressione dell’arteria epatica o del dotto biliare. CO2 può essere iniettato attraverso la guaina per distribuire con precisione lo stent dalla vena porta attraverso il parenchima alla vena epatica centrale.
Se la misurazione ripetuta della pressione rivela un gradiente inferiore a 12 mm Hg tra l’atrio destro e la vena porta, si ottiene un portogramma di sottrazione digitale di completamento con l’iniezione di 30 cc di CO2.
Nella procedura di puntali con ago sottile CO2, la vena epatica destra o media viene cateterizzata con un catetere Cobra da 5 Fr; 20 cc di CO2 vengono quindi iniettati utilizzando il sistema di sacchetti di plastica. La vena epatica e l’arteria polmonare vengono quindi imaged con DSA. La CO2 intrappolata nell’arteria polmonare di solito si dissolve entro 30 secondi in assenza di contaminazione dell’aria.
L’ago da 21 gauge viene quindi avanzato dalla vena epatica centrale verso la vena porta e 20 cc di CO2 vengono iniettati attraverso l’ago da 21 gauge, utilizzando il sistema di sacchetti di plastica nella proiezione antero-posteriore. Un’iniezione ripetuta viene effettuata nella proiezione obliqua anteriore sinistra per dimostrare la posizione dell’ago rispetto alla vena porta bersaglio.
Una volta che il filo guida da 0,018 pollici è avanzato verso la vena porta, la CO2 viene iniettata tra il filo guida e l’ago per confermare la posizione del filo nella vena porta. Una volta che la vena porta è stata cateterizzata, le fasi procedurali successive per la somministrazione di CO2 sono le stesse della procedura con punte di ago grande.