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Mezzo di contrasto: cos’è, come funziona e i possibili effetti collaterali

I mezzi di contrasto sono sostanze utilizzate nell’ambito di diagnostica per immagini che servono a migliorare la visualizzazione delle strutture e mettere in risalto delle anomalie degli organi e dei tessuti. Vediamo come funziona la loro somministrazioni e a quali effetti collaterali potrebbe portare.
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Dott. Maurizio Cè Medico chirurgo
19 Luglio 2022 * ultima modifica il 19/07/2022

L’utilizzo dei mezzi di contrasto rappresenta una grande innovazione nel mondo della radiologia tradizionale e, più generale, della diagnostica per immagini in medicina. Il loro utilizzo ha permesso di migliorare apprezzabilmente le performance diagnostiche delle diverse metodiche, con un vantaggio significativo per la salute dei pazienti.

Cos'è

Il mezzo di contrasto (MDC) è una sostanza che serve ad aumentare la risoluzione di contrasto di un’immagine radiologica. A questo proposito, molti esami radiologici possono essere svolti in condizioni di base (senza MDC) e dopo infusione di MDC. Come discusso in alcuni articoli precedenti, la diagnostica per immagini produce delle rappresentazioni bidimensionali, proiettive (come la classica radiografia del torace) o volumetriche (per esempio la tomografia computerizzata) di una parte del corpo.

Il compito del radiologo è quello di studiare queste immagini, distinguere gli organi e i tessuti che compongono il nostro organismo e, quando possibile, individuare e caratterizzare i processi patologici. Un limite importante all’interpretazione delle immagini radiologiche è che, in condizioni di base, i diversi tessuti biologici possono essere difficili da differenziare gli uni rispetto agli altri, e alcuni tipi di lesioni (per esempio di natura tumorale) potrebbero non essere riconoscibili. In altre parole, l’immagine appare troppo “piatta”, uniforme, ovvero poco contrastata.

Per chiarire l’utilità del mezzo di contrasto, consideriamo l’esempio della tomografia computerizzata (TC, detta impropriamente TAC). Questa metodica si basa sull’attenuazione di un fascio di raggi X. In estrema sintesi, funziona in questo modo: tanto più il materiale è denso, tanto più il fascio viene attenuato. Questa informazione viene "letta" dalla macchina e tradotta in una scala di grigi che andrà a comporre la nostra immagine radiologica. Il calcio, contenuto nelle nostre ossa, e l’aria, contenuta nei polmoni, presentano dei livelli di attenuazione agli estremi dello spettro, rispettivamente molto alto e molto basso. Di conseguenza, verranno rappresentati – semplifichiamo – rispettivamente con il “bianco” e il “nero”. In mezzo a questi due estremi si trovano tutti i tessuti biologici che compongono i nostri organi, come il cuore, il fegato, i muscoli, ecc. (il grasso fa parziale eccezione). Tutte queste strutture presentano un comportamento molto simile al passaggio dei raggi X e, pertanto, in condizioni di base, appaiono uniformemente “grigie”, difficilmente distinguibili le une dalle altre.

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Come funziona

In che modo il MDC accresce la possibilità di distinguere tra queste strutture? Consideriamo il caso della TC, che è più semplice da illustrare. In linea di principio, il mezzo di contrasto stesso è una sostanza dotata di un alto coefficiente di attenuazione, ovvero una sostanza che, analogamente al calcio, oppone molta "resistenza" al passaggio dei raggi X, soprattutto quando è molto concentrata. Il MDC viene generalmente somministrato per via endovenosa e, attraverso il circolo sanguigno, si distribuisce in pochi secondi a tutti i tessuti dell’organismo. Dopo aver raggiungo il cuore attraverso le vene del braccio, il MDC viene inizialmente trasportato all’interno dei vasi sanguigni arteriosi di grosso calibro. In seguito, mediante la rete capillare, si diffonde in tutto l’organismo “impregnando” i diversi tessuti. Infine, viene filtrato e progressivamente eliminato dal corpo.

Se immaginassimo i vasi sanguigni come una sorta di rete stradale, dovremmo concludere che questa rete non è uniforme su tutto il “territorio” del nostro organismo, ma presenta alcune importanti variazioni a seconda dei distretti corporei. Poichè i diversi organi e tessuti presentano ciascuno una peculiare “organizzazione vascolare”, le modalità e i tempi di distribuzione del MDC non sono le stesse per tutte le parti del nostro corpo: il risultato è che il mezzo di contrasto “colora” più precocemente alcuni organi e apparati e più tardivamente altri. Inoltre, entrando in circolo, il MDC progressivamente si diluisce nel volume di sangue contenuto all'interno del corpo e in questo modo anche il suo "potere contrastante" si riduce. La dinamica del MDC, ovvero la modalità con cui si distribuisce all’interno del corpo in relazione al tempo, è fondamentale in diagnostica per immagini: infatti, è proprio dalla possibilità di “fotografare” in diversi istanti il modo in cui questa sostanza di distribuisce e viene eliminata dal nostro corpo che si ricavano importanti informazioni diagnostiche.

Abbiamo accennato in apertura ad una funzione molto preziosa dei MDC, ovvero quella di aiutare il radiologo nella caratterizzazione delle lesioni tumorali. I tumori maligni crescono molto velocemente e, poichè una proliferazione cellulare esuberante necessità di un adeguato apporto di metaboliti (ossigeno, glucosio, ecc.), la loro crescita si accompagna necessariamente allo sviluppo di una rete vascolare di supporto. Tuttavia, a differenza della rete capillare che irrora i tessuti normali, i vasi che la compongono sono fragili, malformati e presentano altre caratteristiche anomale. Lo sviluppo di questa rete vascolare aberrante è alla base della peculiare dinamica del MDC che permette di identificare alcune lesioni tumorali rispetto al tessuto sano circostante e, in molti casi, di distinguere le lesioni tumorali a crescita lenta da quelle meno aggressive.

A cosa serve

In altri articoli, abbiamo discusso i principi alla base del funzionamento delle principali tecniche di diagnostica per immagini, quali l’ecografia, la risonanza magnetica e la tomografia computerizzata. Ciascuna di queste metodiche può essere “potenziata” mediante la somministrazione di MDC. I mezzi di contrasto funzionano con un meccanismo diverso a seconda della metodica nella quale vengono impiegati, ma il principio generale è lo stesso: migliorare la visualizzazione delle strutture e mettere in risalto delle anomalie degli organi e dei tessuti. I MDC più comuni funzionano, come si è detto, aumentando l’attenuazione dei raggi X (questo accade nella radiologia convenzionale e nella tomografia computerizzata) o migliorando l’intensità del segnale (nella risonanza magnetica). In tempi relativamente più recenti sono stati sviluppati dei MDC per l’uso in ambito ecografico che hanno dimostrato delle applicazioni molto promettenti, e che godono di alcuni vantaggi significativi in termini di sicurezza e tollerabilità rispetto ad a quelli usati in altre metodiche.

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Effetti collaterali e controindicazioni

I MDC sono dei farmaci a tutti gli effetti. La somministrazione del MDC è una procedura medica e deve essere effettuata in un ambiente idoneo e in presenza di un’adeguata indicazione che ne giustifichi l’utilizzo.

Poiché l’espulsione del MDC (in particolare per la TC e la risonanza magnetica) avviene prevalentemente per via renale, è necessario controllare la funzionalità dei reni prima di sottoporsi all’indagine diagnostica. Nei pazienti con insufficienza renale, l’esecuzione di un’esame con MDC deve sempre essere preceduta da una valutazione del rapporto costi/benefici.

In un gruppo molto ristretto di pazienti, la somministrazione del MDC può provocare un danno renale, in particolare un peggioramento acuto della funzione renale. L’insorgenza di questa complicanza dipende da diversi fattori quali il tipo di MDC utilizzato o le condizioni del paziente. Nella maggior parte dei casi il peggioramento è transitorio. Altre volte il deterioramento della funzione renale è grave e persistente e talora è necessario ricorrere al trattamento dialitico. Nei pazienti a rischio, possono essere attuate alcune strategie per prevenire il danno da MDC, sebbene le evidenze di letteratura non sia univoche in tal senso.

La somministrazione del MDC non comporta alcun dolore per il paziente. Nel caso dei MDC organo-iodati, quelli utilizzati per la tomografia computerizzata,

Un ulteriore aspetto relativo ai MDC è la possibilità di andare incontro a reazioni da ipersensibilità immediata (reazioni allergiche). Il rischio di sviluppare questo tipo di reazioni esiste indipendentemente dalla via di somministrazione e dalla quantità di mezzo di contrasto somministrata. Le manifestazioni possono essere molto varie: da un lieve pizzicore a livello delle labbra fino allo shock anafilattico. Fortunamente, quelle gravi sono estremamente rare. Inoltre, molte pregresse reazioni "allergiche" che vengono segnalate, ad una valutazione più attenta, che comprende sempre un'accurata anamnesi dei segni e dei sintomi segnalati dal paziente, non lo sono realmente; si tratta piuttosto di episodi di malessere aspecifico vissuti nel momento dell’esame, in cui l'ansia gioca un ruolo importante. Al contrario, la sensazione di pizzicore a livello delle labbra associata alla comparsa di piccoli ponfi cutanei, è una tipica manifestazione di una lieve reazione da ipersensibilità che, come tale, deve sempre essere sempre valutata con attenzione.

Purtroppo, è molto difficile identificare a priori i pazienti che svilupperanno questo tipo di reazioni, sebbene alcuni di essi siano particolarmente a rischio, per esempio i pazienti asmatici non controllati da terapia, inclusi i soggetti che hanno manifestato in precedenza reazioni di ipersensibilità ad un qualsiasi MDC.

I medici sono sempre molto prudenti nel segnalare questo tipo di situazioni e, qualora il paziente avesse la necessità di sottoporsi nuovamente ad un esame con MDC, verrà valutata attentamente l’opportunità di ripetere questa indagine. In ogni caso, esistono diverse alternative possibili e il radiologo sceglierà quella più idonea al paziente, tra cui:

  • l’utilizzo di un diverso tipo di mezzo di contrasto;
  • l'utilizzo di una metodica alternativa, per esempio la risonanza magnetica al posto della TC o viceversa;
  • eseguire una "preparazione" farmacologica (protocollo di premedicazione) nelle ore precedenti l'esame;
  • condurre l'esame in ambiente protetto, generalmente ospedaliero, alla presenza di un rianimatore.

In ogni caso, affinché il medico radiologo possa prendere la decisione migliore per il paziente e svolgere l'indagine in sicurezza, è necessario portare in visione al momento della visita tutta la documentazione riguardante la storia clinica precedente ed esplicitare eventuali episodi pregressi, "dubbi" o conclamati, di reazioni allergiche.

Laureato con Lode in medicina e chirurgia all’Università degli Studi di Milano con una tesi sull’organizzazione anatomo-funzionale del linguaggio umano, ha altro…
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