Cardio-TC e Cardio-RM: sfide tecniche delle metodiche e strategie introdotte per affrontarle

In recent decades, cardiovascular imaging has undergone a profound evolutionary shift thanks to the development of technologies such as cardiac magnetic resonance imaging and cardiac computed tomography. These new methods provide a wealth of hemodynamic information that is essential for the diagnosis and management of numerous cardiovascular diseases, resulting in a reduction in the number of invasive procedures. To this end, leading manufacturers of MRI and CT equipment, such as Siemens, Philips, and GE, have developed their own acquisition protocols, which influence the acquisition mode, the use of specific sequences, and the management of technical parameters, and have devised targeted strategies to compensate for the critical issues involved in the examinations. The aim of this thesis is therefore to identify the key differences, limitations, and advantages of each machine in addressing the complexities of the procedures and to study the practical implications of these differences. Analysis of the Cardio-CT examination shows that the intrinsic difficulties are: exposing the patient to ionizing radiation and the use of iodinated contrast medium, the sensitivity of the acquisitions to movement, whether respiratory or cardiac, and to high-density elements, such as calcifications or stents, which can complicate reporting by causing blooming artifacts. Due to these critical issues, some of the leading manufacturers (Siemens, GE, and Philips) have developed targeted solutions using automatic dose modulation, ultra-fast scanning, reconstruction algorithms integrated with artificial intelligence, and dual-energy imaging. Cardiac MRI is a complex examination, with prolonged acquisition times in a confined environment and the need for repeated apneas, sensitive to respiratory and cardiac movement and interference from metal devices. In this area too, companies have introduced innovations such as wider bores, parallel imaging and compressed sensing techniques, advanced sequences, and artificial intelligence algorithms to optimize the examination. Although some limitations remain today, constant technological evolution is expanding diagnostic possibilities, improving accuracy, and integrating these methods into everyday clinical practice.

Negli ultimi decenni, l’imaging cardiovascolare ha subito una profonda spinta evolutiva grazie allo sviluppo di tecnologie come la risonanza magnetica cardiaca e la tomografia computerizzata cardiaca. Queste nuove metodiche consentono di avere a disposizione un’ampia quantità di informazioni emodinamiche fondamentali per la diagnosi e la gestione di numerose patologie cardiovascolari, con conseguente diminuzione dell’entità delle procedure invasive. A questo scopo, i principali produttori di apparecchiature RM e TC, quali Siemens, Philips e GE, hanno sviluppato i propri protocolli di acquisizione, che influenzano la modalità di acquisizione, l’uso di sequenze specifiche e la gestione dei parametri tecnici, e hanno ideato delle strategie mirate per compensare le criticità degli esami. L’obiettivo di questa tesi è quindi di identificare le differenze chiave, le limitazioni e i vantaggi di ogni macchina nell’affrontare le complessità degli esami e di studiare quali sono le implicazioni pratiche di tali differenze. Dall’analisi dell’esame Cardio-TC si evince che le difficoltà intrinseche sono: il sottoporre il paziente a radiazioni ionizzanti e all’uso del mezzo di contrasto iodato, la sensibilità delle acquisizioni al movimento, sia esso respiratorio o cardiaco, e ad elementi ad alta densità, come calcificazioni o stent, i quali possono rendere la refertazione complicata causando artefatti da blooming. Per queste criticità, alcuni dei principali produttori (Siemens, GE e Philips) hanno sviluppato soluzioni mirate, utilizzando modulazioni automatiche della dose, scansioni ultra-rapide, algoritmi di ricostruzione integrati con l’intelligenza artificiale e imaging dual-energy. Per quanto riguarda la risonanza magnetica cardiaca, questa risulta un esame complesso, con tempi di acquisizione prolungati in un ambiente ristretto e la necessità di ripetute apnee, sensibile al movimento respiratorio, cardiaco e alla interferenze legate alla presenza di dispositivi metallici. Anche in questo ambito, le aziende hanno introdotto innovazioni, come bore più ampi, tecniche di parallel imaging e compressed sensing, sequenze avanzate e algoritmi con intelligenza artificiale per l’ottimizzazione dell’esame. Sebbene alcune limitazioni rimangano ancora ad oggi, l’evoluzione tecnologica costante sta ampliando le possibilità diagnostiche, migliorandone la precisione e l’integrazione di queste metodiche nella pratica clinica quotidiana.