Esami con Mezzi di Contrasto: Scopri Tutto su Creatinina, Effetti Collaterali e Gadolinio!

Coloranti e sostanze di varia natura possono essere somministrati prima di alcuni esami diagnostici per immagini. Il loro uso è iniziato negli anni immediatamente successivi alla scoperta dei raggi X, avvenuta nel 1895 a opera del fisico tedesco Wilhelm Röntgen. La proprietà di penetrare attraverso i tessuti corporei rese i raggi X uno strumento cruciale già dal 1896. Furono, per esempio, utilizzati per individuare fratture e corpi estranei nei soldati italiani di ritorno dalla guerra in Abissinia. Tuttavia, i raggi X non permettono di evidenziare in modo soddisfacente i profili dei tessuti molli e di differenziarli visivamente da quelli circostanti.

Per tentare di superare questi limiti furono sperimentati i primi mezzi di contrasto. Si tratta di sostanze che modificano l’assorbimento dei raggi X dell’area esaminata, permettendo di distinguerla dalle strutture adiacenti ed estendendo così l’applicazione della diagnostica per immagini.

I Primi Risultati e l'Evoluzione dei Mezzi di Contrasto

I primi studi su agenti di contrasto, nel 1898, si basavano sull’osservazione che gli elementi con alto numero atomico assorbivano maggiormente i raggi X. Nel corso degli esperimenti vennero quindi somministrati ad animali di laboratorio e ad arti amputati vari metalli pesanti, tra cui mercurio, piombo e bismuto. Per un certo periodo fu quest’ultimo, sotto forma di sale di bismuto, a essere maggiormente utilizzato per la diagnostica per immagini. In seguito presero il suo posto elementi via via meno tossici, come i sali di bario e iodio, anche se oggi il bismuto è tornato di interesse nell’ambito della ricerca sulle nanoparticelle. Solo verso gli anni Settanta i progressi della chimica organica permisero di ottenere mezzi di contrasto in grado di eliminare gran parte degli effetti collaterali per i pazienti.

Quanti Tipi di Mezzo di Contrasto Ci Sono Oggi?

Oggi esiste un’ampia varietà di mezzi di contrasto per la diagnostica per immagini, che a seconda delle proprietà chimico-fisiche si applicano a diverse tecnologie (radiografia, tomografia computerizzata, risonanza magnetica o ecografia). Le sostanze possono essere somministrate tramite iniezione e somministrazione orale o introdotte in altro modo, per esempio attraverso clisteri rettali, nell’area da visualizzare.

Un mezzo di contrasto ideale dovrebbe essere pratico da somministrare, economico, chimicamente e fisicamente stabile, non tossico né cancerogeno, ben tollerato dal paziente, rapidamente eliminabile dal corpo, né troppo né troppo poco viscoso e in grado di raggiungere una determinata concentrazione nell’area da esaminare.

Una sostanza può fornire contrasto negativo o positivo a seconda che aumenti la trasparenza o l’opacità della zona da esaminare rispetto al tessuto circostante. I gas (aria, ossigeno o anidride carbonica) sono spesso usati come mezzo di contrasto negativo per le radiografie, mentre le già citate soluzioni di iodio e bario sono radio-opache, assorbono cioè le radiazioni ionizzanti e sono usate per creare contrasto positivo. Mezzi di contrasto negativi e positivi possono anche essere usati in combinazione, per migliorare la qualità delle immagini radiografiche; in questo caso si parla di indagini a doppio contrasto come il clisma opaco.

A Ciascun Mezzo di Contrasto il Suo Esame Diagnostico

Il solfato di bario è l'agente di contrasto utilizzato più comunemente per gli esami radiografici dell’apparato digestivo. È denso, insolubile in acqua o negli acidi digestivi, stabile, relativamente economico e in grado di distribuirsi in modo uniforme sulla mucosa gastrointestinale. Può essere somministrato in forma di liquido, pasta, pastiglie o tramite clisteri anali, e viene espulso con le feci (solitamente nell’arco di 24 ore). Al paziente, soprattutto in caso di somministrazione endovenosa, può essere richiesto di digiunare per alcune ore prima di assumere il mezzo di contrasto e di bere molta acqua o altre bevande dopo l’esame per favorire l’eliminazione.

Nei casi in cui le soluzioni al solfato di bario siano sconsigliate, si può optare per un mezzo di contrasto a base di iodio, che fornisce un contrasto minore nelle immagini diagnostiche del tratto digestivo ma può rivelarsi più sicuro. Oltre che come seconda scelta per le radiografie gastrointestinali, i preparati a base di iodio sono estremamente diffusi in radiologia, in varie formulazioni a seconda delle molecole con cui lo iodio è legato. Sono generalmente somministrati per iniezione e si usano in particolare per visualizzare le strutture vascolari, e il sistema di escrezione urinario. I mezzi di contrasto a base di iodio si usano comunemente durante l’esecuzione degli esami TAC e vengono somministrati per via endovenosa per evidenziare la diversa vascolarizzazione delle lesioni tumorali rispetto ai tessuti sani e per eseguire gli esami di angio-TC e uro-TC. Inoltre il mezzo di contrasto a base di iodio viene iniettato direttamente nel circolo arterioso tramite l’introduzione di cateteri per eseguire le arteriografie e le coronarografie.

Rispetto alla radiografia, con la risonanza magnetica si possono distinguere più facilmente tessuti molli differenti in base alle loro diverse proprietà magnetiche. Se però si vogliono distinguere tessuti magneticamente simili, è necessario utilizzare mezzi di contrasto paramagnetici. Si tratta tipicamente di composti contenenti gadolinio, somministrati tramite iniezione (anche se in passato sono stati considerati mezzi di contrasto contenenti ossidi di ferro o manganese).

Per gli esami ecografici, invece, si possono usare microbolle gassose contenute in una piccola sfera, di dimensioni inferiori a quelle di un globulo rosso. Queste bolle diventano più brillanti quando riflettono gli ultrasuoni, e questo le rende ideali in particolare per visualizzare i vasi sanguigni e per l’ecografia al cuore. Le microbolle si dissolvono poi nell’arco di una quindicina di minuti e il gas in esse contenuto viene trasportato ai polmoni da cui viene espirato.

Gli esami con microbolle sono ottimali anche per pazienti con problemi renali o allergie ai mezzi di contrasto; le microbolle possono essere direzionate verso un’area definita dotando la loro superficie di specifiche molecole, che vadano ad attaccarsi a tessuti designati aumentando il segnale nei tessuti bersaglio. In alternativa possono essere lasciate libere di fluire per monitorare il flusso di sangue nel sistema circolatorio, valutando la perfusione sanguigna negli organi, la presenza di masse, occlusioni, anormalità strutturali e attività infiammatorie.

Reazioni Avverse ai Mezzi di Contrasto

Le reazioni avverse ai mezzi di contrasto si classificano generalmente come idiosincratiche e non idiosincratiche. Le prime sono imprevedibili, derivano da una reazione allergica e possono essere fatali in un caso su 170.000 per gli agenti allo iodio; le seconde derivano da meccanismi noti di tossicità chimica o dal passaggio di fluidi dall’interno all’esterno delle cellule, che può disidratarle.

Tali effetti indesiderati sono molto rari nel caso di ingestione o inserimento rettale dei mezzi di contrasto. Nel caso del solfato di bario, le reazioni allergiche sono di solito dovute non all’agente in sé ma agli eccipienti presenti in soluzione. I preparati al bario inoltre si sconsigliano in caso di occlusioni intestinali, dato che possono peggiorarne la gravità e diventano pericolosi in caso di perforazioni del tratto digestivo: se per esempio si riversa nella cavità peritoneale, la soluzione al bario può causare reazioni infiammatorie molto gravi con un tasso di mortalità fino al 50 per cento anche per i pazienti che si trovano già in ospedale.

Anche gli effetti collaterali dei mezzi di contrasto allo iodio sono poco frequenti e perlopiù si tratta di sensazioni di caldo, localizzate o nell’intero corpo. Le reazioni di tipo allergico si presentano con maggiore probabilità in soggetti allergici o asmatici, e possono essere lievi (nausea, viso arrossato, prurito), moderate (reazione cutanea, vomito, brividi) o gravi e rischiose per la vita, come gonfiore alla gola che interferisca con la respirazione, affanno e dispnea, calo della pressione sanguigna e battito cardiaco irregolare. Queste condizioni vanno trattate come una reazione anafilattica, con la massima urgenza.

Possono manifestarsi anche reazioni gravi a carico dei reni (nefropatia da contrasto), specialmente in caso di uso continuativo e prolungato di mezzi di contrasto iodati in persone che abbiano già un problema pre-esistente renale; questo è il motivo per cui ai soggetti che devono eseguire un esame come una TAC con infusione endovenosa di mezzo di contrasto viene prima richiesto l’esame del sangue della creatinina per escludere una pre-esistente insufficienza renale.

Gadolinio e Fibrosi Sistemica Nefrogenica

Un particolare tipo di reazione indesiderata al gadolinio è chiamata fibrosi sistemica nefrogenica: la pelle, il tessuto connettivo e gli organi si ispessiscono, sviluppando chiazze rosse o scure, rendendo il movimento difficile e limitato e causando il malfunzionamento di alcuni organi.

La prescrizione di un esame deve avere sempre una chiara indicazione per non esporre il paziente inutilmente ai possibili effetti avversi, spesso trascurati ma gravi, da mezzo di contrasto. I mezzi di contrasto endovena sono usati quotidianamente e con sempre maggiore frequenza nei pazienti in ospedale e negli ambulatori di radiodiagnostica per esami che usano radiazioni ionizzanti (come tomografia computerizzata, angiografie, urografia), campi magnetici (risonanza magnetica) e, in minor misura, ultrasuoni (ecografia con contrasto a microbolle gassose di aria o gas inerte per migliorare la visualizzazione vascolare).

I mezzi di contrasto sono a tutti gli effetti farmaci che vengono introdotti nell’organismo, tuttavia non essendo sostanze terapeutiche raramente vengono trattati in testi, prontuari o banche dati di farmacologia clinica a uso del medico pratico, specie in riferimento alle reazioni avverse e alle possibili interazioni. Anche importanti testi di riferimento internazionale come il Goodman Gilman e prontuari come il British National Formulary e BNF for children non ne fanno alcuna menzione.

La possibilità di reazioni avverse, acute e non acute, su base tossica diretta (locale, come per stravaso extravascolare, o su particolari organi e apparati, per esempio la nefrotossicità) o idiosincrasica, se pur non frequente è nota da tempo per i mezzi di contrasto iodati usati per le radiografie (TC compresa). Per quanto riguarda gli stravasi va sottolineato che nella maggioranza dei casi sono di lieve entità e temporanei, con eritema e dolore localizzato, in relazione allo stravaso di piccoli volumi; tuttavia in alcuni rari casi lo stravaso di grossi volumi può provocare lesioni gravi come ulcerazioni [1,2].

I mezzi di contrasto iodati (che assorbono i raggi X) sono classificati sulla base delle loro caratteristiche fisiche e chimiche. Nella pratica clinica si differenziano sulla base della loro viscosità e osmolarità.

Reazioni avverse gravi acute (pochi minuti dopo l’introduzione del contrasto), se pur rare, sono sempre possibili. Benché queste reazioni possano avere le stesse manifestazioni delle reazioni anafilattiche, esse non sono vere reazioni di ipersensibilità IgE mediate [3]. Infatti una sensibilizzazione precedente non è necessaria, né la reazione si ripete sempre nello stesso paziente.

Mezzi di Contrasto Paramagnetici

Per esami di risonanza vengono usati mezzi di contrasto paramagnetici (contenenti gadolinio o manganese) e superparamagnetici (contenenti composti di ferro). I più usati sono quelli contenenti gadolinio. In Italia i mezzi di contrasto a base di gadolinio sono: gadodiamide (Omniscan®), acido gadobenico (Multihance®), gadobutrolo (Gadovist®), gadofosveset (Vasovist®), acido gadopentetico (Magnevist®), acido gadoterico (Dotaren®), gadoteridolo (Prohance®) e acido gadoxetico (Primovist®).

Anche per i mezzi di contrasto paramagnetici contenenti gadolinio è stata segnalata la possibilità di nefrotossicità acuta [4] come per i composti iodati per radiografia. Inoltre, particolarmente in pazienti nefropatici, dopo esposizione a gadolinio è stata descritta la possibilità di sviluppare una fibrosi sistemica nefrogenica, con alterazioni simil sclerodermiche della pelle, dei tessuti connettivi e di altri organi, talora a evoluzione fatale [5,6].

Dal punto di vista della pratica clinica è fondamentale, accingendosi a prescrivere un esame con contrasto per via endovenosa, avere informazioni su eventuali pregresse reazioni avverse (lievi o gravi, acute o subacute, cutanee o generali) avvenute in precedenti esami dopo introduzione di mezzo di contrasto. Non vanno trascurate condizioni patologiche in atto o antecedenti (per esempio asma bronchiale, allergie alimentari o a farmaci) che possono predisporre a reazioni indesiderate. Va sempre raccolta, quando possibile, un’accurata anamnesi farmacologica.

Ugualmente importanti sono un attento esame clinico del paziente e la valutazione di alcuni parametri di laboratorio, quali funzionalità renale, epatica, tiroidea, emocoagulativa ed elettroforesi proteica del siero. Ovviamente la prima considerazione da fare, anche in relazione ai possibili rischi, è la reale utilità dell’esame.

Particolari condizioni predisponenti, come una preesistente insufficienza renale, la disidratazione, terapie diuretiche, l’uso di farmaci che possono causare tossicità renale (per esempio FANS o ACE inibitori che vanno sospesi prima dell’esame) devono essere attentamente valutate, soprattutto per la prevenzione (o l’aggravamento) della nefrotossicità. A questo scopo è obbligatorio considerare in ogni paziente che deve essere sottoposto a esame con contrasto per via endovenosa non solo la creatininemia, ma anche il GFR (filtrato glomerulare), che molti laboratori forniscono insieme.

Non esistono trattamenti farmacologici certi per la prevenzione della nefropatia da contrasto,7,8 sebbene siano state proposte diverse molecole tra cui bicarbonato di sodio, acetilcisteina, calcioantagonisti, teofillina, antagonisti del recettore dell’endotelina.

Reazioni idiosincrasiche acute gravi (per esempio shock, sincope, aritmie cardiache ventricolari, broncospasmo, orticaria) vanno riconosciute e trattate tempestivamente, ricordando che anche il pre trattamento con antistaminici e corticosteroidi nei casi a rischio non fornisce un sicura protezione.

Le Segnalazioni nel Database GIF

Nella banca dati del Gruppo Interregionale di Farmacovigilanza al 30 giugno 2009 erano presenti 2.274 segnalazioni di reazioni avverse alle due categorie di mezzi di contrasto prese in considerazione nell’articolo (vedi tabella), con una percentuale di reazioni gravi del 23% circa.

Sia per i mezzi di contrasto iodati sia per quelli a base di gadolinio per risonanza magnetica le reazioni più segnalate come causa di morte sono state lo shock anafilattico e l’arresto cardiaco o cardiorespiratorio. Per entrambe le classi le reazioni avverse sono state per la grande maggioranza a carico della cute, dell’apparato cardiovascolare e respiratorio.

Pochissime sono le segnalazioni a carico dei mezzi di contrasto iodati ad alta osmolarità (n= 21) così come quelle per i supermagnetici a base di ferro (n= 7), indice dello scarso utilizzo di tali composti. Poche anche le segnalazioni per i composti utilizzati nell’ultrasonografia (n= 22), anche se va sottolineato che sono quasi tutte gravi (>70%) tra cui un decesso.

Mezzi	N. segnalazioni	N. segnalazioni ADR gravi (%)
Reazioni avverse a mezzi di contrasto iodati a bassa osmolarità e paramagnetici per risonanza magnetica presenti nel database GIF	2.274	23% circa

Quando il mdc viene somministrato nei vasi (vene, arterie) come ad es. per eseguire la TAC con mezzo di contrasto, l’urografia, le arteriografie, la coronarografia, può provocare danno renale da mdc, cioè un peggioramento acuto della funzione renale. Prima di tutto va ricordato che spesso gli esami radiologici con mdc devono essere eseguiti per fortissime necessità di diagnosi e di terapia anche se il rischio di danno renale può essere molto alto.

Nei pazienti a rischio di danno renale da mdc, in particolare in quelli con malattia renale cronica, è necessario mettere in atto alcune norme che possono variare da centro a centro e secondo l’urgenza con cui deve essere eseguita la radiografia con mdc.

La Risonanza Magnetica RM è una tecnica di generazione di immagini molto diversa dalle altre indagini radiologiche tipo la TAC. L’elemento fondamentale sul quale si basa il mezzo di contrasto usato nella risonanza magnetica è costituito dal Gadolinio.

A volte, qualche secondo dopo la somministrazione del mezzo di contrasto, si può avvertire una sensazione di calore che passa dal braccio, alla gola, alla testa, all’addome e alle gambe. L’allergia al mezzo di contrasto si manifesta generalmente in forma lieve (prurito e nausea). Tale situazione è valutata direttamente dal medico radiologo che deciderà in base al grado di insufficienza specifica. In questo caso, la situazione viene valutata dall’équipe radiologica. Molto probabilmente verrà data una preparazione antiallergica da eseguire nei giorni precedente l’esame.

Sì, per somministrare il mezzo di contrasto occorre rispettare un digiuno di almeno 6 ore.

Questo testo è stato redatto dagli specialisti di Humanitas Mater Domini. Nessuna parte di esso può essere in alcun modo riprodotta per terze parti o da queste utilizzata.