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Revista chilena de radiología

versión On-line ISSN 0717-9308

Rev. chil. radiol. v.12 n.1 Santiago  2006

http://dx.doi.org/10.4067/S0717-93082006000100003 

Revista Chilena de Radiología. Vol. 12 Nº 1, año 2006; 5-8.

TOMOGRAFIA COMPUTADA

 

PROTOCOLO PARA INYECCION DE MEDIO DE CONTRASTE EN ANGIOGRAFIA AORTICA ABDOMINAL CON TOMOGRAFO MULTICORTES

 

MSc. Mauricio Vergara E, Dr. Hugo Figueroa S, TM. Gerardo Rojas V.

Servicio Radiología. Clínica Santa María. Santiago de Chile.

Correspondencia a:


Abstract: 60 patients (58% males, ages in the range 16 to 81 years and body weights 43 to 100 kg) were injected with a test bolus of 16 mL of contrast material, at a constant speed of 4 mL/sec, for transit time measurement, and a diagnostic volume injection of 109 mL of contrast material, with an exponentially decaying speed (initial value, 4 mL/sec). Imaging was started at 10 seconds plus the specific transit time of each patient. Enhancement was determined in HU in three aortic regions (the celiac axis, distal aorta and common iliac artery). Injected contrast material volume was one and the same (109 + 16 = 125 mL, 350 mg/mL iodine) for every patient. Average enhancement in HU for the three ROIs and its variation coefficient were calculated for each patient. Correlations (linear regressions) were estimated between the different variables: average HU, body weight, body mass index, transit times and ages. Contrast homogeneity along the artery was excellent: variation coefficient in the range of 1% to 13.5%. Correlation of average enhancement in HU with body weight in kg was inverse (as expected) but weak: R2 = 0.226. This justified our a priori decision for a unique injected contrast volume, independently of body weight.

Key words: Angiotomography, non-ionic contrast media.


Resumen: 60 pacientes, derivados para angiografía tomográfica, 58% de ellos del sexo masculino, con edades en el rango de 16 a 81 años y pesos de 43 a 100 kg fueron estudiados con un protocolo que incluyó inyección de un bolo piloto de 16 ml de medio de contraste, con velocidad constante de 4 mL/seg, para determinar tiempos de tránsito, y posteriormente un volumen adicional de contraste de 109 mL, con una velocidad en decaimiento exponencial desde un valor inicial de 4 mL/seg. La adquisición de imágenes se efectuó 10 seg después del tiempo de tránsito específico determinado con el bolo piloto para cada paciente. El volumen total de contraste inyectado (16 + 109 = 125 mL, 350 mg/mL de I) fue el mismo para cada paciente. El contraste óptico (CO) de las imágenes se midió en unidades Hounsfield (UH) en 3 regiones de interés (ROI) aórticas: eje celiaco, aorta distal y arteria ilíaca común. En cada paciente se calculó el CO promedio de las 3 ROI y su coeficiente de variación. Se calcularon los coeficientes de correlación R2 entre las diferentes variables: HU promedio, peso corporal, índice de masa corporal, tiempo de tránsito y edad. La homogeneidad del CO a lo largo de la arteria abdominal fue excelente: coeficiente de variación en el rango de 1% a 13.5 %. La correlación entre el CO promedio en UH y el peso en kg resultó inversa, de acuerdo a lo esperado, pero débil: R2 = 0.226. Esto corroboró nuestra estrategia inicial de inyectar un mismo volumen de medio de contraste a todos nuestros pacientes.

Palabras clave: Angiotomografía, Medio de contraste no-iónico.


 

Introducción

En el protocolo unifásico, de la angiografía tomográfica, para obtener imágenes de la aorta abdominal, el medio de contraste se inyecta habitualmente por vía endovenosa a una velocidad constante durante un lapso de 30 a 40 seg. Este volumen creciente en el tiempo es eficientemente mezclado con sangre en el corazón derecho (250 mL) y, secuencialmente, con el volumen de sangre del pulmón (600 mL) y corazón izquierdo (250 mL). Este proceso no-instantáneo genera una concentración creciente de medio de contrate en corazón derecho-pulmón-corazón izquierdo, hasta lograr un valor máximo y luego decaer una vez que el proceso de inyección se detiene(1). El corazón izquierdo impulsa en la aorta una secuencia de bolos de sangre-contraste(2) con una frecuencia normal de 70 mL/impulso (50 mL/seg) y concentraciones creciente-decreciente en la aorta. Consecuentemente, las curvas de contraste óptico (CO) en diferentes zonas de interés (ROI) de la aorta, tendrán la forma clásica de una joroba, con una zona de concentración constante, alrededor del máximo de la curva, temporalmente muy estrecha para lograr imágenes secuenciales de la aorta abdominal con una CO homogénea (Figura 1).


Figura 1. Concentración del medio de contraste en ROI de aorta abdominal determinada por secuencia de bolos generados con inyección endovenosa de medio de contraste a velocidad constante.

Bae y col.(3) reportaron un ingenioso protocolo para ensanchar la zona de máximo contraste en estudios angiográficos con tomógrafos de corte único (single-slice CT) al inyectar el medio de contraste en forma endovenosa pero con una velocidad exponencialmente decreciente. El efecto es simple, durante los primeros 8 a 10 seg de inyección, la concentración en el volumen corazón-pulmón aumenta. Luego, la velocidad de inyección ha decaído lo suficiente como para sólo lograr compensar el ingreso-egreso de contraste. Este balance se prolonga durante unos 20 seg. para luego iniciar su decaimiento definitivo (Figura 2). Obviamente, el plateau de concentración máxima se logra con un valor de unidades Hounsfield (UH) inferior al del protocolo unifásico convencional.


Figura 2. Concentración del medio de contraste en ROI de aorta abdominal determinada por secuencia de bolos generados con inyección endovenosa de medio de contraste a velocidad exponencialmente decreciente.

Para estimar el instante en que se inicia el plateau de concentración que es el mejor instante para iniciar la adquisición de imágenes, Fleischmann y col.(4) propusieron efectuar la inyección de un pequeño volumen de medio de contraste o bolo piloto, y determinar el tiempo de máxima concentración en la ROI aórtica. Este tiempo representa razonablemente el «tiempo de tránsito» del medio de contraste en el volumen corazón-pulmón. Para volúmenes mayores de contraste utilizados con propósitos de diagnóstico, este tiempo corresponde al momento en que la curva comienza a crecer en la aorta. La adquisición de imágenes en el CT se inicia 10 seg. después del tiempo de tránsito. Ello cubre el «rising time» de la curva de concentración y marca el inicio de la zona plana. Nosotros asumimos este tiempo de los datos en la zona aortoilíaca determinados por Fleischmann(4) y Bae(3). Ambos mostraron plateau de máxima concentración con extensiones de 20 a 40 segs, tiempo suficiente para adquirir imágenes de concentración homogénea a lo largo de toda la aorta abdominal.

Material y métodos

Nuestro estudio incorporó 60 pacientes consecutivos, derivados al Servicio de Radiología para angiografía abdominal por diversas razones, 58% eran hombres, con edades entre 16 y 81 años y pesos entre 43 y 100 kg. Los bolos pilotos se inyectaron con velocidad constante de 4 mL/seg, hasta completar 16 mL de medio de contraste con 350 mg/mL de yodo (Optiray® 350). Para la inyección se usó una inyectora Liebel-Flarsheim CT9000, en modo unifásico, velocidad constante. Para cada paciente se registró el tiempo de ocurrencia del valor máximo de la concentración en UH, en un ROI a nivel de la zona del tronco celiaco. A continuación, se inyectó 109 mL del contraste, hasta completar los 125 mL de una jeringa pre-cargada, con la misma inyectora pero en el modo Opti-Bolus. En este modo la inyectora entrega un flujo continuo pero con una velocidad exponencialmente decreciente con un exponente de 0.01 sec-1. En todos los pacientes la adquisición de imágenes se inició 10 seg. después del tiempo de tránsito específico de cada caso. El tomógrafo utilizado fue el Somatom Emotion 6 (Siemens), con 6 líneas de detectores, técnica de 120 kV + 160 mAs y cortes de 3 mm. Nuestro protocolo no incluyó la recomendación de Fleischmann de un bolo final salino. Estimamos su efecto muy pequeño en las CO; esto fue recientemente confirmado por Monyé et al (5). en arterias carótidas.

En cada estudio se determinó la CO en UH en ROI fijos a nivel de tronco celiaco, aorta distal y arteria ilíaca común. Un modo automático de nuestro equipo entrega lecturas en UH para una misma ROI, preestablecida.

Resultados

La uniformidad del contraste óptico en las tres ROI definidas se cuantificó promediando las lecturas en UH, para cada paciente, y calculando el coeficiente de variación (desviación standard dividida por el promedio). En percentiles, la distribución de este coeficiente en nuestra serie de 60 pacientes, mostró que un 75% tenían un valor inferior al 8%, con un valor máximo del 13.5% y un mínimo del 1%; ninguno de ellos perceptibles a simple vista. Para el promedio del contraste, en HU, en las tres ROI, el 50% de los casos mostraron valores en el rango de 270 a 360 UH, con un máximo de 463 y un mínimo de 227.

La correlación con los pesos corporales fue inversa (como era esperable), pero también débil: R2 = 0.226 (Figura 3). Sus valores extremos fueron de 463 UH para 55 kg y 227 UH para 83 kg.


Figura 3. Contraste promedio, en UH, en 3 ROI aórticas en función del peso corporal en serie de 60 pacientes, inyectados para angiotomografía con un mismo volumen de 109 mL de medio de contraste.

Para los tiempos de tránsito, el 50% de los pacientes registró valores sobre los 10 segundos e inferiores a los 10.5 segundos, con un máximo de 16 seg. y un mínimo de 2 seg. En pacientes masculinos, el promedio fue de 8.0 seg. y de 8.4 seg. en mujeres; una diferencia no significativa. La correlación entre tiempos de tránsito y contraste promedio fue positiva pero débil: R2 = 0.0216 (Figura 4).


Figura 4. Contraste promedio, en UH, en 3 ROI aórticas en función del tiempo de tránsito en serie de 60 pacientes, inyectados para angiotomografía con un mismo volumen de 109 mL de medio de contraste.

Se probaron correlaciones entre UH promedio e índice de masa corporal y tiempos de tránsito y peso. Sus índices fueron inferiores a R2 = 0.004.

Discusión

Nuestro protocolo mixto compuesto por un bolo piloto seguido de la inyección continua del medio de contraste con velocidad exponencialmente decreciente, mostró excelente homogeneidad de las imágenes en arteria abdominal y su implementación rutinaria simple y expedita.

Respecto a posibles relaciones causales entre las variables definidas, Fleischmann y col.(4) también encontraron una correlación positiva pero débil entre UH promedio y tiempos de tránsitos. El mismo autor describe también, para un protocolo de inyección multifásico y las mismas ROI definidas por nosotros, una relación inversa y débil para el contraste promedio en UH y peso corporal. Es interesante observar que Fleischmann también utilizó un volumen fijo de medio de contraste para su serie de 16 pacientes.

Una observación que explica, a lo menos parcialmente, la gran dispersión de datos en el gráfico de UH promedio y peso corporal es que en estudios angiográficos con CT sólo participa el volumen sanguíneo corazón-pulmón y éste corresponde a menos de un quinto del volumen de sangre de todo el cuerpo. Nuestra serie muestra pacientes con iguales pesos corporales pero muy diferentes contrastes promedios UH y tiempos de tránsito, para un mismo volumen inyectado de medio de contraste. En otras palabras, una estimación específica del volumen a inyectar en cada paciente requiere de una función más compleja que una proporción lineal con su peso corporal.

La figura 5 muestra una aproximación a un índice de contraste más complejo: índice = (tiempo de tránsito + 10)/ (peso corporal) en seg/kg. La dispersión de los datos es mucho menor y el coeficiente de correlación R2 = 0.4181 es más fuerte al comparar con un índice que sólo considera el peso. Obviamente, todas estas consideraciones son específicas a los estudios angiográficos de la aorta abdominal.


Figura 5. Contraste promedio, en UH, de 3 ROI aórticas en función del índice = (tiempo tránsito + 10)/(peso corporal), en seg/kg, en serie de 60 pacientes, inyectados para angiotomografía con un mismo volumen de 109 mL de medio de contraste.

Bibliografía

1. Mark RG. Physiological fluid mechanics. Harvard-MIT Division of Health Sciences & Technology. HST 542J, 2003.         [ Links ]

2. Bae KT, Tran HQ, Heiken JP. Multiphasic injection method for uniform prolonged vascular enhancement at CT angiography: pharmacokinetic analysis and experimental porcine model. Radiology 2000; 216: 872-880.         [ Links ]

3. Bae KT, Tran HQ, Heiken JP. Uniform vascular contrast enhancement and reduced contrast medium volume achieved by using exponentially decelerated contrast material injection method. Radiology 2004; 231: 732-736.         [ Links ]

4. Fleischmann D, Rubin GD, Bankier AA, Hittmair K. Improved uniformity of aortic enhancement with customized contrast medium injection protocols at CT angiography. Radiology 2000; 214: 363-371.         [ Links ]

5. De Monyé C, Cademartiri F, de Weert T, Siepman D, Dippel D, van der Lugt A. Radiology 2005; 237: 555-562.         [ Links ]


Correspondencia: Dr. Mauricio Vergara E., mvergarae@hotmail.com