Studio della perfusione celebrale con TAC Dinamica: Aspetti tecnici ed applicazioni cliniche

Materiali e Metodi 
Sono stati sottoposti a TC dinamica 6 soggetti sani (4 m, 2 f, età media 54 anni) e 12 pazienti (5 f e 7 m; 
età media 57 anni), 6 colpiti da ictus cerebrale, 6 colpiti da emorragia subaracnoidea. In 3 pazienti 
l’esame è stato ripetuto a distanza di 3- 7 giorni dal primo.  
Ictus cerebrale 
I pazienti con ictus cerebrale (3 m 3 F, età media 59 anni, range 52-80) , sono stati sottoposti a TC 
encefalo di base, seguita da TC dinamica entro 6 ore dall’insorgenza dei sintomi. 
 Due pazienti, in base ai reperti dell’esame TC di base e della TC dinamica sono stati sottoposti a 
fibrinolisi intraarteriosa. 
Una TC dinamica di controllo è stata effettuata in due pazienti a distanza di 48-72 ore dalla precedente, 
per valutare il risultato della fibrinolisi o l’evoluzione del deficit di perfusione.. In tutti è stata ripetuta 
una TC encefalo  a distanza di 1-2 settimane, al fine di confrontare l’estensione del deficit di perfusione 
iniziale con l’area infartuale finale. 
Emorragia subaracnoidea (ESA) 
3 maschi e 3 femmine (età media 52 anni, range 37-80) con ESA da rottura di aneurisma, di cui 3 
sottoposti a clippaggio chirurgico e 3 a trattamento endovascolare, selezionati in base al decorso clinico 
postoperatorio e sottoposti a TC dinamica con somministrazione a bolo di m.d.c iodato a distanza di 7-
15 giorni dall’ESA e di 4-10 giorni dall’occlusione dell’aneurisma.  
In un paziente è stata effettuata una TC dinamica di controllo a distanza di 6 giorni dalla precedente. 
 
TAC dinamica con somministrazione a bolo di M.D.C 
Gli esami sono stati eseguiti su apparecchiatura TC spirale (Somatom Plus4, Siemens, Erlangen, 
Germania).  
La TC dinamica è preceduta da un esame TC dell’encefalo, effettuato senza mezzo di contrasto, con 15 
scansioni orientate secondo la direzione del palato duro (piano di Francoforte) e prevede l’iniezione di 
un bolo di 50 ml di mezzo di contrasto iodato (300mg/ml) in una vena antecubitale, con  iniettore a 
flusso costante di 10 ml/sec,  
Contemporaneamente alla somministrazione del m.d.c vengono effettuate 40 scansioni per un tempo di 
acquisizione di 40 secondi in rotazione continua. 
Le scansioni eseguite secondo il piano del palato duro includono i gangli della base, il talamo e parte 
dei territori vascolari dell’ arteria cerebrale anteriore, media e posteriore. 
Le sequenze di immagini,ottenute alla TC, vengono trasferite ad un personal computer (Intel pentium ) 
ed analizzate “offline” utilizzando un software commerciale (MR Vision, Menlo Park,CA, USA).  
Dopo l’elaborazione si ottengono i 4 parametri fondamentali della perfusione cerebrale, tempo di picco 
(Time-to-Peak,TTP), tempo di transito medio regionale (regional Mean Transit Time, rMTT), volume 
ematico cerebrale regionale (regional Cerebral Blood Volume, rCBV), flusso ematico cerebrale 
regionale (regional cerebral Blood Flow, rCBF), riportati sulle rispettive mappe “parametriche”  
.Le mappe parametriche così ottenute rappresentano immagini funzionali del cervello, in cui ogni pixel 
rappresenta un valore che deriva dall’applicazione di una funzione matematica complessa alla curva 
densità/tempo. 
Quando dalla mappa appare evidente un deficit di perfusione, l’area interessata viene valutata 
collocando ROI(regioni di interesse) e confrontata con la ROI corrispettiva sull’ emisfero 
controlaterale, si possono così confrontare i diversi valori di TTP,rCBV,MTT,rCBF di un emisfero con 
quello controlaterale e ottenere perciò importanti informazioni sugli aspetti emodinamici del 
microcircolo cerebrale  del paziente.  
 
Risultati 
1)  Pazienti con ictus cerebrale  
a) L’esame TC di base effettuato dopo il trattamento dell’aneurisma in nessun caso ha mostrato 
aree di ipodensità a distribuzione territoriale, mentre la sequenza di immagini in modalità “cine 
–display” evidenzia in tutti i pazienti, un ritardo nella comparsa del m.d.c in un emisfero rispetto 
al controlaterale, corrispondente al deficit di perfusione causato dall’occlusione arteriosa. 
b)  Negli stessi pazienti sono state identificate aree con deficit di perfusione nelle mappe del TTP, e 
in 2 pazienti anche nelle mappe del rCBV,rCBF e MTT. 
c) Il ritardo del TTP della ROI collocata nella regione ipoperfusa rispetto alla corrispettiva 
controlaterale varia da 4 a 18.5 secondi  
In tutti i casi la  ROI che presenta il ritardo del TTP presenta anche diminuzione del rCBV , 
rCBF e aumento del MTT rispetto alla ROI controlaterale, 
d) Nei pazienti sottoposti a fibrinolisi intraarteriosa con urokinasi, la TC encefalo effettuata ad 1-2 
settimane dimostra che l’area infartuale finale ha un’estensione inferiore all’area di 
ipoperfusione nella precedente mappa del TTP. 
e) In un paziente sono state effettuate due TC dinamiche, a distanza di tre giorni, e confrontando le 
mappe parametriche è stato riscontrato un aumento parallelo dell’rCBV e del MTT nelle aree 
frontali e occipitali adiacenti alla lesione infartuale ed una concomitante riduzione del rCBF. La 
differenza tra le ROI dei due emisferi nei due esami è passata da 18.5 sec a 5 sec. 
 
2)  Pazienti con ESA (sottoposti a intervento chirurgico o endovascolare)  
a) L’esame TC di base effettuato dopo il trattamento dell’aneurisma in nessun caso ha mostrato 
aree di ipodensità a distribuzione territoriale 
b) In tre pazienti la sequenza di immagini, valutata in modalità “cine display” evidenzia un ritardo 
nella comparsa del m.d.c in un emisfero rispetto al controlaterale. 
c) l’analisi comparativa della mappa parametrica del TTP, rCBV e rCBF ha evidenziato 
un’alterazione dell’emodinamica cerebrale, localizzata in due pazienti e diffusa all’intero 
emisfero nel terzo paziente 
d) Valutando i dati ottenuti col posizionamento delle regioni di interesse(ROI) sono state effettuate 
le seguenti osservazioni: 
-in un paziente vi è aumento di 1 secondo del TTP dell’emisfero sx rispetto al controlaterale che 
raggiunge i 2 secondi nella sostanza bianca temporale di sinistra rispetto alla controlaterale e 
aumento anche del rCBV dello stesso emisfero rispetto al controlaterale  
-in un altro caso vi è aumento significativo del TTP dell’emisfero dx con differenze rispetto al 
controlaterale di 4 secondi . 
-Nel terzo pz vi è aumento di 6 secondi  del TTP dell’emisfero sx rispetto al controlaterale. Per 
lo stesso pz è stato effettuato un secondo esame dinamico di controllo a distanza di 7 giorni 
dopo il primo al fine di valutare l’evoluzione del quadro, anche in relazione alla terapia 
instaurata.  
L’analisi delle mappe la valutazione delle ROI, posizionate nelle stesse aree del primo esame, ha 
dimostrato una normalizzazione del quadro emodinamico cerebrale con differenze tra i due 
emisferi per i valori del TTP che passano dai 6 secondi del primo esame dinamico a meno di 1 
sec.  
 
 
Box-and-Whisker Plot
TTP Ischemia
TTP emisfero control
MTT ischemia
MTT control
CBV ischemia
CBV control
CBF ischemia
CBF control
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330
 
 
 
CONLUSIONI 
La possibilità di ottenere con la TC dinamica uno studio non solo anatomo-morfologico ma anche 
funzionale che dia informazioni sull’emodinamica del circolo cerebrale rappresenta un vantaggio 
notevole per la gestione del paziente critico. Numerosi tentativi sono stati effettuati per attribuire un 
valore prognostico ai segni precoci di ischemia cerebrale alla TAC entro le prime ore dall’esordio dei 
sintomi, tuttavia questi segni spesso non sono di facile rilievo. Nella nostra esperienza la TC dinamica 
effettuata al termine dell’esame TC di base, ha consentito di identificare nelle prime sei ore dall’esordio 
dei sintomi l’esatta estensione del deficit di perfusione causato dall’occlusione arteriosa., e di ottenere 
informazioni preziose sull’esistenza e sull’efficacia dei circoli collaterali, elementi indispensabili non 
solo per una valutazione prognostica, ma soprattutto per le indicazioni ad una eventuale terapia 
fibrinolitica intraarteriosa.  
Il deficit di perfusione mostrato dalle mappe del Tempo di Picco (TTP) comprende infatti, non solo il 
cosiddetto “core” ischemico, cioè l’area di ischemia irreversibile, ma anche la penombra ischemica e 
cioè il tessuto cerebrale in cui l’ischemia è potenzialmente reversibile. Nella nostra esperienza, in 
accordo con i più recenti lavori comparsi in letteratura sull’argomento, la mappa del TTP è quella che 
meglio rappresenta il deficit di perfusione iniziale, poiché è ottenuta con un semplice calcolo che non 
implica funzioni matematiche più complesse con possibilità di errore superiori. Dall’analisi delle ROI 
 
Grafico esemplificativo della differenza statisticamente valutata per i valori ttp,mtt,cbv,cbf  tra le roi ischemiche e 
l’emisfero controlaterale nei pz con ictus cerebrale. 
emerge una differenza statisticamente significativa (p<0.05) tra i valori di TTP, MTT,  rCBV e rCBF 
delle aree ipoperfuse e le rispettive controlaterali.  
La differenza di TTP tra l’area ischemica e l’area corrispondente nell’emisfero opposto è da ritenersi 
indicativa di un severo di perfusione deficit quando supera i 4 secondi.  
L’ altra applicazione clinica in cui la TAC dinamica ha dimostrato una reale efficacia ai fini prognostici 
e di programmazione terapeutica è il vasospamo cerebrale in pazienti con emorragia subaracnoidea 
causata (ESA) da rottura di aneurisma cerebrale sottoposti ad intervento chirurgico o a trattamento 
endovascolare. 
L’angiografia cerebrale, generalmente effettuata a distanza di 1 settimana dall’intervento, è in grado di 
dimostrare l’esistenza del  cosiddetto “vasospasmo angiografico”in circa il 30% dei casi, che non 
sempre si trasforma in “vasospasmo clinico”e quindi non fornisce informazioni sulle reali condizioni 
emodinamiche del microcircolo cerebrale.  In questi pazienti la TAC dinamica è risultata in grado di 
rilevare deficit di perfusione degli emisferi cerebrali, ben riconoscibili nelle mappe del TTP, causati dal 
vasospamo post-ESA, prima che si instauri un’ischemia cerebrale. L’esperienza anche a livello 
internazionale sullo studio della perfusione cerebrale con TAC dinamica nel vasospasmo è limitata, 
tuttavia riteniamo che, se i risultati preliminari fossero confermati  su una casistica più ampia la TC 
dinamica potrebbe rappresentare uno strumento efficace, utilizzabile routinariamente nella pratica 
clinica, non solo per una diagnosi precoce di vasospasmo cerebrale,  ma anche per il monitoraggio 
dell’efficacia della terapia farmacologica.  
In conclusione la TC dinamica rappresenta un’utile integrazione dell’esame TC convenzionale, non 
necessita di lunghi tempi di esecuzione e, a differenza di quest’ultima, ha il pregio di fornire 
informazioni  sulle condizioni emodinamicche del cervello in una fase precoce, in cui importantissime 
decisioni terapeutiche possono ancora essere prese, come la fibrinolisi intraarteriosa o la terapia 
aggressiva del vasospasmo cerebrale.