Diagnostica ad ultrasuoni

Gli ultrasuoni e l'effetto Doppler in medicina

Sappiamo cosa sono gli ultrasuoni: si tratta di energia meccanica a frequenza > 20.000 Hz (1 Hz = 1 oscillazione al secondo).

Sappiamo cos'è l'effetto Doppler: ogni energia vibratoria riflessa da un corpo in movimento subisce una variazione di frequenza rispetto alla frequenza che avrebbe se il corpo fosse fermo.

In medicina l'effetto Doppler viene impiegato per misurare la velocità del sangue: gli ultrasuoni rimbalzano sugli eritrociti e tornano indietro con diversa frequenza secondo la seguente formula:

Equazione del Doppler: deltaF/F = 2 x v/C x cosθ

Dove:

• deltaF = variazione di frequenza del fascio di ultrasuoni riflesso
• F = frequenza originaria del fascio di ultrasuoni
• v = velocità del sangue
• C = costante di diffusione degli ultrasuoni nei solidi
• θ = angolo di incidenza fra gli ultrasuoni e il sangue

Il fatto che nella formula ci sia il coseno dell'angolo di incidenza rende ragione del fatto che l'ecografia sia una manovra fortemente influenzata dall'angolo di incidenza.

operatore-dipendente: difatti come sappiamo il coseno di 90° è 0, perciò se arriva un ecografista coglione che mette la somma a 90° quell'equazione viene sempre zero cioè non ottengo nessuna riflessione di ultrasuoni. Per questo è sempre importante eseguire bene l'esame. Le diverse sonde ecografiche che abbiamo a disposizione emettono ognuna un fascio ultrasonoro di diversa frequenza: dunque a secondo di quali vasi si vogliano studiare scegliamo una diversa sonda. Per i vasi più superficiali prendiamo una sonda che emette ultrasuoni a frequenza più alta, per i vasi più profondi prendiamo una sonda che emette ultrasuoni a frequenza più bassa. Per inciso: a volte si sente parlare di "flussimetria Doppler": è una terminologia sbagliata che bisogna dimenticarci, perché il flusso sanguigno NON si misura con il Doppler (semmai con le metodiche di medicina nucleare: la SPECT e indirettamente la PET) e quindi non.si osserva uno spessore superiore a 1,5 mm. La modalità Doppler pulsato permette invece di valutare la velocità del flusso sanguigno all'interno dei vasi. Questa tecnica è particolarmente utile per valutare la presenza di stenosi (restringimenti) o occlusioni dei vasi sanguigni. La flussimetria Doppler è quindi una metodica non invasiva che fornisce informazioni importanti sulla circolazione sanguigna e sulla presenza di eventuali alterazioni dei vasi.

l'intima ha uno spessore > 1,5 mm

struttura: – omogenea o disomogenea

ecogenicità: – anecogena, ipoecogena, isoecogena, iperceogena

superficie: – regolare o irregolare.

Le modalità Doppler e colorDoppler permettono una rapida identificazione della presenza e della direzione del flusso sanguigno e con la modalità Doppler posso misurare la velocità di questo flusso.

In base alla velocità del sangue si possono identificare stenosi vasali, perché come sappiamo quando il calibro vasale si restringe il sangue forma dei vortici ed esce "sparato" dalla stenosi: una velocità di flusso > 230 cm/s è indicativa di una stenosi > del 70%, che è un'indicazione all'intervento chirurgico sulla carotide comune.

Carotidi comuni:

spessore medio intimale: tipi di lesioni:

normale < 0,8 mm iperecogene: anecogene / ipoecogene:

indeterminato 0,8-1 mm calcificazioni trombi recenti

ispessimento 1,1-1,5 mm tessuto

fibroso raccolte ematicheplacca > 1,5 mm depositi lipidicitessuto connettivo lassoaccumuli proteinacei.

IL DOPPLER TRANSCRANICO(TCD: Trans-Cranical Doppler):utilizzando una sonda che emette ultrasuoni a bassa frequenza, posso misurare la velocità del flusso nelle grosse arteriaintracraniche. E' una metodica che negli ultimi anni sta prendendo sempre più campo ed è particolarmente importantenel controllare i pazienti in "stroke unit".

L'apparecchio con cui si fa il TCD misura i seguenti parametri:

• velocità media del flusso
• velocità del flusso in diastole
• velocità del flusso in sistole
• indice di pulsatilità: (velocità in sistole – velocità in diastole) / velocità in sistole

Confronto tra il TCD (che misura la velocità di flusso nei vasi) e le tecniche di medicina nucleare che misuranodirettamente o indirettamente il flusso alle diverse zone dell'encefalo (SPECT e PET):

PE ,T SPECT

TCD+++ risoluzione spaziale ---- risoluzione spaziale---- risoluzione temporale ++ risoluzione temporalecosto elevato basso costonon eseguibile al letto del pz eseguibile al letto del pzCon la sonda ecografica possiamo accedere al cranio da tre punti diversi:la finestra temporale– la finestra occipitale– il globo oculare.–Le arterie intracraniche visibili con il TCD sono 11: la carotide interna, la comunicante anteriore, le due cerebralianteriori, le due cerebrali medie, le due comunicanti posteriori, le due cerebrali posteriori, la basilare.Ognuna di queste diverse arterie ha caratteristiche tipiche:diversa profondità di reperediversa direzione del flussodiversa risposta alla compressione della carotide comunequindi l'ecografista è sempre in grado di identificare quale vaso sta vedendo.Il TCD misura la velocità del flusso, quindi se si vede che a un certo punto lungo il decorso di un vaso c'èun'accelerazione (e quindi un

aumento di velocità) questo può essere dovuto a che cosa?...vasospasmo (post-emorragia subaracnoidea)– malformazione artero-venosa– stenosi– circoli di compenso–Il vasospasmo compare di solito nella 5a giornata dopo il verificarsi dell'ESA, riguarda più di un'arteria ed è esteso lungo tutto il decorso di questi vasi.Una MAV o un angioma mostrano un'accelerazione del flusso lungo tutto il decorso di una sola arteria e che si modifica nel tempo tra sistole e diastole.Una stenosi invece causa un'accelerazione localizzata solo in un segmento di un'arteria.American Association of Neurology, 2004:principali applicazioni cliniche del TCD:patologia steno-occlusiva dei vasi cerebro-afferentipatologia steno-occlusiva dei vasi intracranicivalutazione del vasospasmo post-emorragia subaracnoideadiagnosi e follow-up post-chirurgico di pervietà del forame ovaleipertensione endocranicaarresto circolatorio cerebrale e

morte cerebrale MAV valutazione riserva cerebrale valutazione autoregolazione cerebrale monitoraggio intraoperatorio.

L'embolia cerebrale è un evento che di solito viene diagnosticato a posteriori quando ha già colpito e lasciato gravi sequenze. È un evento imprevedibile, a parte nei pazienti con protesi valvolari meccaniche... e a meno che non si faccia un TCD!

Nei pazienti con embolia cerebrale il TCD mostra un segnale caratteristico chiamato HITS (segnale transitorio ad alta intensità) che suona come un "cinguettio" e che è molto simile ad un artefatto della sonda.

Per eliminare il dubbio tra HITS e artefatto è stata approntata la tecnica bi-gate: mettiamo due sonde (chiamate "volumi campione") a distanza reciproca di 5 mm. Se il suono è un artefatto verrà registrato contemporaneamente da entrambe le sonde, se invece è un HITS dovuto a un'embolia verrà rilevato prima dalla sonda più

profonda e poi da quella più superficiale. Alla fine dell'esame, l'apparecchio è in grado di contare quanti emboli sono passati dal vaso studiato. I pazienti con forame ovale pervio hanno un rischio molto aumentato di ictus cerebrale in giovane età; questa diagnosi prima si faceva con un ecocardiogramma transesofageo, metodica invasiva e poco gradita al paziente; ora invece si fa con il TCD sulle due arterie cerebrali medie. In pratica si incannula una vena periferica e si piazza la sonda sulle cerebrali medie, poi dalla vena si mettono in circolo dei microemboli e vediamo quanti vengono registrati dalla sonda: allora parleremo di shunt permanente se già dopo la prima iniezione endovena si registrano degli emboli, di shunt facoltativo se invece si registrano solo dopo la seconda iniezione. Si possono anche valutare i risultati: parleremo di shunt lieve se dopo un'iniezione registriamo < 10 emboli, di shunt moderato se registriamo più di

10 emboli, di shunt grave se registriamo così tanti emboli che l'apparecchio non è in grado di contare. La terapia della pervietà del forame ovale si basa su un intervento per via percutanea, molto meno complicato di quanto si pensi. Applicazione del monitoraggio neurosonologico: in stroke unit: in terapia intensiva: pazienti reduci da ictus ischemico acuto o riduci da embolia sistemica arteriosa (ESA). Il TCD è in grado di rivelarci l'eziopatogenesi dell'ictus perché può rilevare la presenza di stenosi carotidee, di occlusioni di arterie intracraniche o di microemboli; è in grado di fare diagnosi e follow-up di vasospasmo nei pazienti che hanno subito un'emorragia subaracnoidea. In base a questo possiamo scegliere la strategia terapeutica e valutarne poi l'efficacia; ricordiamo che sia l'ictus che l'ESA possono provocare situazioni di ipertensione endocranica e quindi morte cerebrale. Anche in fase acuta dopo un evento cerebrovascolare il TCD.

è utilissimo perché sostituisce alla grande un'angiografia,la quale è molto più invasiva, e perché in quel momento non ci si può affidare ai rilievi clinici che spesso non sonoancora ben definiti.

DIAGNOSI DI MORTE CEREBRALE:

Il TCD è in grado di registrare variazioni emodinamiche man mano che la pressione intracranica aumenta:fino ad un certo valore di pressione intracranica il rianimatore può garantire una certa pressione di perfusioneall'encefalo, ma oltre questo valore-limite ci sono delle modificazioni emodinamiche che il TCD è in grado di rilevare eche ci dicono che ormai la situazione è irreversibile.

Questo è importante per la donazione di organi, che come sappiamo si fa a cuore battente ma con cervello morto.

Secondo il Decreto 582 del 1994 ci sono delle situazioni in cui per diagnosticare la morte cerebrale non bastaregistrare un EEG piatto e verificare l'assenza d