În managementul clinic al pacienților cu boli cardiace congenitale complexe (CHD), este esențială evaluarea 3D precisă a condițiilor morfologice ale acestora. Imagistica 3D ar trebui să demonstreze forma și relația spațială a arterelor mari, a arterelor pulmonare cu ramură proximală și a conexiunilor venoase sau sistemice pulmonare anormale și, în cele din urmă, a cursului arterelor coronare. Informațiile 3D despre caracteristicile morfologice extra-cardiace pot determina alegerea și calea intervenției chirurgicale.

computerizată

CT multislice a fost propus ca instrument pentru vizualizarea anatomică 3D la pacienții cu CHD și este utilizat din ce în ce mai mult în multe instituții. 1 Tehnologia Multislice, inclusiv cea mai recentă tomografie computerizată cu sursă duală (DSCT), asigură achiziționarea volumului într-o perioadă scurtă de timp, făcând posibile imagini vasculare 3D de înaltă calitate chiar și la nou-născuți sau sugari. Tehnologia CT multislice disponibilă acum are un timp de achiziție foarte scurt, ceea ce reduce drastic artefactele respiratorii. Efectul mișcării inimii poate fi eliminat prin sincronizarea achiziției cu ritmul cardiac.

În centrul nostru chirurgical, specializat în CHD, CT multislice a devenit rapid o importantă tehnică de imagistică complementară atât pentru managementul pre și postoperator al pacienților. Scopul acestui articol este de a prezenta experiența noastră inițială de DSCT pe o perioadă de 18 luni, descriind protocoalele necesare pentru imagini de înaltă calitate utilizând setări de expunere la radiații reduse.

Aspecte tehnice
Prezentare generală

DSCT permite un timp de achiziție foarte scurt, grosimea sub-milimetrică a feliei și achiziția de electrocardiogramă (ECG) - chiar și la copii cu ritm cardiac ridicat - datorită rezoluției temporale ridicate (83 ms până la 42 ms). Prima întrebare este dacă ar trebui să se utilizeze achiziția ECG-gated la pacienții cu CHD, iar a doua întrebare este ce protocol este cel mai potrivit. În special, doza de radiație livrată trebuie estimată pentru fiecare protocol, pentru a minimiza expunerea la radiații. 2

Nou-născuți și sugari tineri
Achiziții neelectrocardiografice

Există trei avantaje principale în utilizarea achizițiilor care nu fac obiectul ECG la nou-născuți și sugari:

  • Imaginile structurilor extra-cardiace sunt mai puțin sensibile la mișcarea inimii decât inima însăși. Prin urmare, porțile ECG pot fi inutile în scopuri diagnostice atunci când tabloul clinic implică anatomie extra-cardiacă.
  • Artefactele respiratorii sunt responsabile pentru degradarea substanțială a imaginilor. Aceste artefacte respiratorii pot provoca artefacte mai semnificative decât mișcarea inimii. Achizițiile fără ECG sunt achiziționate mai repede decât achizițiile ECG și sunt astfel responsabile pentru mai puține artefacte respiratorii. Folosind DSCT, toracele unui nou-născut pot fi scanate în aproximativ o secundă, astfel încât artefactele respiratorii sunt minime.
  • Achizițiile retrospective cardiace protejate de ECG pot necesita o doză de radiație mult mai mare (de până la patru ori mai mare) decât CT toracică fără porți, deoarece timpul de expunere este mai mare datorită achizițiilor cu pas redus. La bebeluși, sensibilitatea organelor la radiații este mult mai mare decât la adulți, iar riscul de a dezvolta cancer în viitor nu poate fi exclus în totalitate. 3

Achiziții controlate de electrocardiogramă

Cu toate acestea, atunci când este necesară vizualizarea arterei coronare, se poate recomanda achiziționarea cu ECG-gate pentru a îmbunătăți delimitarea coronariană și calitatea imaginii. 4 Din experiența noastră, în practică, acest lucru se aplică numai folosind CT cu 64 de felii sau DSCT, rezoluția temporală fiind insuficientă cu tehnologia anterioară. Din experiența noastră, calitatea imaginii coronariilor la nou-născuți a fost mult îmbunătățită odată cu trecerea de la 64-felii CT la DSCT datorită rezoluției temporale mult mai bune (83 față de 165 ms). Această îmbunătățire are implicații clinice imediate: de exemplu, în instituția noastră, bebelușii cu tetralogie de Fallot obișnuiau să facă angiografie coronariană sistematică pentru a căuta o posibilă anomalie coronariană înainte de intervenția chirurgicală; cu toate acestea, această procedură a fost înlocuită în totalitate cu angiografie coronariană CT, care permite reprezentarea 3D fiabilă a cursului coronarian, fără a fi nevoie de angiografie coronariană.

Sugari peste 7 ani și adulți

La acest grup de sugari mai în vârstă sau adulți tineri, sunt posibile două opțiuni: fie achiziția angio-CT cu respirație, fie achiziția găzduită de ECG. În acest grup, protocolul trebuie ales în funcție de tabloul clinic. De exemplu, dacă este necesară vizualizarea coronariană pentru a căuta o posibilă variantă anatomică, se recomandă protocoale protejate cu ECG. În alte cazuri, controlul ECG nu este obligatoriu. În orice caz, trebuie să ținem cont întotdeauna că doza de radiație livrată este mult mai mare atunci când se utilizează achiziția cu ECG.

Considerarea dozei

Expunerea la radiații este o problemă majoră de sănătate publică. CT contribuie în mare măsură la doza populației care rezultă din expunerea medicală, reprezentând 35% din doza administrată în timpul examinărilor diagnostice, chiar dacă reprezintă doar 4% din astfel de studii. Multislice CT oferă și mai multe capacități de diagnostic, dar tinde să mărească doza de radiații datorită utilizării de rutină a grosimii mai subțiri a feliei, extinderea volumului de achiziție sau achizițiilor în mai multe faze. Urmând principiul ALARA („cât mai scăzut posibil în mod rezonabil”), este necesară reducerea dozei, dar calitatea examinării trebuie păstrată fără a pierde informații de diagnostic. 5.6

Toracele este o regiune cu atenuare scăzută, deși reducerea substanțială a dozei în timpul CT toracic este fezabilă din cauza contrastului inerent ridicat. În centrul nostru, am decis să aplicăm principiul ALARA cât mai mult posibil la nou-născuții și bebelușii cu CHD și apoi să aplicăm câteva reguli sistematice:

  • utilizarea sistematică a setărilor 80kV; 7
  • adaptarea mA-urilor la greutatea copilului; și
  • doar achiziție monofazată atunci când este posibil.

Au fost efectuate cu succes optzeci de protocoale de kilovolt pentru a scana toracele adulților cu o greutate mai mică de 75 kg, fără pierderi substanțiale ale calității imaginii. 8 Reducerea kilovoltajului de la 120 la 80kV scade doza de radiație la 65% din cea produsă la curentul constant, deoarece doza de radiație variază cu pătratul de kV. Această setare este suficientă pentru imagini de înaltă calitate, atâta timp cât mA-urile sunt ajustate în funcție de greutatea copilului. Folosim 80kV ca setare standard a kilovoltajului la copii. 7 Expunerea actuală este adaptată la greutatea corporală la nou-născuți și sugari: pentru achiziții care nu sunt protejate cu ECG, recomandăm 10 mAs pe kg de greutate corporală până la 6 kg.

Folosind acest protocol, expunerea la radiații este estimată la 1mSv pentru un nou-născut, ceea ce este echivalent cu doza administrată de radiația naturală pe o perioadă de șase luni. Doza de radiații datorată achiziției CT poate fi mai mică decât doza de radiație administrată în timpul angiografiei convenționale. 9 Doza de radiație asociată cu CT multigrizat cu ECG este mai mare utilizând modul retrospectiv curent: de exemplu, în instituția noastră, la un copil de un an, măsurătorile termo-luminescente asigură un nivel de doză de 3,4 mGy folosind achiziția ECG-gated. Angiografia coronariană la același pacient a fost asociată cu un nivel de radiație foarte similar (3,1 mGy). Datele anatomice achiziționate de la CT pot fi folosite în mod judicios pentru a limita numărul de vizualizări dobândite utilizând angiografia și uneori pot înlocui angiografia convențională. 10 CT poate fi apoi avantajos în ceea ce privește reducerea expunerii globale la radiații la pacienții cu CHD.

Celălalt avantaj al setărilor de 80kV este capacitatea de a reduce cantitatea de mediu de contrast injectat, deoarece o kilovoltaj mai mică este mai sensibilă la contrast (iodul are un număr atomic ridicat) decât setarea standard de 120kV.

Protocol de injecție

Injecția dozei trebuie adaptată la greutatea bebelușului: în instituția noastră, folosim în prezent 2cc per kg de iopromid (Ultravist) la o concentrație de 300mg/ml. Nu am înregistrat reacții adverse grave pe o perioadă de șapte ani, incluzând mai mult de 800 de copii.

Protocolul de bază de injectare a arterelor pulmonare sau pentru îmbunătățirea sistemului vascular sistemic este după cum urmează. Folosind 80kV, rata de injecție poate fi de 0,5cc pe secundă la nou-născuții cu un cateter plasat în vena mâinii. O rată mai mare poate fi utilizată în cazurile în care se utilizează un cateter central (femural sau jugular). Un injector de putere este utilizat în mod obișnuit pentru a asigura un debit continuu și regulat. În cazurile de injecție periferică, rata de injecție variază de la 0,5 la 1cc/s, în funcție de calitatea accesului venos. Întârzierea startului la nou-născuți și sugari este de 15 secunde pentru injecția periferică și 10 secunde pentru injecția venoasă centrală. Pentru a fi siguri că avem contrast vascular în timpul achiziției, uneori creștem ușor cantitatea de mediu de contrast pentru a urma această regulă:
timpul de injectare = întârziere de pornire + timpul de achiziție

Folosind această regulă, achiziția nu este niciodată „prea târziu” pentru o îmbunătățire vasculară bună, deoarece achiziția se termină odată cu sfârșitul injecției, astfel încât mediul de contrast se află încă în venele periferice atunci când achiziția se termină.

Precauții pentru accesul venos

Accesul venos periferic se realizează în unitatea pediatrică. Injecția cu brațul drept este de preferat (dar nu obligatorie) pentru a evita eventualele artefacte izbitoare pe vena brahio-cefalică stângă. În unele cazuri, conexiunile venoase sunt congenitale diferite sau modificate chirurgical. Este important să aveți aceste informații, atunci când sunt disponibile, înainte de procedura de scanare, deoarece acestea pot modifica protocolul de injectare a scanării. Vizualizarea venoasă poate fi realizată la prima trecere, cu o concentrație mare de mediu de contrast sau, uneori, mai târziu, în momentul revenirii venoase. Protocolul optim de injecție depinde de fiecare anatomie venoasă particulară.

Permeabilitatea cateterului este verificată înainte de injectare. Este esențial să se evite orice injecție de aer în timpul procedurii de scanare; toate bulele trebuie îndepărtate la conectarea cateterului la injectorul de putere. Deoarece mulți pacienți cu CHD au un șunt de la dreapta la stânga, injecția de aer prin acces venos ar putea provoca embolie sistemică a aerului, cu consecințe posibil fatale. Poate să apară extravazarea contrastului, cu o incidență de 1,4% în centrul nostru în 2007. Aceste rare complicații au fost tratate imediat fără nicio consecință.

Sedare

Din experiența noastră, anestezia generală nu este niciodată necesară. La nou-născuți nu folosim medicamente sedative. La sugari, recomandăm sedarea orală sau intra-rectală (sau ambele) înainte de procedura CT pentru a preveni agitația bebelușului în timpul achiziției, care poate fi responsabilă pentru calitatea slabă a imaginii și, uneori, necesitatea reexaminării. Sedarea nu este întotdeauna obligatorie dacă bebelușul este liniștit. Tehnologii cu experiență sunt necesari în sala CT pentru o bună gestionare a bebelușilor: cunoașterea precisă a gestionării bebelușilor și o atitudine blândă sunt de primă importanță.

Protocolul nostru de sedare la sugari include midazom intra-rectal la o doză de 0,3 mg/kg administrată cu 15 minute înainte de examinare. Pot fi utile medicamente sedative suplimentare (hidroxizină în doză de 1 mg/kg pe cale orală cu o oră înainte de examinare). Cu tehnologi cu experiență, timpul mediu total de examinare în sala CT este cuprins între 15 și 20 de minute. Uneori poate fi necesară o monitorizare medicală calificată în timpul examinării, în funcție de starea clinică a copilului. În toate cazurile, saturația cu oxigen trebuie monitorizată îndeaproape.

Evaluarea anatomică
Arterele pulmonare

Evaluarea arterei pulmonare este necesară în atrezia pulmonară cu defect septal ventricular, tetralogia Fallot, trunchiul arterios sau suspiciunea de sling pulmonar. 11 Pentru vizualizarea arterei pulmonare, de obicei nu folosim achiziția cu ECG. Cu DSCT, folosim de obicei colimarea de 0,6 mm și obținem o lățime de felie de 1 mm cu o creștere de 0,5 mm. Rezoluția ridicată este avantajoasă pentru evaluarea stenozei arterei pulmonare. Pentru nou-născuți sau sugari sub vârsta de șapte ani, întârzierea de pornire este fie de 15 secunde (acces venos periferic), fie de 10 secunde (acces venos central). La pacienții mai în vârstă (peste șase ani), putem utiliza tehnica de urmărire a bolusului pentru a optimiza întârzierea de pornire. Pentru reconstrucții, imaginile 3D sunt efectuate în prezent utilizând proiecție de intensitate maximă, reforme multiplanare și tehnici de redare a volumului (vezi figura 1).

Artere coronare

Arterele coronare anormale sunt frecvent asociate cu CHD. O descoperire anormală frecventă este o arteră coronariană stângă care provine din sinusul coronarian drept, dar sunt posibile multe variante. La pacienții cu tetralogie a Fallot, detectarea unei origini anormale a coronarianelor este deosebit de importantă înainte de operație atunci când este planificată o ventriculotomie, deoarece leziunile accidentale ale arterei coronare care traversează ventriculul drept în timpul intervenției pot fi fatale.

Dacă achiziția fără ECG-gated este insuficientă pentru a vizualiza originile coronare, 12 la nou-născuți recomandăm achiziția ECG-gated folosind DSCT pentru a îmbunătăți vizualizarea anatomiei coronare. 4 Datorită ritmului cardiac foarte mare la bebeluși, este necesară rezoluția temporală maximă: reconstrucțiile bi-segmentare pot fi, prin urmare, utile pentru a crește rezoluția temporală până la 43 ms. La pacienții cu CHD mai în vârstă, dacă pacientul își poate ține respirația pentru o perioadă suficientă de timp, achiziționarea prin ECG este tehnica la alegere. Vizualizarea artefactului cu mișcare liberă face posibilă evaluarea corectă a arborelui coronar. Frecvența cardiacă poate fi redusă cu ajutorul beta-blocantelor. Setarea maximă a tubului curent este, de asemenea, atent selectată și adaptată anatomiei pacientului. 13,14 Dacă imaginile de proiecție axială și de intensitate maximă sunt insuficiente pentru diagnostic, tehnica de redare a volumului poate oferi imagini cuprinzătoare ale anomaliei arterei coronare (vezi Figura 2).

Aorta și colaterali

Evaluarea anatomiei aortice este esențială în cazurile de coarctație aortică sau pentru suspiciunea de anomalii ale arcului aortic: arcuri aortice duble complete sau incomplete (vezi Figura 3), arcurile aortice drepte sau arcurile cervicale sunt foarte clar văzute cu imagini CT 3D. În cazurile de atrezie pulmonară cu defect septal ventricular, arterele colaterale aorto-pulmonare majore provin adesea de la începutul aortei descendente; evaluarea dimensiunii și relației spațiale a acestor artere este de o importanță primară pentru planificarea intervenției chirurgicale. Colimarea subțire (grosimea feliei de 1 mm sau mai mică) este de interes pentru a obține imagini aortice de înaltă rezoluție, în special în cazurile de coarctație aortică pentru o mai bună evaluare a îngustării vaselor. Pentru reconstrucții, imaginile 3D sunt efectuate în prezent folosind proiecție de intensitate maximă, reforme mutliplanare și tehnici de redare a volumului.

Căi aeriene superioare

Comprimarea căilor respiratorii centrale de origine vasculară se poate datora diferitelor situații: cele mai frecvent observate sunt anomaliile arcului aortic, artera pulmonară, arterele pulmonare dilatate sau aorta deplasată posterior după intervenția comutatorului. În 20 de cazuri consecutive de compresie vasculară, am observat șase cazuri de anomalii ale arcului aortic (patru arcuri aortice duble, un inel vascular incomplet, un aortă înconjurătoare), cinci cazuri de dilatare a arterelor pulmonare și un caz de agenezie a valvei pulmonare și patru cazuri .de hipertensiune pulmonară asociată cu defect septal ventricular), trei cazuri de aortă deplasată posterior după intervenție pentru transpunerea vaselor mari, trei cazuri de comprimare a bronhiei principale stângi prin aortă descendentă, o curea a arterei pulmonare (vezi Figura 4) și două compresii de către o arteră brahio-cefalică. 15

Pe lângă reconstrucțiile de proiecție de intensitate maximă, tehnica de redare a volumului este foarte eficientă pentru a arăta îngustarea căilor respiratorii centrale. Folosind această din urmă tehnică, este ușor să colorați structurile căilor respiratorii cu densitate redusă și structurile vasculare cu densitate mare pentru a obține imagini cu contrast ridicat, facilitând diagnosticarea compresiei vasculare (a se vedea Figura 4).

Revenire venoasă anormală

CT este o tehnică imagistică foarte eficientă pentru a detecta revenirea venoasă anormală pulmonară sau sistemică. Ambele tehnici permit vizualizarea 3D a acestor anomalii. Imaginile 3D pot fi utilizate ca metodă primară pentru diagnostic. Achizițiile protejate de ECG nu sunt necesare, deoarece structurile venoase nu sunt sensibile la mișcarea cardiacă. Locul de injectare și momentul achiziției trebuie alese cu atenție, deoarece timpul pentru cea mai bună opacificare depinde de drenajul venos și orice drenaj venos anomal poate interfera cu momentul optim. O achiziție întârziată suplimentară poate fi necesară pentru a opacifica întregul sistem venos.

Concluzie

CT multislice, în special angiografia DSCT, reprezintă astfel un important instrument suplimentar de diagnostic scăzut invaziv pentru evaluarea CHD. Folosind Iopromid la 300 mg/ml și valori scăzute ale mAs și kilovoltaj, se poate furniza o calitate excelentă a imaginii într-un mod foarte sigur, oferind informații relevante pentru un management chirurgical sau intervențional optim al acestor pacienți foarte tineri.