Ecografia cu substan?? de contrast (CEUS – contrast enhanced ultrasound) este o tehnic? imagistic? neinvaziv? care ofer? o mai bun? vizualizare a structurilor vasculare prin ad?ugarea de contrast la imaginea ecografic? clasic? (mod B, drugstore hospital Doppler color).

Necesitatea unui contrast în ecografie a apărut ca urmare a dificultății de a distinge cu acuratețe interfața dintre țesut și sânge, perfuzia sau fluxul sangvin dintr-o leziune, având în vedere că organismul este compus din 70% apă și că diferitele structuri adiacente au ecogenicitate similară.

Ecografia cu substanță de contrast are actualmente multiple aplicații în practica clinică: studii de perfuzie a miocardului, ecocardiografie, vizualizarea vaselor mari (intracraniene, periferice) și a vaselor mici (din ficat, rinichi, pancreas, sân). Ecografia cu substanță de contrast (CEUS) este similară tomografiei computerizate cu substanță de contrast (CECT – contrast enhanced computer tomography), însă în cazul ultrasongrafiei agentul folosit pentru obținerea contrastului nu conține iod și se poate administra și pacienților cu insuficiență renală (substanțele de contrast iodate având ca principale riscuri apariția unei reacții alergice severe – anafilaxie și precipitarea unei insuficiențe renale). Un alt avantaj al ecografiei cu substanță de contrast este absența iradierii, care poate fi semnificativă în cazul CT.

CEUS permite vizualizarea structurilor vasculare și parenchimatoase în timp real (lafel ca și CT sau IRM), în paralel cu imaginea ecografică standard. Este o investigație neinvazivă, cu riscuri minime, care oferă informații valoroase ca și alte tehnici imagistice de vârf (CT, IRM, PET).

Prima aplicație a ecografiei cu substanță de contrast a fost în patologia cardiacă, iar ulterior tehnica a fost extinsă și la patologia hepatobiliară, renourinară, splenică, prostatică, limfatică, mamară și tiroidiană. Actualmente, CEUS este cel mai mult folosită pentru diagnosticul diferențial al leziunilor focale hepatice – adenom, hiperplazie nodulară focală, noduli de regenerare, hemangiom, chist, abces, carcinom hepatocelular, colangiocarcinom, carcinom fibrolamelar, metastaze; în funcție de vascularizația leziunii, ecografia cu substanță de contrast permite diferențierea formațiunilor benigne de cele maligne cu o mare acuratețe.

Ce sunt microbulele?

Necesitatea folosirii unei substanțe de contrast în ecografie a pornit de la limitarea acestei tehnici imagistice de a vizualiza vasele mici (spre exemplu din parenchimul hepatic). Pentru a putea vizualiza vasele de sânge în modul Doppler color, este necesară o anumită viteză a fluxului de sânge care este atinsă doar în vasele de calibru mare și mediu, însă nu și în microcirculație, unde velocitatea fluxului sangvin este de 100 ori mai mică decât în vena portă și de 1000 ori mai mică decât în aortă. Pentru a putea evidenția fluxul sangvin în microcirculație au fost create substanțe de contrast pe bază de microbule, care sunt bule de gaz inert încapsulate într-o membrană lipidică/proteică/polimerică (pentru stabilitate). Microbulele au dimensiuni de 1-5 µm (mai mici decât eritrocitele), ceea ce le permite să aibă același traiect ca și hematiile, să pătrundă complet în microcirculație și să genereze contrast. Microbulele rămân strict intravascular, nu difuzează în țesuturi, iar durata lor de viață este perfect controlabilă de către operator, care le poate distruge prin scăderea frecvenței ultrasunetelor. Microbulele au un grad înalt de ecogenicitate, crescând astfel abilitatea vaselor de sânge de a reflecta ultrasunetele și de a produce un contrast bun în raport cu parenchimul înconjurător.

Selecția materialului din care este compusă membrana este factorul determinant pentru ușurința cu care microbulele sunt prelucrate de către sistemul imunitar și elasticitatea mecanică a acestora: astfel, folosirea unui material hidrofil scade timpul de rezidență al microbulelor în circulație, iar folosirea unui material foarte elastic asigură o rezistență crescută la energia acustică. Actualmente, învelișul microbulelor este compus din albumină, lipide, galactoză sau polimeri. Particulele de gaz din structura microbulelor pot fi reprezentate de aer, perfluorocarbon sau nitrogen. La suprafață, microbulele sunt învelite și cu un strat de polietilenglicol (PEG), care împiedică agregarea lor, le face non-reactive și le “ascunde” temporar de celulele imunitare (prelungindu-le timpul de rezidență în circulație).

Actualmente este studiată posibilitatea administrării de medicamente cu ajutorul microbulelor în afecțiuni precum ateroscleroza (țintind procesul inflamator din microcirculație) sau tumori (țintind circulația neoangiogenetică). Microbulele au dimensiuni mai mari decât lipozomii și pot astfel transporta o cantitate mai mare de medicament și totodată mai mici decât hematiile ceea ce le oferă capacitatea de a pătrunde în microcirculație. Se cercetează și posibilitatea terapiei genice prin conjugarea microbulelor cu un vector ADN.

Care este principiul ecografiei cu substanță de contrast?

Principiul ecografiei cu substanță de contrast constă în proprietatea microbulelor de a-și modifica dimensiunea ca răspuns la stimularea cu ultrasunete. Oscilația volumului lor generează ecouri de frecvențe diferite către sonda de ecograf și conferă astfel contrastul spațiului vascular cu parenchimul adiacent. Există 2 fenomene principale în ecografia cu substanță de contrast: amplificare (enhancement) și spălare (washout), pe baza cărora se stabilește caracterul leziunii cercetate. Este foarte important ca ecograful să fie bine calibrat înaintea începerii unei examinări și în special ca MI (mechanical index) să fie scăzut (sub valoarea normală folosită în ecografia standard) pentru că altfel bulele vor fi distruse. Chiar dacă se pierde puțin din rezoluție ca urmare a modificării frecvenței ultrasunetelor (imaginea este puțin mai zgomotoasă comparativ cu cea a ecografiei standard în mod B), contrastul parenchim-vase de sânge este foarte bun; în cazul în care imaginea ecografică standard (mod B) este suboptimă, imaginea CEUS va fi probabil dezamăgitoare.

Cum se realizează ecografia cu substanță de contrast?

Înainte de realizarea ecografiei cu substanță de contrast se efectuează o ecografie standard (mod B și mod Doppler). Se cateterizează o venă periferică (preferabil vena antecubitală) cu un ac de diametru mai mare decât cel uzual (20-22 Gauge) și se pregătește substanța de contrast în dispozitivul din kitul oferit de firma producătoare. Se injectează în bolus substanța de contrast, după care se împinge coloana de bule prin injectarea pe aceeași linie venoasă a 5-10 ml ser fiziologic. Ecografistul trebuie să fie cu transductorul pe leziune și să înceapă înregistrarea imaginii imediat după injectarea substanței de contrast, deoarece prima fază (cea arterială) apare rapid (în 10-20 secunde). În momentul injectării microbulelor, pacientul nu simte nimic. În fapt, procedura este complet nedureroasă, dacă nu luăm în considerare venopuncția. Examinatorul va urmări pe ecranul ecografului și va înregistra imaginile cu timpii vasculari care corespunând pătrunderii agentului de contrast în microvascularizație: pentru parenchimul hepatic – faza arterială (începe la 10-20 sec și se termină la 25-35 sec), faza portală-venoasă (începe la 30-45 sec și se termină la 120 sec) și faza tardivă (după 120 sec până la 240-360 sec). La finalul examinării, examinatorul distruge microbulele prin creșterea MI (mechanical index) la valoarea normală folosită în ecografiile diagnostice standard (pentru ecografia cu substanță de contrast se recomandă un MI de 0.05-0.25, optim sub 0.10). Există și posibilitatea administrării continue de substanță de contrast, prin perfuzie intravenoasă.

Ce substanțe de contrast se folosesc în CEUS?

• Levovist (aer cu galactoză și acid palmitic ca surfactant)
• SonoVue (hexafluorid cu membrană fosfolipidică)
• Luminity (octafluoropropan – perflutren, învelit în membrană lipidică)
• Optison (octafluoropropan – perflutren, învelit în membrană de albumină)
• Sonazoid
• Definity

În afară de administrarea intravenoasă, substanțele de contrast pentru ecografie pot fi administrate și intravezical, pentru studiul refluxului vezico-ureteral.

Care sunt riscurile ecografiei cu substanță de contrast?

Incidența reacțiilor alergice severe (anafilactoide) este mai mică decât cea folosită în CT și comparabilă cu cea a substanțelor de contrast folosite în IRM. În investigațiile abdominale, incidența reacțiilor anafilactoide a fost de 0.001%. Procedura trebuie efectuată în instituții dotate cu echipament pentru intervenție de urgență.

Care sunt indicațiile ecografiei cu substanță de contrast?

• ecocardiografie
• studiu de perfuzie miocardică
• vizualizarea vaselor intracraniene
• leziuni focale în ficat, pancreas, rinichi, tiroidă și sân
• boli gastrointestinale (cuantificarea activității inflamatorii în boala Crohn)
• evidențierea refluxului vezico-ureteral
• ghidarea procedurilor de ablație termică (laser, microunde, radiofrecvență) sau chimică
• monitorizarea pacienților oncologici pentru depistarea metastazelor
• traumatisme abdominale
• urosonografie de micțiune
• rupturi de mușchi și tendoane

Care sunt contraindicațiile ecografiei cu substanță de contrast?

Nu există contraindicații absolute ale ecografiei cu substanță de contrast. Se recomandă precauție la pacienții cu disfuncție cardiopulmonară severă.

Avantaje ale ecografiei cu substanță de contrast

• ușor de efectuat
• repetabilă
• mai ieftină decât CT/IRM
• durată scurtă de examinare (10 minute)
• profil de siguranță foarte bun (nu presupune iradiere, risc mai de reacții adverse la substanța de contrast decât cel asociat examinării CT cu agent de contrast)
• poate fi efectuată la pacienții cu implanturi metalice (spre deosebire de IRM)
• poate fi efectuată la pacienții cu insuficiență renală
• substanța de contrast rămâne strict intravascular, nu difuzează în țesuturi (spre deosebire substanțele de contrast iodate folosite pentru CT)
• sensibilitate și specificitate mare (85-95%) în diferențierea leziunilor hepatice benigne de cele maligne
• deoarece microbulele generează un contrast puternic, sunt necesare doze mai mici de substanță de contrast față de alte investigații imagistice (IRM)

Dezavantaje ale ecografiei cu substanță de contrast

• acuratețe scăzută în cazul ficatului steatozic și la pacienții obezi
• nu oferă o vedere panoramică, ci doar focalizată asupra leziunii
• microbulele nu persistă pentru mult timp în circulație, ceea ce limiteză durata examinării

Referințe: Guidelines and Good Clinical Practice Recommendations for CEUS