ECOGRAFIA: utilizzi e controindicazioni dell’ultrasonografia

Ecografia

L’ecografia, chiamata anche ecotomografiaecoscopia, è un esame considerato di primo livello, in quanto economico, ampiamente disponibile e che non espone i pazienti a radiazioni ionizzanti. Oltre al suo impiego diagnostico può essere usato come guida per effettuare biopsie o a scopi interventistici. È un’esame semplice da eseguire ma che richiede esperienza, operatori ecografisti più esperti effettueranno esami migliori e più precisi. Questo è ciò che si intende quando si dice che l’ecografia è un esame operatore-dipendente. L’ecografia è l’unico esame di imaging in cui è il medico a creare l’immagine da interpretare.

Principi fisici dell’ecografia: gli ultrasuoni

Cos’è l’ecografia? Come funziona? Il funzionamento dell’ecografia, chiamata anche ultrasonografia, si basa sull’uso di onde ultrasonore, ossia onde meccaniche. Gli ultrasuoni impiegati hanno elevata frequenza, al di sopra di 20000 Hertz. Tutte le altre metodiche di imaging usano invece onde elettromagnetiche, quindi dello spettro della luce. Gli ultrasuoni si ottengono tramite cristalli piezoelettrici, contenuti nelle sonde, che vengono appoggiate sul tessuto corporeo da esplorare, opportunamente bagnato da un gel che permette la corretta tramissione degli ultrasuoni. Si tratta di cristalli che, se attraversati da stimoli elettrici, entrano in vibrazione generando ultrasuoni.

La propagazione degli echi ultrasonori dipende dall’impedenza acustica dei tessuti, cioè dalla resistenza che questi oppongono alla propagazione degli ultrasuoni. In base a questa un parte degli echi vengono riflessi, un’altra parte prosegue nella sua propagazione in profondità. L’osso non viene attraversato dagli ultrasuoni, che vengono completamente riflessi.

Appare pertanto di colore completamente nero nelle zone non raggiunte dagli ultrasuoni, e bianco in superficie, dove si ha la massima riflessione. La presenza di osso quindi impedisce di visualizzare le strutture sottostanti: ciò impedisce di esaminare il cervello contenuto nella scatola cranica. I cristalli piezoelettrici funzionano anche da detettori, poiché trasformano le vibrazioni di ritorno riflesse dai tessuti in stimoli elettrici che poi permettono di elaborare l’immagine ecografica. L’immagine ecografica è in bianco e nero, con tonalità di grigio variabile in base alla quantità degli echi riflessi. Aria e raccolte liquide appaiono nere (anecogene), raccolte estremamente solide appaiono bianche (iperecogene). Gli organi hanno solitamente colore grigio, di intensità variabile, definito ipoecogeno.

Ciascun ecografo dispone di diverse sonde ecografiche, che emettono ultrasuoni a differenti frequenze e sono idonee allo studio di diversi apparati. Ad esempio per lo studio di organi addominali si usano sonde convex, ricurve, che emettono ultrasuoni a bassa frequenza (attorno a 3 MHz) e che quindi penetrano meglio nei tessuti profondi. Invece per lo studio di cute, sottocute e muscoli si usano sonde lineari, a superficie piana, che emettono ultrasuoni a frequenze più elevate (attorno a 7,5 MHz) e consentono di studiare con maggior risoluzione strutture superficiali. Esiste inoltre la sonda cardiologica, detta sonda phased array.

Eco Color Doppler e mezzo di contrasto

L’ecografia Doppler si basa sui principi fisici dell’effetto Doppler, per cui le onde sonore subiscono una variazione di frequenza quando incontrano una struttura in movimento: la frequenza aumenta se l’oggetto è in avvicinamento, e diminuisce se questo si allontana. Queste variazioni di frequenza vengono captate dalle sonde ecografiche, e nell’immagine risultante le strutture in movimento di avvicinamento verso la sonda ecografica assumono un colore rosso, mentre quelle che si allontanano hanno colore blu.

Immagine ecografica-color-doppler

Immagine che mostra l’effetto doppler utilizzato in ecografia per individuare la direzione del flusso dei vasi sanguigni arteriosi e venosi.

Queste caratteristiche rendono lo studio ecoDoppler particolarmente utile per la visualizzazione di vasi: arterie o vene, che vengono studiati in maniera ottima senza l’uso di alcun tipo di mezzo di contrasto. Utilizzando il Doppler è possibile elaborare dati molto precisi sulle caratteristiche dei vasi in esame, ad esempio la velocità del sangue in movimento, la presenza di turbolenze e il valore delle resistenze all’interno dei vasi, definendo eventuali stenosi o altre patologie con precisione. Tutti questi parametri sono elaborati tramite software integrati negli ecografi di ultima generazione.

Anche nell’ecografia talvolta può essere necessario utilizzare un mezzo di contrasto, per visualizzare meglio alcune lesioni non visibili nemmeno al Doppler. Il più comunemente usato è l’esafluoruro di zolfo (SonoVue). Si tratta di mezzi di contrasto gassosi, costituiti da microbolle aeree. Queste microbolle  vengono iniettate in minima quantità (1-2ml) per via endovenosa, e permettono di aumentare l’ecogenicità del sangue.

Sono utilizzati soprattutto per determinare se alcune lesioni come noduli epatici o cisti renali possano essere maligne, legate cioè alla presenza di un tumore. Il mezzo di contrasto ecografico è un gas e viene eliminato per via polmonare, può essere usato quindi anche nel caso in cui la funzione renale non sia ottimale. Anche per questo tipo di mezzo di contrasto sono possibili reazioni allergiche/anafilattiche, tuttavia è considerato più tollerabile dei mezzi di contrasto usati in TC e risonanza magnetica. Non viene somministrato in pazienti gravide perché non ancora sufficientemente testato.

Utilizzi dell’ecografia

A cosa serve l’ecografia? Gli utilizzi dell’ecografia sono molti:

  • In urgenza, vi è il cosidetto protocollo ecoFAST, che permette ad un medico con nozioni base di ecografia di riconoscere la gravità di un trauma valutando la presenza di liquido o sanguinamenti a livello addominale e la salute dell’arteria aorta.
  • In cardiologia, per valutare patologie valvolari, versamento pericardico, riduzione di contrattilità del cuore legata ad esempio ad infarto. Più precisa dell’ecografia transtoracica (ecocardiogramma o ecocardiografia transtoracica) in questo ambito, è l’ecografia trans-esofagea (ecocardiografia o ecocardiogramma transesofageo).
  • Per lo studio del fegato tramite l’ecografia dell’addome superiore, nei pazienti affetti da steatosi, epatiti alcoliche o virali, cirrosi, tumori epatici o lesioni benigne che richiedo controlli successivi. Permette di valutare la colecisti, per eventuali calcoli o patologie maligne. Quest’ultima può essere visualizzata solamente a digiuno. Si stà espandendo sempre più lo studio del fegato mediante elastometria, integrata negli ecografi più recenti.
  • Per lo studio di milza e linfonodi, che possono ingrandirsi in caso di patologie infettive, emolitiche o linfomi. Si possono anche valutare lesioni della milza legate a traumi. Anche in questo caso l’esame indicato è l’ecografia addome.
  • Per lo studio dell’apparato urinario, si possono valutare reni, vescica e prostata (quest’ultima solo nell’uomo) tramite l’ecografia dell’addome inferiore. Nei reni si possono riconoscere calcoli, cisti, lesioni solide e dilatazioni delle vie urinarie. Reni con un funzionamento ridotto appaiono di dimensioni più piccole. Nella vescica si possono riconoscere calcoli, coaguli, polipi o vegetazioni tumorali, infatti anche in caso di ematuria (sangue nelle urine) è raccomandata l’ecografia.
  • Con sonde particolari si possono studiare l’apparato riproduttivo femminile come l’utero e le ovaie nella donna, e la prostata nell’uomo. Si parla rispettivamente di ecografia transvaginale o ecografia ginecologica ed ecografia transrettale.
  • Con sonde lineari si possono studiare i tessuti molli, ad esempio per la comparsa di cisti, lipomi o lesioni cutanee sospette.
  • Sempre utilizzando sonde lineari si possono studiare muscoli e tendini (non l’osso, che non è visibile in ecografia). Questo è utile in lesioni come distorsioni muscolari e presenza di calcificazioni.
  • Nei bambini e neonati al di sotto dell’anno si effettuano esami di controllo come l’ecografia delle anche dopo il primo mese di vita (è ormai un esame di screening raccomandato) e l’ecografia transfontanellare, che merita una menzione particolare poiché è l’unico caso in cui si riesce a studiare il cervello con l’ecografia. Dopo l’anno d’età infatti le fontanelle craniche del bambino si saldano rendendo il cervello inaccessibile all’ecografia in quanto completamente circondato da osso.
  • Si può eseguire l’eco mammaria nelle donne che rilevino la comparsa di tumefazioni a livello delle mammelle. L’ecografia rappresenta l’esame di scelta per lo studio della mammella prima dei 40 anni. Dopo i 40 anni va preferita la mammografia.
  • E’ possibile utilizzare l’ecografia ed il doppler per lo studio dei vasi sanguigni (ecografia angiologica o vascolare), ad esempio le carotidi in caso siano presenti placche, o l’aorta in caso di insorgenza di aneurisma. Lo studio venoso ecografico permette di riconoscere varici venose, incontinenze e trombosi.
  • Anche la tiroide ed il collo vengono analizzati con l’ecografia tiroidea. Nella tiroide si può ricercare la presenza di gozzo, noduli o cisti, che una volta individuati possono essere sottoposti a controlli secondo il parere del medico, o biopsiati per stabilirne la natura, sempre con procedura ecoguidata. Si possono studiare anche eventuali patologie linfonodali o delle ghiandole salivari maggiori (parotide e sottomandibolare).
  • L’ecografia è usata per l’esecuzione di biopsie ecoguidate.
  • Si impiega l’ecografia anche per guidare il posizionamento di cateteri venosi centrali (CVC), in vene altrimenti difficilmente accessibili come la vena succlavia, che si trova dietro la clavicola. È una procedura utile in anestesia o quando è necessario somministrare farmaci in caso di gravi patologie.
Eco tiroidea

Ecografia della tiroide, effettuata tramite l’apposizione di una sonda lineare sul collo.

Confronto con le altre metodiche

  • Radiografia: entrambe sono metodiche di primo livello ed a basso costo, tuttavia la radiografia espone anche se in dose minima a radiazioni ionizzanti, al contrario dell’ecografia. Mentre la radiografia permette un miglior studio dell’osso, l’ecografia permette lo studio ottimale dei tessuti molli. Le due metodiche sono complementari per patologie articolari e muscolo scheletriche, in quanto l’RX visualizza le ossa, mentre l’ecografia consente di valutare muscoli, tendini e legamenti.
  • TC: la Tc è una metodica di secondo livello, pertanto più costosa e che espone ad elevato carico di radiazioni. Rispetto all’ecografia permette lo studio di tutti gli organi ed apparati in modo non dipendente dall’esperienza dell’operatore, con maggiore risoluzione e dettaglio.
  • RMN: anche la risonanza magnetica è una metodica di secondo livello, molto costosa ma che non implica esposizione a radiazioni ionizzanti. Anch’essa ha maggior risoluzione dell’ecografia, ma tempi più lunghi e alcune controindicazioni che se presenti ne impediscono l’esecuzione (ad esempio in pazienti portatori di Pace-maker).

Controindicazioni

Non esistono controindicazioni all’esecuzione di un’ecografia.

Controindicazioni esistono alla somministrazione del mezzo di contrasto ecografico, e sono l’allergia nota e la gravidanza, perché la sicurezza di queste sostanze per le gravide non è stata studiata.

 

Fonti:

-Physical principles of ultrasound, Ass. Pr. Mirjan M. Nadrljanski et al.

-Contrast-Enhanced Ultrasound: what is the evidence and what are the obstacles?, Stephanie R Wilson, Lennard D Greenbaum, Barry B Goldberg

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