Doppler:concetti di idrodinamica
Doppler:concetti di idrodinamica
Doppler:concetti di idrodinamica
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Azienda Ospedaliera <strong>di</strong> Rilievo Nazionale e <strong>di</strong> Alta Specializzazione<br />
PP.OO. “Civico e Benfratelli “, “G.Di Cristina”, “M.Ascoli”<br />
P a l e r m o<br />
Servizio <strong>di</strong> Diagnostica p er Immagini<br />
P.O.Civico e Benfratelli<br />
( Primario :Prof. Vincenzo Alessi)<br />
APPUNTI DI ECODOPPPLER<br />
Vincenzo Alessi<br />
Ospedale Civico e Benfratelli - Palermo<br />
Servizio <strong>di</strong> Ra<strong>di</strong>ologia<br />
( Primario : Prof.Vincenzo Alessi )<br />
Anno 1980<br />
1
L<br />
CONCETTI DI IDRODINAMICA IN SISTEMI CHIUSI<br />
o scorrimento <strong>di</strong> un fluido in un sistema <strong>di</strong> tubi rigi<strong>di</strong> necessita <strong>di</strong> una forza<br />
che lo mantenga in moto (vis a tergo), vincendo la resistenza del fluido<br />
stesso al movimento (che <strong>di</strong>pende dalla sua viscosità).<br />
In idro<strong>di</strong>namica vi sono 2 tipi <strong>di</strong> relazioni fondamentali da considerare :<br />
a) la relazione tra flusso, pressione e resistenza , per cui in analogia alla<br />
legge <strong>di</strong> Ohm vale la seguente formula :<br />
F = p<br />
R<br />
dove : F = flusso ; p = gra<strong>di</strong>ente pressorio ; R = resistenza.<br />
Il flusso (F) aumenta pertanto con l’aumentare della pressione <strong>di</strong> spinta<br />
(p) , mentre si riduce con l’aumentare della resistenza.<br />
Questa relazione può ulteriromente completarsi introducendo il fattore <strong>di</strong>ametro del condotto,,<br />
ed esplicitando le resistenze periferiche (legge <strong>di</strong> Laplace) :<br />
F = p x r 4<br />
8 x l<br />
dove r = raggio del condotto; l:lunghezza del con<strong>di</strong>otto;=viscosità del liquido<br />
Ha dunque importanza (oltre il gra<strong>di</strong>ente pressorio ) anche il raggio , essendo il flusso<br />
proporzionale alla sua quarta potenza, la viscosità del liquido e la lunghezza del condotto.<br />
b) la relazione tra flusso, velocità ed area <strong>di</strong> sezione, esplicitata dalla<br />
formula :<br />
F = Vm x A<br />
dove Vm = velolcità me<strong>di</strong>a ; S: area <strong>di</strong> sezione del condotto.<br />
Questa relazione porta al fatto che per assicurare una portata costante<br />
(quantità <strong>di</strong> liquido che istantaaneamente attraversa un punto ) la velocità<br />
me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> scorrimento del liquido dovrà variare in relazione al variare<br />
dell’area della sezione del condotto.<br />
Due sono le modalità fondamentali <strong>di</strong> scorrimento <strong>di</strong> un fluido :<br />
a) il moto laminare<br />
b) il moto turbolento.<br />
2
L<br />
’esistenza <strong>di</strong> forze <strong>di</strong> coesione<br />
intramolecolari fa si che le molecole<br />
stesse all’interno del condotto tendano a<br />
<strong>di</strong>sporsi come lamine <strong>di</strong> scorrimento<br />
cilindriche coassiali (moto laminare ) , con<br />
un gra<strong>di</strong>ente <strong>di</strong> velocità dal centro ( ove la<br />
velocità è massima ) alla periferia ( a<br />
contatto con la paret , ove tende allo zero ),<br />
determinandosi un profilo delle velocità che<br />
ha aspetto parabolico con velocità massima<br />
al centro e nulla sulle pareti vasali.<br />
Tale gra<strong>di</strong>ente, che determina l’aspetto<br />
parabolico del profilo delle velocità, risulta<br />
più accentuato quanto più bassa è la<br />
velocità <strong>di</strong> flusso ( ad es. nelle vene e nelle<br />
piccole arte-rie ). In generale con<br />
l’aumentare della velocità <strong>di</strong> flusso ( ad es.<br />
nei grossi vasi arteriosi ) si tende ad un<br />
appiattimento del gra<strong>di</strong>ente e quin<strong>di</strong> del<br />
profilo, in quanto tutti gli strati laminari<br />
tendono ad avere una velocità uniforme.<br />
Quando un grosso vaso aumenta <strong>di</strong> calibro improvvisamente il profilo delle velocità si allunga<br />
e gli strato più esterni si possono separare rimanendo fermi o ad<strong>di</strong>rittura mostrando un flusso<br />
retrogrado Ciò normalmente avviene a livello del bulbo carotideo.<br />
I<br />
l moto laminare rappresenta la modalità normale <strong>di</strong> movimento del fluido nei vasi, che<br />
si mantiene tuttavia entro certi limiti e con<strong>di</strong>zioni, superate le quali può verificarsi la<br />
<strong>di</strong>sorganizzazione delle lamelle, sicché le molecole assumono <strong>di</strong>rezioni <strong>di</strong> movimento non<br />
parallele all’asse del vaso, che possono essere oblique, trasversali e talvolta <strong>di</strong> segno opposto<br />
al verso della velocità me<strong>di</strong>a del liquido.Si passa<br />
dunque dal moto laminare al moto turbolento.<br />
Le con<strong>di</strong>zioni che possono determinare un moto<br />
turbolento sono fondamentalmente 2 :<br />
1.una riduzione <strong>di</strong> calibro <strong>di</strong> un vaso con<br />
incremento della velocità <strong>di</strong> flusso (in un sistema<br />
idro<strong>di</strong>namico a portata costante, al fine <strong>di</strong><br />
mantenere la portata è necessario infatti un<br />
aumento della velocità laddove si verifichi una<br />
riduzione dell’area della sezione del vaso )<br />
2.una brusca <strong>di</strong>latazione o una tortuosità del<br />
vaso.<br />
L<br />
a velocità critica per cui si passa dal moto<br />
1<br />
laminare a quello turbolento varia in<br />
rapporto a vari fattori,ma principalmente al <strong>di</strong>ametro del vaso: essa è quella che moltiplicata<br />
per il <strong>di</strong>ametro del vaso e <strong>di</strong>visa per 0,04 determini il superamento del valore critico <strong>di</strong> 2000.Il<br />
risultato <strong>di</strong> questo calcolo si identifica nel cosiddetto numero <strong>di</strong> Reynolds.<br />
2R x Vm<br />
Quin<strong>di</strong> si ha turbolenza quando : ---------------- = Re > 2000<br />
0,04 (1)<br />
1 0,04 è il valore della viscosità del sangue<br />
3
Trattasi comunque <strong>di</strong> un valore puramente orientativo, in quanto la sua vali<strong>di</strong>tà <strong>di</strong>pende dal<br />
fatto <strong>di</strong> trovarsi <strong>di</strong> fronte ad una mo<strong>di</strong>fica non brusca del <strong>di</strong>ametro del vaso.<br />
In realtà la velocità critica (Vc) per cui si passa da un moto laminare ad uno turbolento è data<br />
da: Vc = n°Reynolds/2R , ovvero la velocità critica (<strong>di</strong>rettamente proporzionale al numero <strong>di</strong><br />
Reynolds) è inversamente proporzionale al <strong>di</strong>ametro del condotto.Considerato che in un<br />
sistema a portata costante la velocità si mo<strong>di</strong>fica in rapporto al mo<strong>di</strong>ficarsi del <strong>di</strong>ametro del<br />
vaso, la comparsa del flusso turbolento <strong>di</strong>pende dal <strong>di</strong>ametro del vaso ( che si riduce ) e<br />
dalla velocità del flusso ( che aumenta ), e si manifesta quando si ottiene il superamento<br />
del valore critico <strong>di</strong> 2000 del numero <strong>di</strong> Reynolds.<br />
I<br />
l moto turbolento non è utile alla progressione della colonna liquida, ed è causa <strong>di</strong> una<br />
elevata energia <strong>di</strong> attrito con conseguente produzione <strong>di</strong> calore e danno alle pareti del<br />
condotto.Il moto trasversale delle molecole determina una vibrazione delle pareti,cui<br />
corrisponde il fenomeno del soffio.<br />
I<br />
l fenomeno della turbolenza si manifesta tanto in caso <strong>di</strong> riduzione <strong>di</strong> calibro con aumento<br />
della velocità, quanto in caso <strong>di</strong> <strong>di</strong>latazione brusca; ciò in quanto in entrambe i casi vi è una<br />
<strong>di</strong>screpanza tra l’alta velocità della colonna liquida centrale e la bassa velocità presente nella<br />
porzione più periferica del condotto.<br />
Sia in caso <strong>di</strong> brusca <strong>di</strong>latazione che in caso <strong>di</strong> tortuosità non è applicabile il numero <strong>di</strong><br />
Reynolds, che invece risulta applicabile per vasi rettilinei con <strong>di</strong>ametro variabile gradualmente.<br />
In conclusione se si volesse immaginare una mo<strong>di</strong>ficazione dei modelli <strong>di</strong> flusso<br />
all’interno del un tubo in rapporto al variare in aumento della velocità si assisterebbe al<br />
passaggio dal moto laminare parabolico e moto laminare piatto ed infine al moto turbolento, e<br />
viceversa in caso <strong>di</strong> progressiva riduzione.<br />
L<br />
ASPETTI EMODINAMICI<br />
e leggi dell’idro<strong>di</strong>namica non sono valide in senso assoluto nel caso del<br />
sangue, sia per la particolare natura <strong>di</strong> questo sia per il tipo <strong>di</strong> condotti<br />
entro cui scorre : il sangue pur essendo un liquido incomprimibile ha infatti una<br />
viscosità non costante, e scorre in tubi le cui pareti non sono rigide,in un<br />
sistema chiuso (cuore, vasi arterosi,venosi e capillari ) caratterizzato da :<br />
1.PORTATA COSTANTE ( Q )<br />
2.PRESSIONE VARIABILE (P) , il rapporto a :<br />
- potenza delle varie fasi della pompa car<strong>di</strong>aca<br />
- calibro ed elasticità dei vasi<br />
- entità delle resistenze intrinseche (viscosità del sangue ), arteriolocapillari,<br />
ed<br />
estrinseche (parenchimali e muscolari)<br />
I rapporti tra flusso, pressione e resistenze sono date dalla formula F=P/R<br />
4
- Nei grossi vasi arteriosi la pressione è elevata in rapporto al grado <strong>di</strong> contiguità con la<br />
pompa car<strong>di</strong>aca ed al calibro;<br />
- Nelle stenosi, fino ad un certo grado, e nei tratti prestenotici la pressione aumenta in<br />
rapporto all’aumento della velocità e della resistenza al flusso;<br />
3.SEZIONE DEL LETTO VASCOLARE VARIABILE ( S ) : l’area complessiva<br />
<strong>di</strong> sezione <strong>di</strong> ogni tratto del circolo sistemico aumenta progressivamente<br />
passando dall’aorta ai capillari,aumentando fino a 1000 volte nei capillari<br />
rispetto all’aorta :<br />
cm 2<br />
aorta 4,5<br />
letto capillare 4500<br />
L’area complessiva <strong>di</strong> sezione torna a <strong>di</strong>minuire dai capillari alle vene cave,la<br />
cui area <strong>di</strong> sezione però rimane 2-3 volte superiore a quella dell’aorta.<br />
4.VELOCITA’ DI FLUSSO VARIABILE ( V ) , in rapporto a :<br />
- fattori pressori (ve<strong>di</strong> 2)<br />
- fasi del ciclo car<strong>di</strong>aco ( sistole, <strong>di</strong>astole ) : nelle arterie si riconosce una<br />
escursione sisto<strong>di</strong>astolica, nei capillari e nelle vene non si hanno variazioni <strong>di</strong> flusso;in<br />
vicinanza dell’atrio la velocità <strong>di</strong> scorrimento aumenta durante la <strong>di</strong>astole atriale in<br />
conseguenza dell’azione aspirante del cuore e durante l’inspirazione polmonare.<br />
- sezione complessiva del letto vascolare : poichè la portata è costante,la<br />
velocità <strong>di</strong> scorrimento del sangue nei vasi varia in ragione inversa all’area della sezione<br />
complessiva.<br />
Infatti se Q=VxS , allora V=Q/S , sicchè :<br />
a)quando la sezione <strong>di</strong>minuisce la velocità<br />
aumenta; ciò si verifica in pratica in caso<br />
<strong>di</strong> stenosi, la cui percentuale può essere<br />
calcolata in base al rapporto tra la velocità<br />
prestenosi e quella intrastenosi.<br />
b) quando la sezione aumenta la velocità <strong>di</strong><br />
riduce : posto che nell’aorta la velocità è <strong>di</strong><br />
40 cm/sec, nei capillari ( il cui letto<br />
vascolare complessivo è 1000 volte<br />
maggiore ) la velocità sarà <strong>di</strong> 40/1000,<br />
ovvero <strong>di</strong> 0,04 cm/sec.<br />
Si ritiene che una buona apparecchiatura<br />
doppler debba essere in grado <strong>di</strong> rilevare<br />
velocità minime non inferiori a 10 volte<br />
quelle dei capillari ( ovvero 0,4 cm/se); si<br />
spera comunque in un miglioramento tecnologico in questo campo in modo da poter rilevare il<br />
circolo capillare, ed avere una mappa perfusionale dei tessuti;<br />
5
- <strong>di</strong>stanza dalla parete del vaso in esame : la massima velocità <strong>di</strong> flusso in<br />
un vaso è in sede centrale; gli eritrociti scorrono secondo una <strong>di</strong>sposizione laminare coassiale<br />
con velocità degradanti man mano che ci si avvicina alla parete.Questa modalità configura un<br />
flusso laminare con profilo parabolico dello spettro delle velocità rilevabili in una data<br />
sezione.L’aspetto parabolico è variabile in rapporto alla velocità <strong>di</strong> flusso, al calibro del vaso,<br />
alle varie fasi del ciclo car<strong>di</strong>aco ( si accentua in <strong>di</strong>astole, si riduce fino ad annullarsi in sistole ).<br />
CURVA DELLA VELOCITA’ NELLE ARTERIE<br />
a velocità del flusso ematico può essere costante ( nelle vene ) o variabile<br />
(nelle arterie e vene ).<br />
La variabilità del flusso nelle arterie è data dalla presenza <strong>di</strong> una componente<br />
continua ( quella <strong>di</strong>astolica ) e da una componente pulsatile <strong>di</strong>pendente dalla<br />
gittata sistolica ( sistole ) e dalla tensione elastica della parete arteriosa.<br />
La componente continua ( <strong>di</strong>pendente dal rapporto Pressione/resistenza ) è<br />
presente soltanto nelle arterie che irrorano i parenchimi ( flusso a bassa<br />
resistenza ), mentre è assente in quelle che irrorano i muscoli ( flusso ad alta<br />
resistenza ) .Nelle arterie parenchimali la componente continua può<br />
notevolmente ridursi fino a scomparire in presenza <strong>di</strong> processi patologici<br />
(edema, infiltrazione, etc ).<br />
S<br />
e in un grafico vengono raccolte le variazioni <strong>di</strong> velocità in rapporto al tempo,relativamente<br />
ad un punto del vaso ( rappresentando sulle or<strong>di</strong>nate la frequenza e sulle ascisse il tempo )<br />
si ottiene un tracciato, in cui si possono riconoscere varie componenti.<br />
I<br />
L<br />
l grafico della velocità è costituito da un<br />
primo picco ( picco sistolico ), con una<br />
fase ascendente rapida ( dovuta al rapido<br />
aumento della velocità a causa della<br />
eiezione sistolica),ed una fase <strong>di</strong>scendente<br />
( dovuta alla per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> velocità per la minore<br />
efficacia della contrazione miocar<strong>di</strong>ca ).La<br />
fase <strong>di</strong>scendente è interrotta da una<br />
incisura, dovuta alla iniziale cessione<br />
dell’energia cinetica assorbita dalle pareti<br />
vasali durante la fase <strong>di</strong> eiezione,che<br />
produce un modesto e breve aumento <strong>di</strong><br />
velocità.<br />
Al picco sistolico segue la <strong>di</strong>astole, che<br />
inizialmente si presenta come un secondo<br />
picco (proto<strong>di</strong>astole), <strong>di</strong> altezza inferiore<br />
rispetto a quello sistolico e con apice<br />
arrotondato, dovuto al rimbalzo del fluido<br />
sulle semilunari aortiche, che si chiudono.<br />
CURVA DELLA VELOCITA’ NELLE VENE<br />
P<br />
ur essendo nelle vene la velocità <strong>di</strong> tipo continuo, possono manifestarsi<br />
delle mo<strong>di</strong>ficazioni con aspetto ciclico.Ciò può avvenire in caso <strong>di</strong> vasi<br />
venosi decorrenti in stretta contiguità con arterie, dalle quali viene trasmessa<br />
6
una certa pulsatilità che influisce sul flusso venoso (ciò può osservarsi spesso<br />
nella vena porta nel tratto incrociante l’arteria epatica ).<br />
Analoghe mo<strong>di</strong>ficazioni possono osservarsi nei vasi venosi prossimi all’atrio<br />
destro, a causa delle variazioni <strong>di</strong> quest’ultimo in rapporto alla sistole ed alla<br />
<strong>di</strong>astole o al grado <strong>di</strong> continenza delle strutture valvolari.Queste mo<strong>di</strong>ficazioni<br />
,che conferiscono al tracciato un aspetto bifasico ( <strong>di</strong>rezione verso il cuore in<br />
fase <strong>di</strong>astolica, <strong>di</strong>rezione opposta nella fase sistolica ) possono osservarsi<br />
nella vena cava e nelle vene sovraepatiche. In caso <strong>di</strong> insufficienza valvolare<br />
l’aspetto bifasico può accentuarsi considerevolmente.<br />
ECO-DOPPLER : principi fisici ed interpretativi<br />
S<br />
ia la formazione dell’immagine ecotomografica bi<strong>di</strong>-mensionale<br />
che la flussimetria <strong>Doppler</strong> si basano sul fenomeno della<br />
riflessione degli echi, con rappresentazione rispettivamente<br />
dell’ampiezza e della mo<strong>di</strong>ficazione <strong>di</strong> frequenza in rapporto al loro<br />
ritardo temporale <strong>di</strong> ricezione.<br />
U<br />
n fascio <strong>di</strong> US che percorre un<br />
mezzo subisce alcuni fenomeni<br />
fisici, che sono rappresentati dalla<br />
riflessione, dalla <strong>di</strong>ffusione , dalla rifrazione<br />
e dalla attenuazione.<br />
Ai fini della rappresentazione ecotomografica,<br />
che consiste fondamentalmente nella<br />
rappresenta-zione dell’ampiezza degli echi<br />
riflessi , spazialmente localizzati in base al<br />
ritardo temporale <strong>di</strong> ricezione, soltanto una<br />
parte del fascio US si <strong>di</strong>mostra utile : quello<br />
riflesso.<br />
I fenomeni della <strong>di</strong>ffusione, della rifrazione<br />
e della attenuazione costituiscono invece<br />
fattori <strong>di</strong> decremento del fascio, che si<br />
impoverisce in intensità ed in ampiezza.<br />
Per il fenomeno della rifrazione infatti<br />
parte del fascio US subisce una<br />
deviazione della sua <strong>di</strong>rezione <strong>di</strong><br />
propagazione, quando la sua incidenza non<br />
è perpen<strong>di</strong>colare alla superficie dell’interfaccia<br />
riflettente; nelle stesse con<strong>di</strong>zioni<br />
avviene il fenomeno della <strong>di</strong>ffusione,<br />
ovvero della riflessione del fascio in<br />
<strong>di</strong>rezioni <strong>di</strong>versa a quella <strong>di</strong> propagazione e<br />
quin<strong>di</strong> non utile al rilevamento ed alla<br />
rappresentazione,fenomeno questo che si<br />
manifesta per lo più per superfici riflettenti<br />
<strong>di</strong> piccole <strong>di</strong>mensioni e <strong>di</strong> forma sferica,<br />
quali i globuli rossi.<br />
opera <strong>di</strong> una superficie riflettente<br />
perpen<strong>di</strong>colare a questa <strong>di</strong>rezione.L’entità<br />
della riflessione è proporzionale alla<br />
<strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> impedenza acustica tra il<br />
Per il fenomeno della attenuazione il<br />
fascio viene assorbito dal mezzo fisico, e<br />
l’entità dell’assorbimento è funzione della<br />
frequenza del fascio, dello spessore e dalle<br />
caratteristiche fisiche (peso atomico) del<br />
mezzo attraversato.L’attenuazione è <strong>di</strong> 1dB<br />
x ogni centimetro <strong>di</strong> tessuto e per ogni<br />
Mhz <strong>di</strong> frequenza della sonda:si comprende<br />
dunque come le sonde ad alta frequenza<br />
comportanto una grande attenuazione del<br />
fascio.<br />
In fase <strong>di</strong> rilevamento a causa<br />
dell’attenuazione gli echi registrati<br />
presentano una riduzione d’ampiezza, tanto<br />
più grande quanto quanto più profonda è la<br />
superficie riflettente, da cui provengono;il<br />
che comporta la correzione del guadagno,<br />
al fine <strong>di</strong> recuperare il segnale e rendere<br />
omogenea la rappresentazione grafica<br />
degli echi. All’attenuazione del fascio US<br />
contribuisce anche il denomeno della<br />
<strong>di</strong>vergenza del fascio.<br />
In sostanza l’attenuazione, la rifrazione, la<br />
<strong>di</strong>ffusione e la <strong>di</strong>vergenza costituiscono i<br />
fenomeni fisici con<strong>di</strong>zionanti la non<br />
utilizzazione del fascio US ai fini della<br />
rappresentazione ecotomografica, che si<br />
basa esclusivamente sul fenomeno della<br />
riflessione degli echi secondo la stessa<br />
<strong>di</strong>rezione del fascio incidente, e dunque ad<br />
mezzo trasmittente e la superficie del<br />
mezzo riflettente : è dunque grande a<br />
livello <strong>di</strong> interfaccia liquido-solido, liquidagas,solido-gas.<br />
7
In sostanza in eco B-mode:<br />
- fascio utile quello riflesso da superfici immobili<br />
nella stessa <strong>di</strong>rezione del fascio incidente<br />
( immagine ecotomografica )<br />
- fascio non utile - attenuazione <br />
- rifrazione <br />
- <strong>di</strong>ffusione ( decremento del fascio US )<br />
- <strong>di</strong>vergenza <br />
E<br />
FFETTO DOPPLER : questo effetto si manifesta ogni qual volta la<br />
<strong>di</strong>stanza effettiva fra un osservatore e la sorgente emittente o riflettente<br />
cambia nel tempo ( ve<strong>di</strong> ad es. la percezione <strong>di</strong>versa del suono dell’ambulanza che si<br />
avvicina e si allontana, dovuta al fatto che l’osservatore percepisce una frequenza <strong>di</strong> ricezione<br />
continuamente <strong>di</strong>versa ).<br />
L<br />
’effetto <strong>Doppler</strong> è dunque<br />
quel fenomeno fisico per cui<br />
la frequenza <strong>di</strong> un’onda che<br />
viene riflessa da un’interfaccia in<br />
movimento (nel corpo umano i<br />
flobuli rossi) subisce una<br />
variazione che è <strong>di</strong>rettamente<br />
proporzionale alla velocità del<br />
movimento stesso; la frequenza<br />
dell’onda riflessa è maggiore <strong>di</strong><br />
quella dell’onda incidente se il<br />
movimento è <strong>di</strong>retto verso la<br />
sonda, minore se il movimento è<br />
in senso contrario.<br />
La <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> frequenza viene<br />
definita f ( o <strong>Doppler</strong> shift ) ed<br />
è descritta dalla seguente<br />
equazione:<br />
2v x fi x cos <br />
f = ---------------------------<br />
c<br />
in cui :<br />
- f = <strong>di</strong>fferenza tra frequenza dell’onda incidente e <strong>di</strong> quella riflessa;<br />
- v = velocità dell’oggetto insonato<br />
- fi = frequenza dell’onda incidente<br />
- cos = coseno dell’angolo tra la <strong>di</strong>rezione del fascio incidente e la <strong>di</strong>rezione del movimento (<br />
quando l’angolo ha un valore <strong>di</strong> 90° il valore del suo coseno è 0, per cui anche la f sarà 0 e<br />
non si avrà dunque segnale doppler)<br />
- c = velocità <strong>di</strong> attraversamento del mezzo da parte dell’onda.<br />
Il che significa che il doppler-shift (che esprimerà il valore della velocità dell’oggetto riflettente<br />
in movimento ) è con<strong>di</strong>zionato da :<br />
a)frequenza della sonda: sonde a frequenza più alta danno una immagine <strong>di</strong> qualità migliore e<br />
<strong>di</strong>mostrano una maggiore sensibilità per i flussi lenti;<br />
8
) dall’angolo d’incidenza del fascio US: quando il valore del coseno <strong>di</strong> è 0 ( angolo <strong>di</strong> 90° ) la<br />
velocità misurata è 0; quando invece l’angolo d’incidenza è 0 ( cos 0 = 1 ) si avrà il massimo<br />
del <strong>Doppler</strong> shift.<br />
Vi è da considerare inoltre che mentre le frequenze dell’onda incidente e riflessa sono <strong>di</strong> tipo<br />
ultrasonoro ( dell’or<strong>di</strong>ne dei Mhz non u<strong>di</strong>bili dall’orecchio umano ), <strong>di</strong> contro le loro <strong>di</strong>fferenze<br />
sono <strong>di</strong> tipo sonoro (dell’or<strong>di</strong>ne dei Khz u<strong>di</strong>bili ), e perciò valutabili quin<strong>di</strong> dall’operatore come<br />
espressione acustica della velocità dell’oggetto in movimento che le ha generate.<br />
I<br />
n me<strong>di</strong>cina l’effetto doppler viene sfruttato per analizzare il movimento<br />
dei globuli rossi, e quin<strong>di</strong> la velocità del sangue all’interno dei vasi: i<br />
globuli rossi, <strong>di</strong> cui è composto prevalentemente il sangue sono infatti<br />
oggetti riflettenti echi <strong>di</strong> intensità insufficiente alla loro rappresentazione<br />
ecotomografica, ma <strong>di</strong> frequenza misurabile, la cui variazione rispetto a<br />
quella incidente è in qualche modo rappresentabile sotto forma <strong>di</strong> suono<br />
o <strong>di</strong> rappresentazione grafica.<br />
Questa applicazione si basa sulla possibilità che un cristallo ricevente rilevi il<br />
fascio riflesso dagli eritrociti in movimento a livello <strong>di</strong> un volume campione<br />
posto in corrispondenza <strong>di</strong> un punto del vaso, e ne possa calcolare lo shift <strong>di</strong><br />
frequenza, trasformandolo in un segnale la cui intensità esprime la velocità in<br />
un istante <strong>di</strong> tempo, sia sotto forma <strong>di</strong> segnale acustico,<strong>di</strong> grafico o attraverso<br />
una co<strong>di</strong>ficazione cromatica, tenuto anhe conto dell’angolo d’incidenza tra<br />
fascio incidente e della <strong>di</strong>rezione del movimento.La rappresentazione<br />
sequenziale del fenomeno potrà più o meno esprimere variazioni <strong>di</strong> velocità<br />
verificantesi a carico dei <strong>di</strong>versi eritrociti attraversanti il volume campione<br />
durante il tempo <strong>di</strong> rilevamento.<br />
Quin<strong>di</strong> :<br />
Shift <strong>di</strong> frequenza rappresentazione me<strong>di</strong>ante :<br />
- segnale acustico<br />
- grafico ( spettro delle frequenza )<br />
- co<strong>di</strong>ficazione cromatica<br />
ANALISI SPETTRALE.<br />
I<br />
- QUALITATIVA : presenza e <strong>di</strong>rezione<br />
del flusso<br />
- QUANTITATIVA : velocità e portata<br />
- SEMIQUANTITATIVA : morfologia (IR,IP)<br />
l segnale doppler oltrechè ascoltato può essere rappresentato sul monitor, previa analisi ed<br />
elaborazione me<strong>di</strong>ante tecniche <strong>di</strong>gitali del tipo trasformata <strong>di</strong> Fourier (FFT).<br />
Lo shift <strong>di</strong> ferquenza rilevato in un volume campione, opportunamente posizionato, produce un<br />
segnale elettrico che a seguito della elaborazione FTT viene riportato in un grafico in rapporto<br />
al tempo in cui è stato rilevato ed alla sua ampiezza ( che viene espressa in Khz o in velocità<br />
cm/sec ).<br />
9
I valori riportati in scala che in<strong>di</strong>ca i Khz o i cm/sec ( da tener presente che ogni cm/sec<br />
corrisponde a circa 0,04 Khz ) sono <strong>di</strong>pendenti dall’angolo d’incidenza, per cui al fine <strong>di</strong><br />
valutare la velocità effettiva, è opportuno operare una correzione dell’angolo (sia infase <strong>di</strong><br />
effettuazione dell’esame, che in fase <strong>di</strong> rilevamento delle misure).Una corretta velocimetria<br />
infatti non può prescindere dalla conoscenza dell’angolo<br />
d’incidenza e dalla sua correzione.Le misurazioni della<br />
velocità andranno effettuate per angoli compresi tra 30° e<br />
60° e risulteranno tanto più precise quanto più acuto è<br />
l’angolo d’incidenza.<br />
L<br />
o spettro è la rappresentazione <strong>di</strong> tutte le<br />
frequenze rilevate istantaneamente per un<br />
determinato tempo.Esso è costituito da un<br />
grafico, costituito da toni <strong>di</strong> grigio, il cui profilo<br />
superiore in<strong>di</strong>ca la massima frequenza rilevata ,<br />
in rapporto alla velocità massima rilevata per<br />
ogni istante, mentre lo spettro sottostante ( qualora contenente toni <strong>di</strong><br />
grigio) in<strong>di</strong>ca la <strong>di</strong>stribuzione delle frequenze in rapporto alle <strong>di</strong>verse velocità<br />
dei globuli rossi che attraversano il volume in quel momento.<br />
In pratica in or<strong>di</strong>nate è rappresentata la frequenza (velocità ), mentre in ascisse<br />
il tempo.L’area libera sottostante lo spettro , qualora priva <strong>di</strong> toni <strong>di</strong> grigio<br />
rappresentanti frequenze rilevate, è detta “finestra” ed è tanto più ampia<br />
quanto più il flusso è omogeneo (monofrequenziale) in termini <strong>di</strong> frequenze<br />
rilevate (in pratica in presenza <strong>di</strong> un flusso cosiddetto piatto, come avviene per<br />
vasi <strong>di</strong> grosso calibro ed elevata velocità <strong>di</strong> flusso).<br />
I<br />
n sostanza la “finestra” rappresenta l’area sottesa alla velocità massima,sovrapponibile alle<br />
ipotetiche frequenze più basse da rilevare,in cui non compare alcuna tonalità <strong>di</strong> grigio se tali<br />
frequenze mancano.Poichè tale area <strong>di</strong> solito è priva <strong>di</strong> toni <strong>di</strong> grigio ( ossia <strong>di</strong> frequenze più<br />
basse della massima ) prevalentemente nella fase sistolica , <strong>di</strong> solito si parla <strong>di</strong> “finestra<br />
sistolica”. In realtà la finestra può essere presente in vasi venosi che presentino una elevata<br />
velocità <strong>di</strong> flusso ( ad es. nelle vene sovraepatiche e nella vena cava).<br />
In presenza <strong>di</strong> <strong>di</strong>verse frequenze in corrispondenza <strong>di</strong> una sezione <strong>di</strong> rilevamento del segnale (<br />
fenomeno della <strong>di</strong>spersione delle frequenze, definito con il termine <strong>di</strong> varianza) il grafico dello<br />
spettro è più o meno spesso ( ve<strong>di</strong> nella figura a pag 7 lo <strong>di</strong>fferente spessore della fase<br />
ascendente e <strong>di</strong>scendente), in rapporto al grado <strong>di</strong> <strong>di</strong>spersione delle frequenze stesse, fino a<br />
giungere alla completa obliterazione della finestra sottostante il picco massimo, per presenza <strong>di</strong><br />
frequenze variabili fino al valore 0.<br />
L<br />
a finestra è presente ed ampia <strong>di</strong> solito nel tratto ascendente della fase<br />
sistolica,si riduce progressivamente nel tratto <strong>di</strong>scendente e nella fase<br />
<strong>di</strong>astolica,dove può peraltro completamente obliterarsi; manca <strong>di</strong> solito nei vasi<br />
<strong>di</strong> grosso calibro a bassa velocità (nelle vene:mancanza <strong>di</strong> finestra sisto<strong>di</strong>astolica<br />
),nella fase <strong>di</strong>astolica dei vasi arteriosi <strong>di</strong> grosso calibro, nella fase<br />
sisto<strong>di</strong>astolica dei piccoli vasi arterisi.<br />
L’assenza della finestra sistolica nei vasi arteriosi <strong>di</strong> grosso calibro è dunque<br />
patologica, essendo espressione <strong>di</strong> fenomeni <strong>di</strong> turbolenza, che provocano una<br />
<strong>di</strong>spersione delle frequenze.<br />
10
L’analisi dello spettro delle frequenze si presta a valutazione <strong>di</strong> tipo<br />
qualitativo , quantitativo e semiquantitativo:<br />
A.VALUTAZIONI QUALITATIVE :<br />
1.Presenza <strong>di</strong> flusso : rilevata in base alla presenza <strong>di</strong> segnali doppler.<br />
2.Direzione <strong>di</strong> flusso: la curva del grafico può essere al <strong>di</strong>sopra della linea 0<br />
(positiva) o al <strong>di</strong>sotto (negativa), in<strong>di</strong>cando rispettivamente flusso in<br />
avvicinamento e flusso in allontanamento rispetto alla sonda<br />
3.Tipo <strong>di</strong> flusso ( arterioso e venoso ) :<br />
- nelle vene flusso continuo<br />
flusso ciclico ( in rapporto a pulsatillità arteriosa contigua,<br />
o alle fasi sisto<strong>di</strong>astoliche dell’atrio dx )<br />
- nelle arterie flusso <strong>di</strong>scontinuo pulsatile ( più veloce ed omogeno in<br />
sistole, più lento e con allargamento dello spettro in <strong>di</strong>astole)<br />
4.Modello <strong>di</strong> flusso :<br />
a) flusso piatto ( ad alta velocità nei grossi vasi arteriosi )<br />
<strong>di</strong>versi strati concentrici si muovono alla stessa velocità ( alta )<br />
<br />
la velocità massima e me<strong>di</strong>a tendono a coincidere<br />
<br />
lo spettro è sottile,la finestra sottostante è ampia<br />
( grossi vasi splancnici, come l’aorta durante la sistole,la v.cava,le v.sovraepatiche )<br />
b) flusso parabolico :<br />
gli strati concentrici si muovono a <strong>di</strong>versa velocità<br />
<br />
la velocità massima e la me<strong>di</strong>a <strong>di</strong>vergono<br />
<br />
lo spettro è ampio, la finestra sottostante più o meno ristretta<br />
(arterie <strong>di</strong> piccolo calibro,come l’a.epatica,la mesenterica sup.la v.porta )<br />
11
Il profilo piatto e quello parabolico possono coesistere nello stesso vaso nelle<br />
varie fasi del flusso ( sistolica e <strong>di</strong>astolica) :<br />
- nella fase ascendente<br />
sistolica<br />
<br />
flusso piatto<br />
( la curva è sottile perchè i G.R. si<br />
muovono alla stessa velocità )<br />
- nella fase <strong>di</strong>scendente<br />
sistolica<br />
<br />
la riduzione della velocità<br />
comporta una leggera <strong>di</strong>spersione<br />
dello spettro che è meno sottile<br />
(flusso parabolico)<br />
- nella fase <strong>di</strong>astolica<br />
<br />
ulteriore riduzione <strong>di</strong> velocità con<br />
maggior <strong>di</strong>spersione dello spettro che tende alla obliterazione della finestra<br />
B.VALUTAZIONI QUANTITATIVE<br />
1.<strong>Doppler</strong> shift ( f ) espressa in KHz<br />
f x c<br />
2.Velocità <strong>di</strong> flusso (V) V = ---------------------<br />
x fi x cos<br />
a) le moderne apparecchiature, me<strong>di</strong>ante appositi programmi sono in grado <strong>di</strong> eseguire<br />
automaticamente tale operazione .<br />
b) è necessario effettuare la “correzione per l’angolo d’incidenza” per ottenere<br />
misure atten<strong>di</strong>bili.La possibilità <strong>di</strong> errore deve essere minimizzata:<br />
- l’angolo ideale è compreso tra 30° e 60° ( le misure sono tanto più precise<br />
quanto l’angolo è più acuto )<br />
- angoli < 30° comportano interferenza da movimento delle pareti vasali e<br />
sottostima del segnale doppler;<br />
- angoli > 60° comportano eccessivi errori <strong>di</strong> valutazione in rapporto ad un errore<br />
anche minimo della determinazione dell’angolo ( anche <strong>di</strong> 5°);<br />
- quando ci si trova in un range <strong>di</strong> 30°-60° alcune apparecchiature presentano<br />
<strong>di</strong>rettamente valori in tempo reale espressi in cm/sec;<br />
c) è necessaria una buona visualizzazione del vaso in scansione longitu<strong>di</strong>nale e per un<br />
tratto sufficientemente lungo, al fine <strong>di</strong> cogliere l’esatta <strong>di</strong>rezione del flusso ed<br />
effettuare l’esatta correzione dell’angolo<br />
12
3. Portata ematica o flusso ( Q o F )<br />
E’ noto che Q ( o F ) = Vm x S<br />
dove : Vm = velocità me<strong>di</strong>a ; S = sezione del vaso<br />
I<br />
l calcolo della portata comporta il rischio d’imprecisione dovuto alla necessità della esatta<br />
determinazione della velocità me<strong>di</strong>a ( tenendo conto quin<strong>di</strong> anche dei flussi più lenti ) e della<br />
sezione del vaso, considerato che questi valori possono variatre in rapporto ad alcuni fattori :<br />
- la pulsatilità<br />
- le fasi respiratorie<br />
- la compressione eserciatata dalla sonda<br />
C.VALUTAZIONI SEMIQUANTITATIVE :<br />
S<br />
i basano sulla morfologia degli spettri delle frequenze ottenuti in ogni<br />
singolo vaso e fondamentalmente sulla larghezza e sulla modulazione<br />
sisto<strong>di</strong>astolica degli stessi.Si tratta <strong>di</strong> valutazioni che prescindono dalla<br />
angolo <strong>di</strong> incidenza del fascio US, in quanto la morfologia dello spettro non ne<br />
viene influenzata.<br />
Gli aspetti morfologici, che non richiedono alcun proce<strong>di</strong>mento <strong>di</strong> misurazione,<br />
e che dunque sono imme<strong>di</strong>atamente percepibili ed interpretabili<br />
dall’osservatore, sono stati elencati tra le valutazioni <strong>di</strong> tipo qualitativo ( punti 3<br />
e 4 : tipi e modelli <strong>di</strong> flusso ).<br />
- In<strong>di</strong>ci <strong>di</strong> resistenza ( RI) e <strong>di</strong> pulsatilità’ (PI):<br />
Vs - Vd Vs - Vd<br />
RI : ------------------ PI = ----------------<br />
Vs Vm<br />
dove : Vs = velocità sistolica ; Vd = velocità tele<strong>di</strong>astolica ; Vm= velocità me<strong>di</strong>a<br />
a) si tratta <strong>di</strong> parametri semiquantitativi che danno informazioni sulle resistenze periferiche :<br />
più aumentano le resistenza periferiche, più bassa è la Vd e più alti sono RI e PI<br />
b) si tratta <strong>di</strong> in<strong>di</strong>ci non angolo<strong>di</strong>pendenti , e quin<strong>di</strong> applicabili anche nello stu<strong>di</strong>o della<br />
vascolarizzazione intraparenchimale ( ad es. nel rene )<br />
c) Il PI ha il vantaggio <strong>di</strong> quantificare le resistenza anche in presenza <strong>di</strong> una Vd nulla.<br />
D)L’IR è il più semplice da misurare in quanto non implica il calcolo, da parte del<br />
software dell’apparecchio, del valore <strong>di</strong> velocità ( o <strong>di</strong> frequenza ) me<strong>di</strong>a.<br />
TABELLA I - Caratteri <strong>di</strong> flusso nelle arterie TABELLA II - Caratteri <strong>di</strong> flusso nelle arterie : variazioni<br />
Bassa resistenza Alta resistenza Alta resistenza Bassa resistenza<br />
Carotide interna,vertebrale Carotide esterna Aorta Sottorenale Soprarenale<br />
Renale Vasi periferici Mesenterica sup. A <strong>di</strong>giuno dopo il pasto<br />
Epatica Mesenterica superiore Uterina Normale In gravidanza<br />
Splenica Ovarica Normale All’ovulazione<br />
Ombelicale AA.periferiche A riposo Dopo sforzo<br />
13
Aspetti patologici<br />
L<br />
e alterazioni patologiche che causano alterazioni delle morfologia degli<br />
spettri e della velocità dei flussi rilevabili dalle tecniche <strong>Doppler</strong> sono<br />
molteplici e molto <strong>di</strong>verse tra loro.<br />
Possiamo, in base alla loro localizzazione rispetto al sito in cui è posizionato il<br />
volume campione, sud<strong>di</strong>viderle in tre gruppi principali: a) lesioni della parete<br />
vasale ; b) alterazioni situate a valle ; c) alterazioni situate a monte:<br />
a) Lesioni della parete vasale : le lesioni che più frequentemente causano il restringimento<br />
della parete vasale sono le placche ateromasiche; esse sono causa <strong>di</strong> irregolarità del profilo<br />
parietale e <strong>di</strong> restringimento del lume e <strong>di</strong> alterazioni dei segnali <strong>Doppler</strong>.<br />
Le irregolarità parietali provocano<br />
allargamento dello spettro, fenomeno legato alla<br />
per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> laminarietà del flusso in corrispondenza della<br />
placca, con possibile creazione <strong>di</strong> vortici.Ciò avviene<br />
anche in presenza <strong>di</strong> placche non emo<strong>di</strong>namicamente<br />
significative.Un flusso con queste caratteristiche viene<br />
definito “flusso perturbato”.<br />
Il restringimento delle pareti vasali, arteriose e<br />
venose, provoca aumento della velocità, che deriva<br />
dalla necessità <strong>di</strong> mantenere la portata costante ( ve<strong>di</strong><br />
pag.5,punto 4).Poichè l’area <strong>di</strong> un vaso è<br />
proporzionale al suo <strong>di</strong>ametro, ne deriva che una<br />
stenosi del 5O% causa un incremento velocimetrico <strong>di</strong><br />
4 volte.L’incremento velocimetrico è in grado <strong>di</strong><br />
mantenera una portata sufficiente in caso <strong>di</strong> stenosi<br />
fino all’85% circa del lume.<br />
In caso <strong>di</strong> stenosi serratissima si osserva una completa per<strong>di</strong>ta della laminarietà e della<br />
modulazione sisto<strong>di</strong>astolica e nella simultanea presenza <strong>di</strong> una componente trasversale e<br />
retrograda.Questo tipo <strong>di</strong> flusso è definito turbolento. Nelle brusche <strong>di</strong>latazioni vasali<br />
all’opposto si osserva una riduzione della velocità, con presenza <strong>di</strong> vortici; il primo<br />
fenomeno è legato al <strong>di</strong>ametro del vaso, il secondo alle variazioni del profilo parabolico <strong>di</strong><br />
scorrimento del sangue che si producono al variare del calibro vasale a livello del colletto della<br />
zona ectasica.<br />
B) Alterazioni del circolo a valle: possono essere presenti e causare mo<strong>di</strong>ficazioni delle<br />
resistenze al flusso, con variazioni del rapporto tra componente sistolica e <strong>di</strong>astolica.<br />
L’aumento delle resistenze può essere conseguenza <strong>di</strong> una patologia primitivamente<br />
vascolare ( presenza <strong>di</strong> placche emo<strong>di</strong>namicamente significative a livello <strong>di</strong>stale, o <strong>di</strong><br />
alterazioni parietali che riducono il calibro e/o il grado <strong>di</strong> elasticità dei vasi ) o espressione <strong>di</strong><br />
una patologia del segmento irrorarato con riduzione della vascolarizzazione parenchimale<br />
(edema parenchimale, infiltrazione cellulare , compressione estrinseca, ostacolato deflusso<br />
venoso ).In queste con<strong>di</strong>zioni l’incremento delle resistenze al flusso comporta una riduzione<br />
della componente <strong>di</strong>astolica, ed un incremento dell’in<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> resistenza.<br />
Nello stu<strong>di</strong>o delle strutture superficiali le mo<strong>di</strong>ficazioni del flusso possono essere determinate<br />
dalla semplice compressione ad opera della sonda.<br />
Una riduzione delle resistenze vascolari comporta viceversa un incremento della<br />
velocità <strong>di</strong>astolica ed una riduzione dell’in<strong>di</strong>ce <strong>di</strong> resistenza.Il fenomeno è dovuto a 4 <strong>di</strong>versi<br />
meccanismi : a) vaso<strong>di</strong>latazione infiammatoria, in genere asociantesi ad incremento del<br />
numero dei segnali vascolari al CD( come nello orchiti ); b)stati <strong>di</strong> iperfunzione <strong>di</strong> alcune<br />
ghiandole ( ad es. nell’ipertiroi<strong>di</strong>smo ); c) shunts A-V ( come nelle fistole A-V-e e nelle<br />
14
neoplasie; d) mo<strong>di</strong>ficazioni strutturali delle pareti vasali ( vasi sprovvisti <strong>di</strong> muscolare delle<br />
neoplasie).<br />
Una particolare morfologia delle onde velocimetriche si osserva in caso <strong>di</strong><br />
pseudoaneurismi.Al colletto della lesione si ha un flusso a morfologia caratteristica, <strong>di</strong> “va e<br />
vieni”: in sistole il flusso appare <strong>di</strong>retto verso l’interno della lesione; in <strong>di</strong>astole è in senso<br />
opposto, ritornando in<strong>di</strong>etro alla sacca aneurismatica.Il fenomeno è dovuto alle <strong>di</strong>verse<br />
pressioni presenti nello aneurisma e nel vaso ad esso afferente in momenti <strong>di</strong>versi nel corso<br />
della rivoluzione car<strong>di</strong>aca.Questo tipo <strong>di</strong> flusso è dunque espressione <strong>di</strong> una negativizzazione<br />
della componente <strong>di</strong>astolica, che è tipico osservare in tutti i casi in cui il flusso è <strong>di</strong>retto verso<br />
resistenze insormontabili in fase <strong>di</strong>astolica: una occlusione <strong>di</strong> un vaso arterioso, la trombosi<br />
della vena renale, il gravissimo rigetto renale, la grave sofferenza ipossica del feto (a livello<br />
delle art.ombellicali).<br />
Nelle vene le mo<strong>di</strong>ficazioni del flusso legate a problemi localizzazzati nei tratto a valle<br />
sono <strong>di</strong> tre tipi : a) inversione del flusso; b)alterazioni della velocità;c)alterazioni delle variazioni<br />
fasiche.<br />
L’inversione del flusso si può avere per danno<br />
valvolare; viene evidenziato me<strong>di</strong>ante particolari<br />
manovre ( tipo quella <strong>di</strong> Valsalva ) e può essere<br />
temporaneo o continuo a seconda del danno<br />
anatomico.Nel caso dell’inversione <strong>di</strong> flusso che si<br />
verifica nella vena porta nei pazienti cirrotici, la genesi<br />
è <strong>di</strong>versa, in quanto trattasi <strong>di</strong> aumento delle<br />
resistenze intraparenchimali, associantesi ad<br />
attivazione <strong>di</strong> shunts port-sistemici.<br />
I vasi che si <strong>di</strong>rigono verso un territorio ad alte<br />
resistenze presentano una riduzione della velocità (<br />
reperto tipicamente osservabile in caso d’ipertensione<br />
portale )<br />
La per<strong>di</strong>ta della normale fasicità si osserva in<br />
caso <strong>di</strong> ostruzione del tratto a valle o <strong>di</strong> alterazioni parenchimali ( ad es. nella cirrosi ), che<br />
impe<strong>di</strong>scano il trasmettersi delle pressioni indotte dai cicli car<strong>di</strong>aci e respiratori.L’incremento<br />
della normale fasicità viceversa o la comparsa <strong>di</strong> fasicità in vasi che normalmente non l’hanno<br />
(ad es. la v.porta) sono anch’esse legate ad alterazioni a livello car<strong>di</strong>aco ( ad. es. Insufficienza<br />
tricuspidale, scompenso car<strong>di</strong>aco ) che implichino oscillazioni pressorie importanti, tali da<br />
riflettersi sui vasi a monte.In caso d’insufficienza tricuspidale, ad es., si osserva una profonda<br />
mo<strong>di</strong>ficazione del profilo flussimetrico delle vene sovraepatiche in relazione all’onda <strong>di</strong> reflusso<br />
sistolico transvalvolare.<br />
C) Alterazioni del circolo a monte . Due sono i fattori che vi influiscono : lo stato della pompa<br />
car<strong>di</strong>aca e la pervietà e regolarità dei vasi a monte.<br />
E’ intuitivo comprendere che una pompa car<strong>di</strong>aca inefficiente comporta una riduzione<br />
della velocità <strong>di</strong> flusso nel sistema arterioso.Alterazioni della morfologia dell’onda sistolica, con<br />
tipica duplicità del picco ( cosiddetto polso bisferiens ) si hanno nella insufficienza e nella<br />
stenoinsufficienza aortica e nella grave car<strong>di</strong>omiopatia ipertrofica.Inversione del flusso<br />
<strong>di</strong>astolico si può osservare nell’insufficienza aortica o nei bambini con mancata chiusura del<br />
dotto <strong>di</strong> Botallo.<br />
Caduta della velocità <strong>di</strong> flusso,con ridotta accelerazione ( crescita lenta del picco sistolico) si<br />
ha quando a monte vi è una stenosi serrata, o nei vasi riabilitati da circolo collaterale ( ad es.<br />
nella caroide interna riabilitata dall’esterna, in caso <strong>di</strong> ostruzione della carotide comune ).<br />
Nelle vene il flusso può essere a bassa velocità o a velocità aumentata , a seconda<br />
che rispettivamente che provenga da un territorio poco irrorato ( ischemia e/o vasocostrizione )<br />
o molto irrorato ( iperemia ) .Tipica è l’accentuazione della velocità <strong>di</strong> flusso nella vena porta<br />
dopo il pasto ( per iperemia del territorio splancnico ).<br />
Un aspetto particolare si osserva nelle vene <strong>di</strong> drenaggio da fistole A.V. ( da fistole per <strong>di</strong>alisi,<br />
o malformative o intratumorali ) : vi è in questi casi un aumento della velocità con presenza <strong>di</strong><br />
una modulazione sito<strong>di</strong>astolica ( pulsatilità ) che lo fa descrivere come “arterializzato”.<br />
15
APPARECCHIATURE<br />
V<br />
i sono fondamentalmente due tipi <strong>di</strong> apparechiature in base alla modalità <strong>di</strong><br />
emissione e <strong>di</strong> rilevazione del fascio ultrasonoro:<br />
1.Flussimetro ad onda continua : in questo apparecchio il fascio viene emesso dal<br />
transduttore in modo continuo, il che comporta la presenza <strong>di</strong> un cristallo emittente e <strong>di</strong> uno<br />
ricevente.Poichè in queste apparecchiature non è possibile posizionare un volume campione<br />
su cui effettuare la rilevazione, non vi è alcuna possibilità <strong>di</strong> <strong>di</strong>scriminare i segnali proveniente<br />
da vasi <strong>di</strong> calibro, <strong>di</strong>rezione <strong>di</strong> flusso e profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong>verse.<br />
I soli vantaggi <strong>di</strong> queste apparecchiature consistono nella elevata sensibilità per i flussi lenti e <strong>di</strong><br />
piccola entità, nell’assenza <strong>di</strong> limiti nella misurazione <strong>di</strong> flussi ad elevata velocità, nel costo<br />
bassissimo e nell’uso relativamente semplice.<br />
2.Flussimetro ad onda pulsata : in questi apparecchi lo stesso cristallo<br />
funziona da emittente e da ricevente ; per far ciò emette treni <strong>di</strong> impulsi, della<br />
durata <strong>di</strong> microsecon<strong>di</strong>, in maniera <strong>di</strong>scontinua, in modo da consentire la<br />
ricezione degli echi <strong>di</strong> ritorno durante gli intervalli.<br />
Il numero <strong>di</strong> impulsi emessi nell’unità <strong>di</strong> tempo è detto PRF ( frequenza <strong>di</strong> ripetizione defli<br />
impiulsi ) , che è espressa in Khz, e può essere variabile a seconda delle esigenze dell’esame,<br />
ciò perchè :<br />
- il numero degli impulsi emessi e ricevuti nell’unità <strong>di</strong> tempo ovviamente è inversamente<br />
proporzionale alla durata <strong>di</strong> ogni singolo impulso;se un impulso è <strong>di</strong> breve durata ( in caso <strong>di</strong><br />
PRF alta ) esso non potrà raggiungere le strutture profonde.<br />
- maggiore è il numero degli impulsi emessi più precise sono le rilevazioni flussimetriche.<br />
Dall’entità della PRF <strong>di</strong>pendono dunque la definizione del segnale, ma sopratutto la profon<strong>di</strong>tà<br />
del campo esplorato : una PRF elevata non consente infatti il rilevamento del segnale nelle<br />
strutture molto profonde, <strong>di</strong> contro con una PRF bassa i vasi superficiali sarebbero ben<br />
rappresentati , ma con un segnale mal definito.<br />
La scelta della PRF comporta automaticamente l’adozione <strong>di</strong> una scala <strong>di</strong> presentazione <strong>di</strong><br />
formato <strong>di</strong>verso a seconda dei valori <strong>di</strong> frequenza e <strong>di</strong> velocità con cui ci si confronta (scala<br />
fino 1 Khz ovvero fino a 25 cm/sec, oppure fino a 2Khz ovvero fino 50 cm/sec, oppure fino ed<br />
oltre 4 Khz ovvero fino ed oltre i 100 cm/sec) : una scala per flussi ad elevata velocità<br />
rappresenterebbe male quelli a bassa velocità ( tracciato molto piccolo rispetto all’ampiezza<br />
della scala);<strong>di</strong> contro in una scala per flussi lenti, quelli elevati non sarebbero rappresentati ;<br />
Dal punto <strong>di</strong> vista operativo occorrerà dunque ricordare che :<br />
- Una PRF bassa è necessaria per lo stu<strong>di</strong>o dei flussi lenti e per quello delle<br />
strutture profonde: a ) il grafico dei flussi lenti sarebbe mal rappresentato con<br />
una PRF elevata, che comporta una scala inadeguata alla sua<br />
rappresentazione;b)tanto più profondo è il vaso tanto più sarà necessario<br />
ridurre la PRF, considerato che il fascio US dovrà percorrere un percorso<br />
sempre più lungo e più duraturo, sicchè minore ed il numero <strong>di</strong> impulsi che<br />
possono essere emessi nell’unità <strong>di</strong> tempo .<br />
16
- una PRF elevata consente oltre ad una migliore definizione del segnale,anche<br />
la rappresentazione corretta degli shift <strong>di</strong> frequenza più elevati (e quin<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />
velocità più elevate).Ciò perchè le massime frequenze rilevabili e<br />
rappresentabili ( in termini <strong>di</strong> shift ) corrispondono al valore del rapporto PRF/2,<br />
che viene definita frequenza <strong>di</strong> Nyquist: infatti velocità superiori a quelle<br />
rilevabili in rapporto a detta frequenza non vengono rappresentate nel<br />
tracciato, e sono ribaltate ( fenomeno dell’aliasing ) e presentate come<br />
componenti <strong>di</strong> velocità <strong>di</strong> segno opposto a quello reale ( fenomeno simile a quello<br />
che si verifica nella rappresentazione cinematografica del movimento delle ruote del<br />
carro,apparentemente percepita in senso contrario alla <strong>di</strong>rezione <strong>di</strong> marcia, qualora vi sia una<br />
frequenza insufficiente <strong>di</strong> fotogrammi ripresi in rapporto alla vellocità del movimento,<br />
fenomeno che può essere evitato aumentando opportunamente tale frequenza ).<br />
PRF BASSA stu<strong>di</strong>o dei flussi lenti (color doppler vasi<br />
parenchimali)<br />
<br />
Quin<strong>di</strong>: stu<strong>di</strong>o strutture profonde<br />
PRF ALTA stu<strong>di</strong>o delle strutture superficiali<br />
<br />
stu<strong>di</strong>o dei flussi veloci<br />
Gli apparecchi ad emissione pulsata possono esser <strong>di</strong> due tipi <strong>di</strong>fferenti :<br />
a) apparecchi eco-<strong>Doppler</strong> (definti anche “duplex”)<br />
b) apparecchi eco-color-<strong>Doppler</strong><br />
ECO-DOPPLER ( o duplex )<br />
C<br />
onsiste nell’abbinamento tra l’ecografo ed il flussimetro.<br />
Lavorando in duplex i transduttori nell’unità <strong>di</strong> tempo nell’unità <strong>di</strong> tempo<br />
devono sopperire sia alla formazione delle immagini b-mode, che al rilevamento<br />
del segnale doppler.<br />
P<br />
er evitare interferenze tra l’ecografo ed il flussimetro occorre che :<br />
1.il flussimetro e l’ecografo lavorino su frequenze <strong>di</strong>verse (con 2 <strong>di</strong>stinte serie <strong>di</strong><br />
transduttori);<br />
2.l’immagine ecografica sia ricostruita in tempi <strong>di</strong>versi dal rilievo doppler,il che comporta la<br />
necessità <strong>di</strong> ridurre la PRF(frequenza <strong>di</strong> ripetizione degli impulsi) del doppler;in pratica PRF e<br />
FRAME-RATE ( numero <strong>di</strong> immagini b-mode nell’unità <strong>di</strong> tempo ) si imitano reciprocamente:<br />
infatti se si aumenterà la PRF (per mifliorare il rilevamento doppler ) si ridurrà<br />
automaticamente il frame-rate talvolta fino ad 1-2 immagini/sec ( con notevole deterioramento<br />
dell’immagine ecotomografica )<br />
17
3.sia possibile,qualora necessario, interrompere l’ecografia (congelando l’immagine) : in <strong>di</strong><br />
modo che la PRF potrà essere automaticamente aumentata per migliorare il segnale ed<br />
evitare l’aliasing.<br />
I<br />
n questo tipo <strong>di</strong> apparecchiature la rilevazione doppler viene effettuata previa<br />
la determinazione <strong>di</strong> un volume campione ove effettuare il rilevamento sia<br />
acustico che spettroanalitico.Quest’ultimo infatti consente valutazioni <strong>di</strong> tipo<br />
qualitativo e quantitativo più precise, misurabili, confrontabili e ripetibili.<br />
ECO-COLOR-DOPPLER<br />
Q<br />
uesta apparecchiatura consente <strong>di</strong> costruire l’immagine ecografica e <strong>di</strong><br />
rappresentarvi sotto forma <strong>di</strong> punti colorati i segnali doppler generati dagli<br />
eritrociti in movimento all’interno dei vasi : in rosso per quelli in movimento<br />
verso la sonda, in bleu per quelli in allontanamento.<br />
Si tratta <strong>di</strong> una tecnica definita multigate in quanto il rilevamento avviene in più<br />
punti e quin<strong>di</strong> può riguardare tutto il campo esplorato o una parte<br />
predeterminata <strong>di</strong> esso (box) a livello <strong>di</strong> tutti i punti in cui vi siano eritrociti in<br />
movimento.<br />
N<br />
ella maggior parte delle apparecchiatura l’acquisizione delle due componenti ( ecografica e<br />
colordoppler) avviene in modo alternato (acquisizione asincrona), con impulsi <strong>di</strong> durata<br />
<strong>di</strong>versa ( brevi , con alta capacità <strong>di</strong> risoluzione, per l’immagine ecografica; lunghi, con elevata<br />
sensibilità per i flussi piccoli e lenti, per il colordoppler ).<br />
A<br />
l fine <strong>di</strong> mo<strong>di</strong>ficare l’angolo d’incidenza del fascio, per migliorare il segnale doppler, in<br />
alcune apparecchiature è possibile effettuare lo steering del colore , ovvero l’inclinazione<br />
delle linee <strong>di</strong> scansione doppler all’interno del box predeterminato ( in genere <strong>di</strong> +/- 24° ),<br />
oppure lo steering dell’immagine, ovvero l’inclinazione delle linee <strong>di</strong> scansione ecografica<br />
rispetto e quelle <strong>di</strong> rilevazione doppler ( nel Toshiba è possibile l’uno e l’altro steering).<br />
A<br />
nche nella rappresentazione color doppler vi può essere la necessità <strong>di</strong> aumentare la PRF<br />
(per evitare l’aliasing o per avere una migliore visualizzazione delle strutture<br />
superficiali).Queste mo<strong>di</strong>ficazioni che comportano un aumento degli impulsi nell’unità <strong>di</strong> tempo<br />
si riflettono sul frame-rate dell’immagine ecografica.<br />
I<br />
l co<strong>di</strong>ce cromatico con cui il flusso viene rappresentato è espressione <strong>di</strong> tre<br />
<strong>di</strong>versi parametri : <strong>di</strong>rezione, frequenza (velocità <strong>di</strong> flusso), varianza ( gra<strong>di</strong> <strong>di</strong><br />
velocità in una sezione <strong>di</strong> vaso ).<br />
Si è detto che i colori rosso e bleu in<strong>di</strong>cano soltanto la <strong>di</strong>rezione del flusso<br />
non il tipo arterioso o venoso.<br />
La tonalità dei colori ( grado <strong>di</strong> saturazione ) è invece in rapporto alla<br />
velocità me<strong>di</strong>a del flusso ovvero allo shift me<strong>di</strong>o <strong>di</strong> frequenza rilevato : colori<br />
più saturi ( rosso scuro, bleu scuro ) in<strong>di</strong>cano velocità più basse; <strong>di</strong> contro la<br />
desaturazione del colore ( tendenza a virare verso il bianco,quin<strong>di</strong> rosa ed<br />
18
azzurro ) è espressione <strong>di</strong> maggiore velocità.La presenza <strong>di</strong> aree <strong>di</strong><br />
desaturazione circostrutte a tratti del vaso sono dunque espressione <strong>di</strong><br />
aumentata velocità, che può essere in<strong>di</strong>cativa <strong>di</strong> una stenosi non ben visibile<br />
all’immagine ecotomografica.<br />
L<br />
’assenza del colore o la sua desaturazione<br />
possono tuttavia essere espressione <strong>di</strong> angoli<br />
d’incidenza rispettivamente sfavorevole (90°) o<br />
particolarmente favorevole (tratto <strong>di</strong> vaso con un<br />
decorso a >60° rispetto al fascio incidente); del<br />
chè bisogna rendersi conto nel valutare gli<br />
aspetti cromatici.<br />
S<br />
ull’aspetto cromatico influisce anche<br />
l’eventuale steering del box colore, come<br />
pure la geometria della sonda e la geometria del<br />
vaso: ad es.nel caso in cui si adoperi un<br />
transduttore settoriale o convex si potrà<br />
osservare assenza <strong>di</strong> flusso la dove il fascio<br />
incide a 90° sul vaso, mentre alle estremità dello<br />
stesso vaso si osserveranno colorazioni che<br />
sono espressione <strong>di</strong> flusso in avvicinamento da<br />
un lato (in rosso) ed in allontanamento dall’altro (in bleu).Lo stesso può verificarsi con una<br />
sonda lineare che esplora un vaso curvilineo (come ad es la vena splenica).<br />
I<br />
n definitiva l’assenza del colore esprime realmente mancanza <strong>di</strong> flusso solo<br />
quando si possa essere certi che questa non <strong>di</strong>penda dalla geometria della<br />
sonda e dalla geometria del vaso,tenuto conto che il colore <strong>di</strong> norma manca<br />
del tutto se l’incidenza è <strong>di</strong> 90°.<br />
In presenza <strong>di</strong> un angolo d’incidenza corretto (30°-60°) l’assenza del colore<br />
può essere dovuta a 2 fattori :<br />
1.l’occlusione del vaso ( assenza persistente )<br />
2.una bassa o assente velocità <strong>di</strong>astolica ( assenza pulsata con colorazione<br />
limitata alla fase <strong>di</strong>astolica ).L’assenza pulsata si nota nella carotide esterna,<br />
osservata in scansione trasversale, a confronto della carotide interna.<br />
A<br />
naloghe considerazioni vanno fatte circa la desaturazione del colore, che<br />
dovrebbe esprimere un aumento <strong>di</strong> velocità.Essa infatti può essere<br />
notevolmente influenzata dalla geometria del vaso ( forte inclinazione o angolo<br />
0) , ma se si esclude questo fattore è da considerare espressione <strong>di</strong> una<br />
stenosi reale ( anche se non visibile all’immagine ecotomografica, come ad es.<br />
In presenza <strong>di</strong> trombi freschi ).In presenza <strong>di</strong> aliasing compariranno delle<br />
aree <strong>di</strong> colore che in<strong>di</strong>cano velocità <strong>di</strong> segno opposto : nel caso <strong>di</strong> aliasing<br />
è caratteristico il coesistere nella stessa area <strong>di</strong> flusso <strong>di</strong> colori <strong>di</strong> segno<br />
opposto ( rosso e bleu ) , dal chè la necessita <strong>di</strong> aumentare drasticamente la<br />
PRF per ottenere un colorazione uniforme del lume del vaso.<br />
L<br />
a rappresentazione cromatica può adottare una scala cromatica che<br />
esprime il grado <strong>di</strong> <strong>di</strong>spersione dei valori <strong>di</strong> velocità (varianza)<br />
all’interno del vaso, il che si ottiene aggiungendo al rosso ed al bleu il colore<br />
19
verde, ed ottenendo rispettivamente aree <strong>di</strong> giallo e <strong>di</strong> ciano che in<strong>di</strong>cano zone<br />
<strong>di</strong> turbolenza.<br />
I<br />
n definitiva il CD , pur essendo insufficiente a valutare in modo esdaustivo il<br />
flusso può dare in<strong>di</strong>cazioni circa:<br />
1. La <strong>di</strong>rezione del flusso ( in avvicinamento o in allontanamento rispetto al<br />
transduttore)<br />
2.la velocità <strong>di</strong> flusso e la presenza <strong>di</strong> eventuale aliasing ( in base al livello <strong>di</strong><br />
luminosità del colore ( in bianco le velocità molto elevate e <strong>di</strong> colore opposto<br />
quelle relative ad aliasing)<br />
3.la mancanza <strong>di</strong> flusso persistente (silenzio cromatico sisto<strong>di</strong>astolico) o<br />
pulsata (silenzio <strong>di</strong>astolico).<br />
4.La presenza <strong>di</strong> fenomeni <strong>di</strong> turbolenza,rappresentati dal coesistere <strong>di</strong><br />
colorazioni <strong>di</strong>verse in una stessa area.<br />
Nella figura il rosso<br />
in<strong>di</strong>ca un flusso in<br />
avvicinamento, ma<br />
soltanto il tracciato<br />
(analisi spettrale)<br />
<strong>di</strong>mostra che si tratta<br />
<strong>di</strong> un vaso arteriosi<br />
Rappresentazione dell’aorta e delle arterie renali.<br />
L’aorta è colorata in rosso per il suo flusso in<br />
avvicinamento alla sonda, mentre l’arteria renale<br />
è in bleu poiché il flusso è in allondanamento<br />
20
ECO-POWER-DOPPLER<br />
M<br />
entre il Color-<strong>Doppler</strong> si basa sulla rappresentazione cromatica della<br />
<strong>di</strong>rezione e della velocità <strong>di</strong> flusso derivante dalla misurazione del<br />
doppler-shift, il Power-<strong>Doppler</strong> si basa sulla misurazione del numero dei globuli<br />
rossi contenuti all’interno del volume campione: i vasi contenenti numerosi<br />
globuli rossi (ovvero i grossi vasi ) generano impulsi <strong>di</strong> maggiore ampiezza e<br />
vengono rappresentati con una tonalità <strong>di</strong> arancione brillante, quelli contenenti<br />
pochi globuli rossi (ovvero i piccoli vasi) appaiono con tonalità <strong>di</strong> colore più<br />
scuro.Sulla tonalità del colore tuttavia influisce la profon<strong>di</strong>tà del vaso: maggiore<br />
è la profon<strong>di</strong>tà minore è l’ampiezza degli impiulsi registrati e quin<strong>di</strong> più bassa è<br />
la tonalità del colore.<br />
Questo tipo <strong>di</strong> rilevazione non è angolo<strong>di</strong>pendente come per il CD.Ne consegue che<br />
questa meto<strong>di</strong>ca è l’ideale per l’in<strong>di</strong>viduazione dei flussi,anche quelli più lenti dei piccolissimi<br />
vasi.Essa però non fornisce informazioni sulla <strong>di</strong>rezione del flusso e sulla velocità (per quanto<br />
l’aumento della velocità comporta un maggior numero <strong>di</strong> G.R. e quin<strong>di</strong> un maggior numero <strong>di</strong><br />
impulsi, e quin<strong>di</strong> una tendenza alla desaturazione del colore arancione ).<br />
Rappresentazione in PWCD<br />
della carotide comune, della<br />
esterna e della interna.<br />
Rappresentazione in PWCD della<br />
vascolarizzazione parenchimale<br />
del rene<br />
21
I vantaggi della meto<strong>di</strong>ca sono fondamentalmente due :<br />
1.possibilità <strong>di</strong> controllare un’assenza <strong>di</strong> flusso evidenziata al CD<br />
2.annullamento dei fattori legati alla geometria del vaso, del transduttore, ed<br />
all’amgolo d’incidenza del fascio US<br />
3.visualizzazione dei più piccoli vasi sotto forma <strong>di</strong> “mappa perfusionale”, il<br />
chè è particolarmente utile nello stu<strong>di</strong>o della vascolarizzazione parenchiamle<br />
del rene, del testicolo, della tiroide, come pure potrebbe esserlo nello stu<strong>di</strong>o<br />
delle masse neoformate ai fini della loro caratterizzazione.<br />
CRITERI DI PRATICO UTILIZZO DELLE APPARECCHIATURE<br />
N<br />
ell’impiego delle apparecchiature è molto importante la regolazione dei<br />
parametri d’esame, riguardanti :<br />
1.la frequenza e la geometria della sonda;<br />
2.l’angolo d’incidenza;<br />
3.la profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> campo e le <strong>di</strong>mensioni dell’area da esplorare<br />
4.la regolazione della PRF<br />
5.l’uso corretto dei filtri<br />
1.Frequenza e geometria della sonda<br />
C<br />
ompatibilmente con l’indagine da eseguire (profon<strong>di</strong>tà dell’area<br />
d’interesse) sono da preferire le frequenze più elevate ( oggi esistono<br />
sonde multifrequenza ) per la migliore qualità dell’immagine e la maggiore<br />
sensibilità nello stu<strong>di</strong>o dei flussi lenti ( specie quando si tratta <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>are i<br />
<strong>di</strong>stretti venosi degli arti inferiori e la vascolarizzazione arteriosa<br />
intraparenchimale ).<br />
22
I transduttori lineari sono particolarmente in<strong>di</strong>cati nello stu<strong>di</strong>o dei vasi<br />
superficiali rettilinei, quelli settoriali o microconvex e convex possono essere<br />
meglio in<strong>di</strong>cati in particolari situazioni anatomiche ( vasi tortuosi, biforcazione<br />
carotidea alta ).<br />
2.Scelta dell’angolo d’incidenza.<br />
M<br />
entre per l’indagine ecotomografica i migliori risultati si ottengono a carico<br />
<strong>di</strong> quelle strutture colpite con una incidenza <strong>di</strong> 90° dal fascio incidente,<strong>di</strong><br />
contro nel <strong>Doppler</strong> abbiamo visto che con una incidenza <strong>di</strong> 90° il valore del<br />
coseno è 0 e quin<strong>di</strong> vi è assenza <strong>di</strong> segnale:questa con<strong>di</strong>zione va conosciuta<br />
ed opportunamente corretta ( attraverso l’inclinazione della sonda o me<strong>di</strong>ante<br />
lo steering del box colore o dell’immagine ecotomografica) per essere certi che<br />
l’assenza <strong>di</strong> flusso è reale.<br />
Di fatto va dunque ricercato un compromesso tra la qualità dell’indagine ecografica e quella del<br />
<strong>Doppler</strong>.<br />
Angoli compresi tra 60 e 90,anche se danno un ottimo segnale colore e <strong>Doppler</strong>, non possono<br />
essere usati per misure quantitative del flusso in quanto il minimo errore <strong>di</strong> misurazione<br />
dell’angolo d’incidenza ai fini della determinazione della velocità, comporta un grande errore <strong>di</strong><br />
misurazione dei parametri <strong>di</strong> flusso.<br />
E’ necessario pertanto adottare angoli compresi tra 30 e 60°, al fine <strong>di</strong> ridurre al minimo questi<br />
errore.<br />
3.Scelta della profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> campo e dell’area da esplorare<br />
S<br />
i tratta <strong>di</strong> un problema connesso al frame-rate.<br />
La scelta <strong>di</strong> una elevata profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> campo comporta una riduzione del<br />
frame-rate in quanto più lungo è il percorso che il fascio US deve percorrere<br />
nel rilevare i segnali <strong>Doppler</strong> provenienti dalle zone più profonde.Perciò va<br />
PRD va regolata allo stretto in<strong>di</strong>spensabile in base alle strutture da stu<strong>di</strong>are.<br />
L’adozione del box colore può essere vantaggiosa in quanto la riduzione del<br />
frame rate sarebbe limitata all’area selezionata,lasciando inalterata la qualità<br />
della restante immagine ecografica.E’ necessario tener presente che tanto più<br />
piccolo è il box colore tanto più grande è il frame-rate e la risoluzione spaziale<br />
all’interno <strong>di</strong> esso.<br />
4.PRF ( frequenza <strong>di</strong> ripetizione degli impulsi)<br />
L<br />
a regolazione adeguata della PRF è uno dei più importanti<br />
accorgimenti per ottenere un buon esame doppler.La scelta della PRF<br />
è in funzione della profon<strong>di</strong>tà del campo esplorato e delle velocità con le<br />
quali ci si confronta. 2<br />
2 Dalla PRF <strong>di</strong>pendono una serie <strong>di</strong> parametri <strong>di</strong> riferimento da utilizzare per la valutazione della qualità dell’immagine Color<br />
<strong>Doppler</strong>:a) la risoluzione temporale e spaziale, la risoluzione <strong>di</strong> contrasto e la sensibilità.<br />
A)RISOLUZIONE TEMPORALE : è la capacità <strong>di</strong> separare nel tempo due eventi sequenziali.Ciò richiede un elevato framerate,<br />
che è necessario per ottenere una adeguata risoluzione temporale dei flussi ad alta pulsatilità;<br />
23
Più profondo è il campo ( e quin<strong>di</strong> maggiore il percorso del fascio US ) minore<br />
è la PRF <strong>di</strong>sponibile:la PRF infatti non può essere aumentata a piacere<br />
dall’operatore, che trova limitazioni nella profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> campo adottata.<br />
La PRF deve essare adeguata all’entità della velocità che si vuole rilevare : se il<br />
doppler-shift supera PRF/2 ( limite <strong>di</strong> Nyquist ) la frequenza non sarà<br />
rappresentabile correttamente manifestandosi il fenomeno dell’aliasing.Ciò<br />
perchè la rilevazione e la rappresentazione delle frequenza elevate richiede<br />
l’adozione <strong>di</strong> un maggior numero <strong>di</strong> impulsi (come in cinematografia le velocità<br />
elevate richiedono una maggiore frequenza dei fotogrammi ).<br />
In caso <strong>di</strong> aliasing il picco sistolico si presenta mozzato ed il suo apice si trova<br />
scritto al <strong>di</strong>sotto della linea <strong>di</strong> base, come flusso <strong>di</strong>retto in senso<br />
inverso.Analogamente al color doppler si ha comparsa <strong>di</strong> area <strong>di</strong> colore<br />
in<strong>di</strong>cante un flusso <strong>di</strong> senso opposto (ad es. Bleu in campo rosso ).<br />
Il fenomeno dell’aliasing è legato ad una serie <strong>di</strong> fattori, da tener presente<br />
qualora si voglia ovviarvi.<br />
E’ noto che la massima frequenza registrabile ( f max ) corrisponde a<br />
PRF/2 ( limite <strong>di</strong> Nyquist ).<br />
Quin<strong>di</strong> l’equazione doppler , sostituendo f max con PRF/2 , può essere riscritta :<br />
2v x fi x cos c ( PRF )<br />
PRF/2 = ---------------------- da cui : Vmax = ------------------<br />
c 4 x fi x cos<br />
Dal chè possiamo dedurre che la massima velocità rilevabile <strong>di</strong>pende dalla<br />
PRF applicabile, ed inversamente proporzionale alla frequenza della sonda ed<br />
al valore del coseno dell’angolo d’incidenza.<br />
Possiamo dedurne gli accorgimenti per porre riparo al fenomeno<br />
aliasing,consistenti in :<br />
1.aumento della PRF;<br />
2.riduzione della frequenza della sonda<br />
3.aumento dell’angolo d’incidenza del fascio US in modo da ridurre il valore<br />
del suo coseno (che tende allo 0 per un angolo <strong>di</strong> 90°).il massimo valore <strong>di</strong><br />
aliasing si ha infatti con un angolo <strong>di</strong> 0°, ovvero quando la <strong>di</strong>rezione del fascio<br />
US corrisponde a quella del flusso ).<br />
B)RISOLUZIONE SPAZIALE : esprime la capacità <strong>di</strong> <strong>di</strong>stinguere come separati due flussi tra loro vicini (richiede una PRF<br />
bassa);<br />
C)RISOLUZIONE DI CONTRASTO:rappresenta la possibilità <strong>di</strong> <strong>di</strong>stinguere, come <strong>di</strong>verse, velocità dei globuli rossi tra loro<br />
similari.Con una PRF la più bassa possibile, compatibilmente con la comparsa del fenomeno dell’aliasing,si ottiene la miglior<br />
risoluzione <strong>di</strong> contrasto.<br />
D)SENSIBILITA’: esprime la capacità <strong>di</strong> riconoscere la presenza <strong>di</strong> flusso.Dipende dalla frequenza del transduttore e<br />
dall’ampiezza del treno <strong>di</strong> onde.L’incremento della sensibilità determina una riduzione della risoluzione spaziale, con scarsa<br />
<strong>di</strong>fferenziazione dei vasi tra loro.L’aumento della sensibilità si ottiene agendo sul guadagno, che deve essere aumentato in<br />
modo che il vaso sia totalmente occupato dalla co<strong>di</strong>fica in colore,durante le fasi <strong>di</strong> massimo flusso,evitando tuttavia che<br />
vengano co<strong>di</strong>ficati con il colore punti che non contengoni flusso.<br />
24
4.Abbassamento della linea <strong>di</strong> base in modo da ottenere la rappresentazione<br />
del picco entro la scala adottata.<br />
Negli apparecchi la mo<strong>di</strong>ficazione della PRF <strong>di</strong> solito comporta una mo<strong>di</strong>fica della<br />
scala dei valori, che nel caso <strong>di</strong> PRF elevate è graduata per la registrazione <strong>di</strong> velocità elevate,<br />
e nel caso <strong>di</strong> PRF basse può registrare solo velocità me<strong>di</strong>o-basse.Detta scala può essere<br />
mo<strong>di</strong>cata anche me<strong>di</strong>ante lo spostamento della linea 0.Ecco perchè entrambe le<br />
pre<strong>di</strong>sposizioni (PRF e linea 0) possono essere utili per registrare le velocità elevate ed evitare<br />
il fenomeno dell’aliasing.<br />
Negli apparecchi dovrebbe essere prevista una regolazione <strong>di</strong>stinta della PRF sia per il<br />
colore, sia per il doppler pulsato (PW).<br />
Quando nessun accorgimento è efficace per correggere il fenomeno<br />
dell’aliasing, è necessario ricorrere al doppler continuo.<br />
A<br />
nche la velocità minima misurabile è in relazione alla PRF: per<br />
documentare velocità basse è necessario adottare una PRF bassa e,<br />
come è stato già detto, sonde a frequenza la più elevata possibile.Ciò è valido<br />
tanto per il colordoppler quanto per il PW.<br />
Questo aspetto è da tener presente in particolar modo quando s’intenda la<br />
vascolarizzazione intraparenchimale : ad es. La vascolarizzazione testicolare<br />
o tiroidea potrebbe non essere visibile con PRF > 3000 Hz (troppo<br />
elevata), mentre solitamente è visibile con una PRF < 1500 Hz ( l’ideale è<br />
intorno a 1 Khz ). Da quì l’importanza <strong>di</strong> usufruire <strong>di</strong> una regolazione adeguata<br />
dei parametri in rapporto al flusso che si va a stu<strong>di</strong>are.<br />
5.Filtri <strong>di</strong> parete<br />
L<br />
e vibrazioni delle pareti dei vasi e delle valvole sono fonte <strong>di</strong> segnali a<br />
bassa frequenza che possono interferire nell’immagine colordoppler e nel<br />
segnale doppler.<br />
L’adozione <strong>di</strong> filtri adeguati ,che eliminano frequenze intorno a 50 -100 Hz. Può<br />
essere utile purchè non risulti interferire con la rilevazione della velocità<br />
<strong>di</strong>astolica o con il rilevamento <strong>di</strong> flussi molto lenti ( si tenga conto che 100 Hz<br />
corrispondono a velocità <strong>di</strong> circa 2,5 cm/sec. ).<br />
25
L<br />
Premessa<br />
ECO-DOPPLER<br />
NELLA PATOLOGIA<br />
DEI VASI DEL EPIAORTICI<br />
AP<br />
a malattia cerebrovascolare rappresenta una delle più rilevanti affezioni<br />
che colpiscono il SNC, in quanto ricorre con elevata frequenza<br />
(rappresenta la terza causa <strong>di</strong> morte dopo i tumori e le coronaropatie)ed è<br />
gravata <strong>di</strong> prognosi sfavorevole.<br />
S<br />
otto il titolo <strong>di</strong> malattia cerebrovascolare si raccolgono forme ischemiche ed<br />
emorragiche. Quest’ultime costituiscono soltanto il 20 % del totale; pertanto<br />
la malattia cerebrovascolare ischemica presenta una maggiore rilevanza clinica<br />
ed epidemiologica.<br />
La manifestazione clinica più frequente è rappresentata dall’attacco<br />
ischemico reversibile (RIA) che si può configurare come TIA, TIA protratto o<br />
TIA con recupero incompleto.<br />
Il Ria costituisce un indubbio segno <strong>di</strong> allarme,in quanto è seguito da stroke nel<br />
5-10% dei casi con un tasso del 5% all’anno.<br />
N<br />
umerose sono le etiologie ma , limitatamente a quella aterosclerotica, viene<br />
data particolare rilevanza alla localizzazione a livello dei vasi epiaortici ed<br />
in particolare del tratto iniziale della carotide interna, per alcuni motivi : la<br />
frequenza e la precocità con cui si scoprono le lesioni in questa sede, la<br />
riconosciuta relazione tra il coinvolgimento ateromasico della biforcazione<br />
carotidea e l’ischemia cerebrale e la possibilità anatomica <strong>di</strong> un approccio<br />
chirurgico <strong>di</strong>retto al vaso.<br />
D<br />
ue meccanismi stanno alla base dell’ischemia cerebrale da genesi<br />
carotidea: a)la trombo-embolia generata da placche cosiddette<br />
emboligene; b)l’ischemia da ipoafflusso legata alla presenza <strong>di</strong> una stenosi.Il<br />
secondo meccanismo non parrebbe tuttavia da solo sostenere l’ischemia<br />
cerebrale, in quanto numerosi lavori hanno <strong>di</strong>mostrato una <strong>di</strong>screpanza tra<br />
entità delle lesioni anatomiche e sintomatologia e quin<strong>di</strong> una scarsa<br />
correlazione tra lesioni ostruttive carotidee ed ischemia cerebrale,per lo più<br />
legata alla molteplicità delle afferenze arteriosi al cervello. Ciò porrebbe una<br />
seria ipoteca sull’utilità dell’intervento chirurgico profilattico della stenosi<br />
carotidea.<br />
26
A tutt’oggi la teoria trombo-embolicca nella genesi delle ischemie cerebrali<br />
rimane la spiegazione fisiopatologica più plausibile,pur essendo verosimile che<br />
la coesistenza <strong>di</strong> una stenosi<br />
possa più facilmente<br />
pre<strong>di</strong>sporre il territorio a vall<br />
all’ischemia.<br />
Da queste premesse ne deriva<br />
il ruolo dell’Eco-Color-<br />
<strong>Doppler</strong>,quale meto<strong>di</strong>ca non<br />
invasiva, la più affidabile non<br />
solo nella valutazioene <strong>di</strong> tipo<br />
prettamente emo<strong>di</strong>namico, ma<br />
sopratutto nella caratterizzazione<br />
delle lesioni ateromatose<br />
al fine <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare la<br />
capacità emboligena.Queste<br />
valutazioni hanno lo scopo da<br />
un lato <strong>di</strong> accertare l’origine<br />
carotidea <strong>di</strong> RIA, e dall’altro <strong>di</strong><br />
<strong>di</strong>fferenziare situazioni ad<br />
alto rischio e situazioni a<br />
rischio limitato.<br />
Le situazioni ad alto rischio sono quelle che tendono a ripetersi, e sono<br />
determinate da stenosi emo<strong>di</strong>namicamente significative e da ateromi<br />
potenzialmente emboligeni. Questa <strong>di</strong>stinzione ha un risvolto operativo in<br />
quanto : se la lesione è ad alto rischio, richiede l’intervento chirurgico e deve<br />
comportare uno stu<strong>di</strong>o angiografico preoperatorio.<br />
L<br />
Cenni Anatomici ed Ecotomografici<br />
e arterie che si originano dall’arco aortico (tronchi epiaortici ) sono, da destra verso sinistra<br />
e dall’avanti all’in<strong>di</strong>etro, l’arteria anonima, l’arteria carotide comune sinistra e la<br />
succlavia <strong>di</strong> sinistra (fig.1).Numerose sono le varianti a questo schema: la più frequente<br />
prevede l’origine della carotide sinistra dal tronco anonimo<br />
L<br />
e caroti<strong>di</strong> comuni (CC) decorrono nello spazio laterale del collo profondamente al muscolo<br />
sternoclei-domastoideo e me<strong>di</strong>al-mente alla vena giugulare interna.A destra la carotide<br />
origina dall’arteria anonima, a sinistra <strong>di</strong>rettamente dall’ar-co aortico.<br />
L<br />
a biforcazione della CC in carotide interna (CI) ed esterna (CE) avviene in genere<br />
all’altezza <strong>di</strong> C4 e del margine superiore della cartilagine tiroidea, pressappoco a livello<br />
dell’angolo della man<strong>di</strong>bola.La CI ha un calibro maggiore rispetto alla CE, rispetto alla quale si<br />
<strong>di</strong>spone posterolateralmente.<br />
L<br />
a CI, dalla quale non si originano rami nel tratto extracranico, presenta all’origine un<br />
aumento del suo <strong>di</strong>ametro : il “bulbo”,cui segue generalmente una graduale riduzione <strong>di</strong><br />
calibro; possiede una serie <strong>di</strong> rami collaterali , <strong>di</strong> cui il più caudale ed anteriore è l’arteria<br />
tiroidea superiore.Esistono circoli anastomotici fisiologici tra CE e CI e tra CI e le arterie<br />
vertebrali (AV) che possono essere più evidenti in con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> compenso emo<strong>di</strong>namico.<br />
27
In sede intracranica la CI contribuisce alla costituzione del poligono <strong>di</strong> Willis, che rappresenta il<br />
più importante circolo anastomotico cerebrale, che mette in comunicazione le CI tra loro e con<br />
le cerebrali posteriori attraverso le comunicanti posteriori.<br />
L<br />
a CE, attraverso i rami dell’arteria temporale superficiale e dell’arteria facciale,<br />
anastomizzati con i rami terminali dell’arteria oftalmica, è in comunicazione con il circolo<br />
intracranico.<br />
L<br />
e arterie vertebrali (AV) originano come primo ramo collaterale dal profilo postero-superiore<br />
della succlavia; penetrate nel canale trasversario all’altezza <strong>di</strong> C6,più raramente <strong>di</strong> C5, lo<br />
risalgono fino a fondersi nel tronco basilare, da cui origianano le arterie cerebrali posteriori che,<br />
con le comunicanti posteriori fanno parte del poligono <strong>di</strong> Willis.Le arterie vertebrali nel loro<br />
decorso cervicale danno origine a numerosi piccoli rami muscolari che si anastomizzano con<br />
rami della CE<br />
A<br />
ll’Ecotomografia la parete vascolare presenta un aspetto pluristratificato ( tre sottili strati<br />
iper-ipo-iper) per i quali probabilmente non vi è in con<strong>di</strong>zioni normali alcuna corrispondenza<br />
con l’anatomia ( intima, me<strong>di</strong>a, avventizia).Soltanto in presenza <strong>di</strong> un un evidente ispessimento<br />
dello strato iperecogeno interno si può realisticamnte ipotizzare una corrispondenza anatomica<br />
con l’intima ispessita, che compare fisiologicamente nelle persone anziane e/o ipertese.<br />
A<br />
i fini <strong>di</strong> uno stu<strong>di</strong>o anatomico delle caroti<strong>di</strong>, l’esame ecografico va condotto preliminarmente<br />
in scansione assiale per rendersi conto della <strong>di</strong>sposizione anatomica dei vasi e dei rapporti<br />
con le strutture circostanti; successivamente si sceglieranno gli approcci longitu<strong>di</strong>nali me<strong>di</strong>ali o<br />
laterali ( rispetto al muscolo sternocleidomastoideo) in modo da poter stu<strong>di</strong>are i rami della CC :<br />
nell’approccio me<strong>di</strong>ale la CI è più vicina alla sonda e quin<strong>di</strong> più superficiale rispetto alla CE,<br />
nell’approccio laterale l’opposto.L’esame ETG consente <strong>di</strong> valutare dettagliatamente sia le<br />
pareti che il <strong>di</strong>ametro dei vasi.<br />
A<br />
Aspetti flussimetrici e Color-<strong>Doppler</strong> normali<br />
d eccezione che per le arterie succlavie, i restanti<br />
vasi epiaortici hanno un flusso cefalopeto.<br />
Mentre nella CC e nella CI vi è un flusso a basse<br />
resistenze periferiche, nella CE e nella arteria<br />
succlavia, irroranti <strong>di</strong>stretti muscolari, il flusso è del<br />
tipo ad alte resistenze periferiche. Coseguenza <strong>di</strong> ciò è<br />
la <strong>di</strong>fferenza tra i tracciati per quanto riguarda l’entità<br />
e/o la presenza della componente <strong>di</strong>astolica ( scarsa o<br />
pressocchè assente nella CE e nella arteria succlavia :<br />
Fig 2 )<br />
Q<br />
ueste <strong>di</strong>fferenze si riflettono nell’immagine Color-<br />
<strong>Doppler</strong> : osservando a confronto, in sezione<br />
trasversale, la colorazione della CE e della CI, si<br />
noterà che in quest’ultima il flusso ( e quin<strong>di</strong> la colorazione ) è persistente, sia pur con<br />
variazioni della saturazione del colore nella fase sistolica ( più chiaro) e nella fase <strong>di</strong>astolica (<br />
più scuro, in quanto espressione <strong>di</strong> una minor velocità).<br />
28
L<br />
o spettro presenta una branca ascendente sottile, in<br />
rapporto al fatto che la spinta sistolica impressa agli<br />
eritrociti è notevole e comporta scarse <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong><br />
velocità tra le varie lamine del flusso ( flusso laminare<br />
piatto ); la branca <strong>di</strong>scendente è invece spessa in<br />
rapporto all’aspetto partabolico che lo spettro assume<br />
nella fase <strong>di</strong> decelerazione sistolica (Fig.3)<br />
L<br />
a massima velocità sistolica della CC abitualmente<br />
non supera i 100 cm/sec. ( 4 Khz ) . Al confronto la<br />
velocità sistolica della CE è superiore.<br />
In corrispondenza della porzione postero-laterale del<br />
bulbo carotideo <strong>di</strong> solito è apprezzabile un’area in cui il flusso è invertito ( sia al grafico che alla<br />
co<strong>di</strong>ficazione cromatica ), a causa della brusca <strong>di</strong>latazione del vaso in questa sede.<br />
Le aree in bleu rappresentano<br />
zone in cui il flusso invertito a<br />
causa della brusca <strong>di</strong>latazione del<br />
bulbo carotideo<br />
E’ necessario ricordare che l’esame va condotto ricercando un buon angolo d’incidenza degli<br />
ultrasuoni, eventualmente attraverso la mo<strong>di</strong>fica dell’angolo me<strong>di</strong>ante lo steering del box<br />
colore e/o dell’immagine ecotomografica.<br />
STUDIO DEL DISTRETTO CAROTIDEO<br />
L<br />
o stu<strong>di</strong>o del <strong>di</strong>stretto carotideo riveste notevole importanza ai fini del meccanismo<br />
patogenetico dell’ischemia cerebrale, che , come si è detto comprende da un lato fattori<br />
emboligeni ( anche <strong>di</strong> origine carotidea ) e dall’altro alterazioni <strong>di</strong> tipo steno-occlusivo dei vasi<br />
anche a livello carotideo .<br />
G<br />
li ATEROMI sono accumuli <strong>di</strong> tessuto fibrotico, <strong>di</strong> sostanze lipi<strong>di</strong>che e proteinacee, con<br />
possibile deposito <strong>di</strong> calcificazioni, nel contesto della parete vascolare.Essi possono<br />
complicarsi per il sopravvenire <strong>di</strong> emorragie sottointimali e <strong>di</strong> ulcerazioni, che ne mo<strong>di</strong>ficano<br />
bruscamente le <strong>di</strong>mensioni, l’aspetto morfologico ed ecostrutturale.<br />
l compito della <strong>di</strong>agnostica strumentale non invasiva, che si fonda sull’Eco-Colo-<strong>Doppler</strong>,<br />
I<br />
può essere riassunto in due punti :<br />
a ) l’in<strong>di</strong>viduazione e la caratterizzazione della placca ateromasica, sotto il profilo<br />
morfologico, <strong>di</strong>mensionale ed ecostrutturali, per stabilirne il tipo e l’eventuale presenza<br />
29
<strong>di</strong> emorragia intraplacca o <strong>di</strong> ulcerazione ; valutazioni queste , che spettano<br />
all’ecotomografia ad alta risoluzione;<br />
b) la determinazione dell’importanza emo<strong>di</strong>namica della lesione, <strong>di</strong> pertinenza del<br />
<strong>Doppler</strong>.<br />
A.CARATTERIZZAZIONE DELLA PLACCA<br />
L<br />
a placca si <strong>di</strong>stingue dal semplice ispessimento intimale per<br />
avere un maggiore spessore e per essere più circoscritta.<br />
Assume <strong>di</strong>gnità <strong>di</strong> placca una lesione dello spessore superiore a<br />
qualche millimetro.<br />
Al fine <strong>di</strong> valutare il grado <strong>di</strong> stenosi prodotto da una placca è<br />
opportuno che lo stu<strong>di</strong>o venga condotto in sezione trasversale, in<br />
modo da poter effettuare un rapporto tra l’area della sezione del<br />
lume residuo e l’area della sezione del vaso.Ciò è possibile tuttavia<br />
all’ecotomografia solo per stenosi inferiori al 40-50%, silenti dal<br />
punto <strong>di</strong> vista emo<strong>di</strong>namico.Per effettuare il calcolo si proceda così:<br />
percentuale <strong>di</strong> stenosi = 100 – (S2/S1x100). Tale calcolo <strong>di</strong> solito viene effettuato<br />
automaticamente dalla apparecchiatura inserendo i dati <strong>di</strong>S1 ed S2.<br />
Nella immagine sottostante si nota un restringimento della carotide<br />
comune in sede bulbo-prebulbare ad opera <strong>di</strong> una placca<br />
circonferenziale.<br />
Stenosi serrata della carotide<br />
comune stu<strong>di</strong>ata con il<br />
PWCD<br />
30
I<br />
l compito principale dell’ecotomografia non è però quello <strong>di</strong> valutare il grado <strong>di</strong> stenosi,<br />
quanto quello <strong>di</strong> caratterizzare la placca, da punto <strong>di</strong> vista morfostrutturale in modo da<br />
ottenere una valutazione del rischio emboligeno.<br />
I parametri da valutare sono tre :<br />
1.il grado ecogenicità;<br />
2.il grado <strong>di</strong> omogeneità.<br />
3.L’aspetto dei margini<br />
1.In base al grado <strong>di</strong> ecogenicità <strong>di</strong>stinguiamo due aspetti :<br />
a) l’aspetto iperecogeno , dovuto a depositi fibrotici e calcifici;<br />
b) l’aspetto ipo-anecogeno , dovuto a depositi lipi<strong>di</strong>ci, a trombi recenti, ad<br />
emorragie sottointimali. Le placche con questo aspetto non sono bene<br />
visualizzabile all’ET, se non utilizzando il CD, che ne definisce con molta<br />
esattezza i margini, consentendo <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare le irregolarità vere della<br />
superficie, quali le ulcerazioni, che appaiono come aree <strong>di</strong> minus del flusso<br />
cromaticamente apprezzabile.<br />
2.In base al grado <strong>di</strong> omogeneità <strong>di</strong>stinguiamo due aspetti :<br />
a) placca omogenea : - fibrosa<br />
- fibrolipi<strong>di</strong>ca<br />
- fibrocalcifica (assimilata alla omogenea in quanto<br />
stabile )<br />
b) placca <strong>di</strong>somogenea : - lipi<strong>di</strong>che o proteinacee<br />
- emorragie sottointimali ( intraplacca )<br />
A proposito dei vari tipi <strong>di</strong> lesione sopra in<strong>di</strong>cati sono stati acquisiti i seguenti<br />
dati :<br />
si è notato che gli ateromi che si sviluppano nei tratti rettilinei sono<br />
quasi sempre omogenei, in quanto in queste con<strong>di</strong>zioni emo<strong>di</strong>namiche<br />
raramente si può sviluppare un’emorragia intraplacca.<br />
le placche omogenee, specie quelle fibrocalcifiche, hanno una<br />
probabilità minima <strong>di</strong> andare incontro ad emorragie intraplacca e ad<br />
ulcerazioni;<br />
le lesioni <strong>di</strong>somogenee hanno una elevata probabilità <strong>di</strong> contenere<br />
emorragie intralesionali o <strong>di</strong> essere ulcerate, quin<strong>di</strong> presentano una<br />
prognosi più sfavorevole.<br />
31
L’emorragia sottointimale intraplacca<br />
rappresenta il primum movens nella genesi<br />
delle embolie cerebrali <strong>di</strong> origine<br />
carotidea.Quando avviene, <strong>di</strong> solito produce<br />
un aumento improvviso delle <strong>di</strong>mensioni della<br />
placca;La emorragia intraplacca può essere<br />
non comunicante o comunicante, con<br />
immissione <strong>di</strong> materiale emboligeno nel<br />
torrente circolatorio.<br />
L’emorragia può essere riconosciuta all’ETG<br />
con una sensi bilità del 94% ed una specificità<br />
del’88 %.I falsi positivi derivano dal fatto che i lipi<strong>di</strong> ed i depositi proteinacei,<br />
essendo ecoprivi, possono simulare un’emorragia intraplacca.<br />
3.In base all’aspetto dei margini <strong>di</strong>stinguiamo due aspetti:<br />
a)una superficie liscia,che si ritrova <strong>di</strong> solito nelle placche fibrotiche e<br />
fibrolipi<strong>di</strong>che;<br />
b) una superficie accidentata ,che si ritrova <strong>di</strong> solito nelle placche<br />
<strong>di</strong>somogenee a causa dell’accumulo prevalente componenti ipo-anecogeni in<br />
sede sottointimale, che simulano ulcerazioni, o a causa <strong>di</strong> vere e proprie<br />
ulcerazioni.<br />
La presenza <strong>di</strong> una ulcerazione, e la <strong>di</strong>fferenziazione tra ulcerazioni e<br />
pseudoulcerazioni, possono non essere invece ben <strong>di</strong>mostrabili all’ETG e<br />
richiedere obbligatoriamente l’impiego del CD, che evidenzierà,in caso <strong>di</strong><br />
ulcerazione, una classica immagine <strong>di</strong> plus in minus della rappresentazione<br />
cromatica del flusso<br />
In definitiva nello stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> placche con margini ecograficamente accidentati il<br />
CD è fondamentale nella esatta definizione dei margini.<br />
32
L<br />
a valutazione morfologica<br />
della placca è fondamentale<br />
ai fini della eventuale terapia.<br />
<br />
B.VALUTAZIONE EMODINAMICA DELLA STENOSI<br />
U<br />
Classificazione in base<br />
alle ripercussioni emo<strong>di</strong>namiche<br />
na stenosi secondaria ad una placca non - Minori : 0 - 60 %<br />
produce riduzione <strong>di</strong> flusso(portata) se<br />
- Moderate : 61 -80 %<br />
essa non supera il 90%, in tal caso definendosi<br />
“emo<strong>di</strong>namicamente significativa”. Tuttavia è - Severe : 81 - 95 %<br />
opportuno considerare anche significativa una<br />
stenosi quando > 70% (con un <strong>di</strong>ametro del lume - Preocclusive : > 95 %<br />
ridotto <strong>di</strong> almeno il 50%) , per una eventuale<br />
in<strong>di</strong>cazione alla tromboendo-arteriectomia (TEA). - Occlusive : 99 -100%<br />
In linea <strong>di</strong> massima l’ETG è sufficiente a valutare<br />
una stenosi < 50% , mentre stenosi > 50% vanno meglio valutate con il tracciato <strong>Doppler</strong>.Ciò in<br />
quanto questa meto<strong>di</strong>ca è in grado <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare dettagliatamente le ripercussioni<br />
emo<strong>di</strong>namiche <strong>di</strong> una stenosi.<br />
A<br />
livello <strong>di</strong> una stenosi, come si è visto nella parte prelimianare <strong>di</strong> emo<strong>di</strong>namica , le<br />
velocità sistolica e <strong>di</strong>astolica aumentano, lo spettro si mo<strong>di</strong>fica, può comparire turbolenza;<br />
questa tuttavia può anche mancare del tutto se la stenosi è graduale, concentrica ed a<br />
superficie liscia.A livello del bulbo carotideo, ad es., un restringimento del 70% che presenti<br />
profili lisci ed un calibro non inferiore a quello della CI, può non produrre alcuna alterazione, se<br />
non la scomparsa del “flow reverse” che normalmenete si osserva in corrispondenza della<br />
parete posterolaterale del bulbo stesso.Ciò ha indotto qualche Autore a considerare la<br />
mancanza <strong>di</strong> “flou reverse” un segno iniziale <strong>di</strong> aterosclerosi.<br />
A<br />
valle <strong>di</strong> una stenosi la velocità si riduce, la turbolenza s’incrementa, possono comparire<br />
zone <strong>di</strong> flusso invertito ( specie se la stenosi è serrata ed eccentrica).<br />
I rilevamenti dei tracciati velocimetrici prevedono un adeguato posizionamento del volume<br />
campione, che notevolmente agevolata dall’impiego del colore.<br />
33
I quadri che si possono schematizzare a livello della CI, in base al grado <strong>di</strong> stenosi, sono<br />
i seguenti :<br />
1.STENOSI < 60% :<br />
L<br />
P<br />
e stenosi < 60% non hanno ripercussioni sul mantenimento della portata del vaso,<br />
nè sulla velocità.<br />
er gra<strong>di</strong> <strong>di</strong> stenosi > 30% e < 60% possono comparire alterazioni locali del flusso,<br />
consistenti in modesti fenomeni <strong>di</strong> turbolenza che si manifestano con un allargamento dello<br />
spettro delle frequenze e quin<strong>di</strong> delle velocità rilevabili ( spectral broadening ) : ciò comporta in<br />
pratica la riduzione fino alla scomparsa della finestra sistolica.<br />
In definitiva : STENOSI < 60% non significativo aumento della velocità<br />
( < 125 cm/ sec. )<br />
riduzione della finestra sistolica<br />
( turbolenza )<br />
L<br />
’aspetto CD può essere normale (se si eccettua la mo<strong>di</strong>ficazione del calibro) , o presentare<br />
una zona circoscritta <strong>di</strong> desaturazione del colore ( virante verso il bianco ) in corrispondenza<br />
del minus da placca.Questo aspetto, tra l’altro rappresenta una conferma che il minus è reale,<br />
in quanto la desaturazione del colore che vi si associa è espressione <strong>di</strong> aumento <strong>di</strong> velocità<br />
determinato dalla stenosi provocata dalla placca 3<br />
Di fronte a qualsiasi reperto <strong>di</strong> desaturazione del colore, bisogna stare molto attenti ad<br />
escludere che possa derivare da fattori <strong>di</strong> cattiva regolazione della PRF o <strong>di</strong> angolo<strong>di</strong>pendenza<br />
(basso valore dell’angolo tra fascio incidente e <strong>di</strong>rezione del flusso).In questi casi l’esame in<br />
trasversale, con la comparazione delle due caroti<strong>di</strong> può rendere più o meno realistico il reperto<br />
<strong>di</strong> desaturazione <strong>di</strong> un’area <strong>di</strong> una vaso rispetto all’altro<br />
2.STENOSI 60-80% :<br />
Sono caratterizzate da jet sistolico con velocità > 125 cm/sec e velocità tele<strong>di</strong>astolica<br />
> 40 e < 100 cm/sec , con obliterazione della finestra sistolica.<br />
3.STENOSI 81-95 % :<br />
E’ caratterizzata da un notevole incremento della velocità sistolica e sopratutto <strong>di</strong>astolica<br />
( > 100 cm/sec )<br />
4.STENOSI PREOCCLUSIVA (95-99 %) :<br />
Q<br />
uando il <strong>di</strong>ametro del vaso si riduce oltre il 95%, la velocità <strong>di</strong> flusso inizia a<br />
<strong>di</strong>minuire.<br />
Al CD il flusso è filiforme.Al PW si osserva una deformazione dell’aspetto morfologico della<br />
curva velocimetrica, che si presenta “ a campana”, sia a livello della stenosi, che subito<br />
<strong>di</strong>stalmente.Detto aspetto è dato da una scarsa <strong>di</strong>fferenziazione sisto<strong>di</strong>astolica.<br />
3 Un minus al CD potrebbe essere un artefatto dovuto ad una PRF troppo elevata in rapporto ad aree periferiche <strong>di</strong> flusso a<br />
velocità più bassa, oppure ad un angolo <strong>di</strong> incidenza degli US <strong>di</strong> 90°<br />
34
5.OCCLUSIONE :<br />
L<br />
a <strong>di</strong>agnosi può essere posta solo con la meto<strong>di</strong>ca <strong>Doppler</strong>.Vi può infatti essere occlusione<br />
anche in presenza <strong>di</strong> un lume apparentemente povero <strong>di</strong> echi all’esame ETG.<br />
Se l’apparecchiatura è adeguata, la <strong>di</strong>agnosi <strong>di</strong> occlusione può essere posta con grande<br />
accuratezza, e non richiede ulteriore approfon<strong>di</strong>mento con l’angiografia.<br />
I<br />
l quadro è caratterizzato da assenza <strong>di</strong> spots colore <strong>di</strong> flusso e del tracciato velocimetrico, a<br />
meno che non si tratti <strong>di</strong> un “flusso a camicia” tra trombo e parete del vaso.<br />
A monte dell’occlusione si rileva un tracciato cosidetto “ frenato “ , del tutto privo <strong>di</strong><br />
componente <strong>di</strong>astolica, talora bi<strong>di</strong>rezionale, con aspetto pulsante del colore ( per assenza della<br />
<strong>di</strong>astole ) , con presenza <strong>di</strong> “flou reverse”, dovuto al rimbalzo dell’onda sistolica contro<br />
l’ostacolo.<br />
N<br />
el sospetto <strong>di</strong> un’occusione della CI è sempre utile esaminare il vaso in sezione<br />
trasversale, inclinando la sonda <strong>di</strong> 40-60°, in modo da confrontare CI e CE.Quest’ultima<br />
generalmente rimane pervia, e <strong>di</strong> solito presenta un aumento della velocità <strong>di</strong>astolica, aspetto<br />
definito come “internalizzazione della carotide esterna” ,dovuto ad attivazione <strong>di</strong> anastomosi<br />
con i vasi endocranici ( via art.oftalmica ).Qualora in questo tipo <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o si dovesse<br />
riscontrare una inversione <strong>di</strong> flusso nella CE, questo potrebbe significare che il livello <strong>di</strong><br />
ostruzione è situato a monte del bulbo.<br />
I<br />
n presenza <strong>di</strong> estese calcificazioni che rendono inesplorabile una porzione <strong>di</strong> un vaso, la<br />
valurtazione del segmento a monte (flusso frenato) ed a valle ( assenza <strong>di</strong> flusso ) consente<br />
la <strong>di</strong>agnosi.<br />
Principali cause <strong>di</strong> errore :<br />
a ) falsa assenza <strong>di</strong> flusso : - placche calcifiche con stop acustico<br />
- fattori <strong>di</strong> angolo<strong>di</strong>pendenza<br />
- bassa PRF<br />
b) falsa presenza <strong>di</strong> flusso :<br />
- da eccessivo guadagno <strong>Doppler</strong> ( rappresentazione <strong>di</strong> i segnali<br />
provenienti da zone limitrofe )<br />
. da eccessiva ampiezza del volume campione ( con insonazione <strong>di</strong> vasi<br />
contigui )<br />
- da confusione tra CE e CI : bisogna ricordare che l’occlusione della CE è<br />
poco frequente e che in presenza <strong>di</strong> un solo vaso<br />
è più probabile che si tratti della CE.Il criterio<br />
topografico è comunque molto importante.<br />
Criteri <strong>Doppler</strong> <strong>di</strong> quantizzazione delle stenosi<br />
A.PARAMETRI DA UTILIZZARE :<br />
1. Velocità sistolica :<br />
- normale nella stenosi fino al 30%<br />
- lievemente aumentata ( ma < 125 cm/sec ) nelle stenosi 31-60%<br />
- nettamente aumentata ( jet sistolico ) : > 125 cm/sec nelle stenosi 61-90%<br />
> 250 cm/sec nelle stenosi oltre il 90%<br />
35
- ridotta : nelle stenosi preocclusive ( > 95% )<br />
- assente nell’occlusione<br />
2.Velocità <strong>di</strong>astolica :<br />
- normale nelle stenosi fino al 60%<br />
- aumentata : tra 40 e 100 cm/sec nelle stenosi 60-80%<br />
> 100 cm/sec nelle stenosi > 80%<br />
- ridotta con ridotta escursione sisto<strong>di</strong>astolica<br />
( aspetto a campana ) : nelle stenosi preocclusive ( oltre il 90 % )<br />
- assente ( aspetto frenato ) : nel tratto preocclusivo ;<br />
3.Ratio Velocità sistolica CI/CC e Velocità <strong>di</strong>astolica CI/CC<br />
Normalmente la Ratio VS è < 1,8 e la Ratio VD è 1,8 e >2,4<br />
nelle stenosi moderate.Aumentano notevolmente in quelle severe,<br />
raggiungendo rispettivamente valori > 3,7 e > 5,5.<br />
3.Finestra sistolica :<br />
- normale ( presente ) nelle stenosi 0-30%<br />
- ridotta : lievemente nelle stenosi 30-60%<br />
nettamente nelle stenosi 61-80%<br />
- obliterata : nelle stenosi > 80%<br />
RISULTATI :<br />
Grado <strong>di</strong> stenosi Caratteristiche emo<strong>di</strong>namiche<br />
STENOSI MINORE<br />
0 - 30 %<br />
30- 60 %<br />
STENOSI MODERATA<br />
( 60-80 % )<br />
STENOSI SEVERA<br />
( 81-95% )<br />
STENOSI PREOCCLU-<br />
SIVA ( > 95 % )<br />
- nessun dato velocimetrico<br />
- aumento modesto della velocità sistolica ( 125 cm/sec )<br />
- aumento veocità <strong>di</strong>astolica ( tra 40 e 100 cm/sec)<br />
- riduzione spiccata della finestra sistolica<br />
- Ratio VS Ci/CC > 1,8 ; Ratio VD CI/CC > 2,2<br />
- aumento notevole della velocità sistolica (> 250 cm/s” )<br />
- aumento notevole della velocità <strong>di</strong>astolica (>100 cm/s”)<br />
- scomparsa della finestra sistolica<br />
- Ratio VS Ci/CC > 3,7 ; Ratio VD CI/CC > 5,5<br />
- Riduzione della velocità sistolica ( flusso lento )<br />
- riduzione della escursione sisto<strong>di</strong>astolica<br />
( aspetto a campana)<br />
OCCLUSIONE - assenza <strong>di</strong> flusso<br />
- azzeramento della velocità <strong>di</strong>astolica nel tratto a monte<br />
( aspetto frenato )<br />
36
D<br />
In<strong>di</strong>ci quantitativi nella valutazione delle stenosi carotidee 4<br />
VS<br />
cm/sec<br />
VD<br />
cm/sec<br />
SVRatio DVR % STENOSI<br />
40 / 100 3.7 5.5 80-99<br />
Atten<strong>di</strong>bilità del <strong>Doppler</strong> e dell’ETG rispetto all’angiografia<br />
ata l’accuratezza dell’Eco-<strong>Doppler</strong> nel valutare la patologia steno-ostruttiva ( a confronto<br />
con l’angiografia ) , è evidente che questa meto<strong>di</strong>ca possa essere considerata<br />
fondamentale per lo screening, al fine <strong>di</strong> selezionare i casi fa avviare all’intervento chirurgico,<br />
previa angiografia.<br />
L’eco-<strong>Doppler</strong> è senz’altro preferibile all’angiografia per stabilire se il paziente è me<strong>di</strong>co o<br />
chirurgico, in quanto definisce più accuratamente la placca e fornisce dati realistici circa le<br />
alterazioni emo<strong>di</strong>namiche.<br />
N<br />
- ETG : nettamente prevalente nella caratterizzazione<br />
della placca<br />
( specie nella in<strong>di</strong>viduazione delle emorragie sottointimali )<br />
- CD : accuratezza del 98% nelle stenosi e<br />
del 100% nelle occlusioni<br />
ei pazienti can<strong>di</strong>dati all’intervento chirurgico non si può rinunciare all’angiografia, non<br />
foss’altro per le informazioni che questa meto<strong>di</strong>ca può darci sul circolo intracranico, in<br />
particolare a livello del sifone ( una stenosi del sifone potrebbe rappresentare una<br />
controin<strong>di</strong>cazione all’intervento <strong>di</strong> TEA).<br />
L’utilità dello screening con Eco-<strong>Doppler</strong> è indubbia, considerato che :<br />
1.non tutti i RIA sono <strong>di</strong> origine carotidea;<br />
2.non tutti i soffi carotidei si accompagnano a lesione ad alto rischio;<br />
3.il costo <strong>di</strong> un’angiografia è <strong>di</strong> 10 volte superiore a quella dell’Eco-doppler<br />
4.vi è necessità <strong>di</strong> controllare soggetti con vasculopatia aterosclerotica <strong>di</strong> altri <strong>di</strong>stretti, o con<br />
pre<strong>di</strong>sposizione alla aterosclerosi.<br />
5.vi è necessità <strong>di</strong> monitorare nel tempo le lesioni accertate sia dal punto <strong>di</strong> vista <strong>di</strong>mensionale,<br />
che strutturale, che emo<strong>di</strong>namico.<br />
4 Legenda : PSV= Velocità <strong>di</strong> picco sistolico PEDV = Velocità <strong>di</strong> picco endo<strong>di</strong>astolico<br />
SVR = Rapporto delle velocità sistoliche CI/CC DVR = Rapporto delle velocità <strong>di</strong>astoliche CI/CC<br />
37
C<br />
i si chiede se si possa fare a meno della fase angiografica preoperatoria.Ciò sarebbe<br />
ipotizzabile in alcune situazioni :<br />
a) accertate controin<strong>di</strong>cazioni all’impiego <strong>di</strong> MDC<br />
b)accertamento ETG <strong>di</strong> una emorragia sottointimale in una placca nota;<br />
c)improvviso incremento <strong>di</strong> una stenosi nota ( per sospetta emorragia sottointimale )<br />
Ruolo del colore<br />
I<br />
l Color <strong>Doppler</strong> , pur non essendo sufficiente a fornire dati quantitativi precisi, consente un<br />
buon inquadramento preliminare della con<strong>di</strong>zione emo<strong>di</strong>namica ed un sicuro piosizionamento<br />
del volume campione per l’analisi con il PW.<br />
D<br />
ato per scontato che la presenza <strong>di</strong> colore è espressione <strong>di</strong> presenza <strong>di</strong> flusso,con il colore<br />
è possibile in<strong>di</strong>viduare:<br />
1.Presenza <strong>di</strong> flusso e definizione accurata del lume (pervio al flusso) , con esatta<br />
definizione dei margini delle pareti, delle placche stenosanti e/o delle ulcerazioni;<br />
2.Grado <strong>di</strong> saturazione del colore , che è in rapporto alla velocità del flusso : la<br />
desaturazione ( viraggio verso il bianco ) è espressione <strong>di</strong> aumentata velocità, e va accertata<br />
comparativamente con aree contigue dello stesso vaso( in sez.longitu<strong>di</strong>nale e trasversale)<br />
aventi un grado <strong>di</strong>verso <strong>di</strong> saturazione, e/o comparativamente con vasi vicini ( ad es. CI e CE )<br />
3.Aliasing , che si manifesta con spots <strong>di</strong> colore <strong>di</strong> segno opposto, espressione <strong>di</strong> velocità<br />
corrispondente ad uno shift <strong>di</strong> frequenza superiore a PRF/2 ( ve<strong>di</strong> parte preliminare )<br />
4.Turbolenza , che si manifesta con comparsa <strong>di</strong> spots giallo-aranciore-ciano in sede<br />
intrastenotica e post-stenotica.<br />
5.Persistenza o Pulsatilità del flusso, rispettivamente in rapporto alla presenza od alla<br />
mancanza della componente <strong>di</strong>astolica :<br />
- la persistenza del flusso nella CE ( dove solitamente il flusso è pulsatile ) è<br />
espressione <strong>di</strong> una internalizzazione del flusso in caso <strong>di</strong> occlusione della CI<br />
- la pulsatilità del flusso nella CC e nella CI ( dove solitamente il flusso è persistente )<br />
è espressione <strong>di</strong> un aumento delle resistenze periferiche in caso <strong>di</strong> ipertensione<br />
endocranica o in caso <strong>di</strong> occlusione del vaso.<br />
6.Direzione del flusso , <strong>di</strong> imme<strong>di</strong>ata valutazione in base alla co<strong>di</strong>ficazione cromatica in bleu<br />
ed in rosso.La <strong>di</strong>rezione può essere normale ( ortodromica e quin<strong>di</strong> encefalopeta nel caso della<br />
carotide, dei suoi rami, e della vertebrali ), o invertita.In quest’ultimo caso ad es. La vena<br />
38
giugulare e la carotide saranno osservate con la stessa co<strong>di</strong>ficazione cromatica, oppure CE e<br />
CI presenteranno una co<strong>di</strong>ficazione <strong>di</strong>versa in rapporto alla presenza <strong>di</strong> inversione del flusso in<br />
un dei due vasi.<br />
Il flusso invertito può essere <strong>di</strong> <strong>di</strong>verso tipo :<br />
- flusso invertito circoscritto ( flow reversal ) :<br />
fisiologicamente a livello del bulbo carotideo;<br />
a monte <strong>di</strong> stenosi eccentriche e/o <strong>di</strong> occlusioni;<br />
a valle <strong>di</strong> stenosi eccentriche o in corrispondenza <strong>di</strong> brusche <strong>di</strong>latazioni<br />
post-stenotiche dei vasi<br />
- flusso totalmente invertito (furto) :<br />
ad es. In CE in caso <strong>di</strong> occlusione localizzata alla CC<br />
7.Assenza <strong>di</strong> flusso , documentata dalla assenza del colore.L’assenza <strong>di</strong> flusso può essere<br />
vera o falsa:<br />
- assenza vera : secondaria ad ateroma stenosante od occludente.<br />
- assenza falsa :<br />
sotto placca calcifica ( necessario lo stu<strong>di</strong>o a monte o a valle)<br />
per incidenza a 90° ( occorre mo<strong>di</strong>ficare l’incidenza<br />
per PRF troppo elevata in rapporto ad aree <strong>di</strong> flusso a bassa<br />
velocità<br />
per filtro <strong>di</strong> bassa frequenza, escludente la rappresentazione<br />
<strong>di</strong> basse velocità.<br />
D<br />
al punto <strong>di</strong> vista della stima <strong>di</strong> velocità il CD presenta il limite <strong>di</strong> considerare velocità<br />
me<strong>di</strong>e; e dunque, poichè i parametri velocimetrici si basano sul rilevamento delle velocità<br />
<strong>di</strong> picco sistolico e tele<strong>di</strong>astolico ne consegue la necessità del campionamento con il <strong>Doppler</strong><br />
pulsato.<br />
Quest’ultimo può però essere notevolmente facilitato dalla guida dell’effetto colore:<br />
- nell’identificare il jet <strong>di</strong> flusso determinato dalla stenosi;<br />
- nello stabilire l’orientamento del jet e conseguentemente l’accurato angolo <strong>di</strong> campionamento;<br />
- nell’interpretazione <strong>di</strong> curve con componenti <strong>di</strong> reflusso, senza stenosi del vaso,<br />
imme<strong>di</strong>antemente evidenti all’immagine color-flow.<br />
Da quanto esposto è evidente il ruolo del CD nella quantificazione della stenosi:<br />
- in placche inferiori al 50% del <strong>di</strong>ametro vasale, che non determinano turbe dei parametri<br />
emo<strong>di</strong>namici, il CD permette una esatta quantificazione della placca integrando le immagini del<br />
B-Mode;<br />
- in stenosi superiori al 50% guida un accurato campionamento del <strong>Doppler</strong> pulsato.<br />
- le stenosi iperserrate dove è possibile posizionare il volume campione in corrispondenza del<br />
sottilissimo lume residuo cromaticamente visibile.<br />
In definitiva il Color <strong>Doppler</strong> da una rappresentazione imme<strong>di</strong>ata del lume vero, e dell’eventuale<br />
alterazione del flusso : quando la rappresentazione cromatica è alterata ( desaturazione,<br />
aliasing, turbolenza ) siamo <strong>di</strong> fronte ad una con<strong>di</strong>zione emo<strong>di</strong>namica significativa, la<br />
cui precisazione spetta al PW o al PC, con stu<strong>di</strong> che obbligatoriamente devono essere<br />
estesi al tratto a mone ed a valle della stenosi.<br />
L<br />
- Stenosi<br />
- Occlusione<br />
CAROTIDE ESTERNA - Internalizzazione<br />
- “Furto”<br />
a Carotide esterna può presentare ed occlusioni con aspetti velocimetrici simili a quelli<br />
rilevati per l’interna, con la <strong>di</strong>fferenza che le alterazioni del tracciato rigiuardano<br />
prevalentemente la velocità sistolica.<br />
39
I<br />
n caso <strong>di</strong> occlusione della CE, questa <strong>di</strong> solito avviene a livello del tratto iniziale, in quanto<br />
il tratto a valle è abitualmente ricanalizzato dalla ricca rete anastomotica comunicante con i<br />
rami della CE controlaterale.A livello della occlusione vi sarà assenza <strong>di</strong> flusso, mentre nel<br />
tratto imme<strong>di</strong>atamente a valle vi è flusso invertito, da riabilitazione ad opera <strong>di</strong> un ramo<br />
collaterale; a <strong>di</strong>stanza dell’occlusione il flusso ri<strong>di</strong>venterà ortodromico.<br />
Q<br />
uando la CI si occlude,la CE può assicurare fino al 30 % dell’afflusso ematico all’emisfero<br />
cerebrale omolaterale, attraverso una serie <strong>di</strong> anastomosi, tra le quali la più importante è<br />
quella tra l’arteria oftalmica (ramo della cerebrale anteriore) e l’arteria temporale superficiale (<br />
ramo della CE ).In questo caso si assiste ad una mo<strong>di</strong>ficazione del tracciato per il ridursi delle<br />
resistenze periferiche ( a livello intraparenchimale ) , con aumento della velocità <strong>di</strong>astolica, il<br />
chè da un aspetto simile a quello della CI : internalizzazione del flusso della CE<br />
L<br />
I<br />
a coesistenza <strong>di</strong> trombi nella CE oltrechè nella CI occlusa, comporta un rischio emboligeno,<br />
per il quale si può porre l’in<strong>di</strong>cazione chirurgica.<br />
l ruolo della CE è poi decisivo nel caso <strong>di</strong> occlusione della carotide comune : in questi casi il<br />
flusso nella CI viene assicurato attraverso la CE, me<strong>di</strong>ante una inversione del flusso ( furto ),<br />
che può essere completa ( se è sisto<strong>di</strong>asatolica ) o incompleta ( se solo sistolica ) . In questo<br />
caso nella CI si reperta un flusso a bassa velocità (ve<strong>di</strong> figura).<br />
CAROTIDE COMUNE<br />
U<br />
n reperto che si può osservare a carico della carotide destra è l’inginocchiamento<br />
all’origine, determinatio da un abnorme allungamento del tronco anonino, che si osserva<br />
nei soggetti ipertesi <strong>di</strong> sesso femminile,<strong>di</strong> età superiore a 50 anni, e determina una<br />
tumefazione pulsante alla base del collo.Questo stesso reperto può osservarsi per rotazione<br />
della biforcazione del tronco anonimo sul piano antero-posteriore.<br />
G<br />
li ateromi della carotide sono quasi sempre omogenei ( fibrotici, fibrolipi<strong>di</strong>ci o fibrocalcifici<br />
), in quanto in queste sede (rettilinea) non vi a sono le con<strong>di</strong>zioni emo<strong>di</strong>namiche per lo<br />
sviluppo <strong>di</strong> una emorragia intraplacca.<br />
I<br />
l quadro <strong>di</strong> occlusione si accompagna al<br />
furto della CE ( inversione <strong>di</strong> flusso ) nel<br />
tratto imme<strong>di</strong>atamente a valle all’occlusione.<br />
L<br />
e stenosi significative sono rare. Il<br />
quadro è caratterizzato da 3 rilievi :<br />
1.riduzione della velocità <strong>di</strong> flusso con aspetto<br />
frenato nel tratto a monte ( scomparsa della<br />
<strong>di</strong>astolica);<br />
2.accelerazione a livello della stenosi;<br />
2.turbolenza a livello ed a valle della stenosi<br />
(scomparsa della finestra sistolica);<br />
3.appiattimento della curva velocimetrica nel<br />
tratto a valle con ridotta <strong>di</strong>fferenziazione<br />
sisto-<strong>di</strong>astolica ( aspetto a campana )<br />
40
TRONCO ANONIMO<br />
A.STENOSI EMODINAMICAMENTE SIGNIFICATIVA :<br />
1.Accellerazione e turbolenza a livello <strong>di</strong> stenosi<br />
2.Rallentamento del flusso a livello della succlava e della carotide dx.<br />
3.Inversione incompleta alternante ( solo sistolica ) nella verterbrale<br />
B.OCCLUSIONE :<br />
1.flusso invertito ( furto ) nella vertebrale con riabilitazione della succlavia<br />
2.flusso anterogrado <strong>di</strong> bassa velocità nella succlavia<br />
CAROTIDE OPERATA<br />
In caso <strong>di</strong> tromboendoarteriectomia si nota uno scalino, più o meno profondo tra la parete<br />
ateromasica e l’area sottoposta ad intervento, rilevabile soltanto a livello <strong>di</strong>stale.<br />
La restenosi riconosce 2 possibili cause :<br />
1.l’ipereplasia intimale ( entro i 2 anni )<br />
2.l’ateromatosi ( tar<strong>di</strong>vamente)<br />
L<br />
’in<strong>di</strong>viduazione delle lesioni e la loro interpretazione richiede un monitoraggio postopertatorio<br />
dei pazienti.Infatti l’iperplasia fibrointimale può essere ecograficamente non<br />
<strong>di</strong>stinguibile da un ateroma, se non è stata seguita la sua evoluzione a partire dal semplice<br />
ispessimento intimale, che nella carotide operata assume una particolare caratteristica, ovvero<br />
quella <strong>di</strong> non essere separato dalla parete da una stria ipoecogena ( a <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> quanto<br />
avviene nella carotide non operata).<br />
Il TUMORE GLOMICO (chemodectoma o paraganglioma).<br />
L<br />
a massa è costantemente localizzata tra i rami della biforcazione carotidea, i quali risultano<br />
<strong>di</strong>varicati o inviluppati.<br />
All’esamne <strong>Doppler</strong> si rilevano :<br />
1.flusso arterioso caratterizzato da un picco sistolico arrotondato e da un flusso <strong>di</strong>astolico<br />
piuttosto accellerato ( come per gli shunts A-V)<br />
2.flusso venoso rapido e pulsante.<br />
Si tratta dunque <strong>di</strong> una vascolarizzazione ricca <strong>di</strong> shunts arteo-venosi.Questo reperto serve a<br />
<strong>di</strong>fferenziare il T.glomico dalle altre formazioni occupanti spazio che si localizzazno in questa<br />
regione (linfono<strong>di</strong>, t.tiroidei e paratiroidei, cisti cervicali, aneurismi trombizzati ).<br />
DISTRETTO SUCCLAVIO-VERTEBRALE<br />
CENNI ANATOMICI : l’arteria succlavia origina a dx. dal tronco<br />
anonimo ed a sn. <strong>di</strong>rettamente dall’arto aortico.<br />
L’art.vertebrale è il primo ramo della succlavia, ma può originare<br />
<strong>di</strong>rettamente dalla carotide comune, dal tronco anonimo o dall’arco<br />
aortico. Decorre nel forame intertrasversario a partire dalla sesta<br />
vertebra cervicale.Superato il forame intertrasversario dell’epistrofeo<br />
compie una curva a convessità laterale per penetrare nel forame<br />
intertrasversario dell’atlanfte.In questa sede, denominata triangolo <strong>di</strong><br />
Tillaux, situato circa 2 cm al <strong>di</strong>sotto e posteriormente alla mastoide,<br />
l’arteria viene stu<strong>di</strong>ata con il <strong>Doppler</strong>.<br />
Le due vertebrali penetrate nel cranio, attraverso il formae occipitale, si<br />
uniscono al davanti del ponte per formare l’arteria basilare.Questa poi si<br />
biforca dando origine alle arterie cerebrali posteriori.<br />
41
TECNICA D’ESAME E QUADRI NORMALI<br />
I<br />
n corrispondenza della fossetta giugulare è possibilie in<strong>di</strong>viduare il tronco anonimo, la<br />
carotide e la succlavia <strong>di</strong> sinistra.<br />
La succlavia va seguita nella fossetta sopraclaveare. Effettuando uno stu<strong>di</strong>o assiale della<br />
succlavia dx. fin dall’origine, è possibile in<strong>di</strong>viduare il tronco tireo-cervicale e l’arteria<br />
vertebrale, poste per lo più sullo stesso piano, il primo anteriormente, la seconda<br />
posteriormente.La vena vertebrale accompagna l’arteria, ponendosi anteriormente a questa.<br />
A sinistra data l’inclinazione <strong>di</strong>versa della succlavia, per ottenere la visualizzazione della<br />
vertebrale è necessario cogliere la succlavia tangenzialmente.<br />
In corrispondenza del triangolo <strong>di</strong> Tillaux l’art.vertebrale viene in<strong>di</strong>viduata ponendo la sonda 2-<br />
3 cm in basso e posteriromente alla mastoide:l’arteria compie un’ansa a convessità superficiale<br />
ed ha un flusso in <strong>di</strong>rezione antero-posteriore.<br />
La vertebrale può essere in<strong>di</strong>viduata a tratti a livello degli spazi intertrasversari.<br />
Quin<strong>di</strong> l’in<strong>di</strong>viduazione della vertebrale è possibile a tre livelli :<br />
1.all’origine;<br />
2. nei tratti intertrasversari;<br />
3.in corrispondenza del triangolo <strong>di</strong> Tillaux.<br />
L’arteria vertebrale e la succlavia <strong>di</strong>fferiscono tra loro nel tracciato in quanto la<br />
prima ha un tracciato a bassa resistenza.<br />
INQUADRAMENTO CLINICO<br />
L<br />
’insufficienza vertebro-basilare ( o ischemia vertebro-basilare ) è un’insieme <strong>di</strong> quadri<br />
clinici, determinati da alterazioni emo<strong>di</strong>namiche a livello della vertebrale, della basilare e<br />
dei suoi rami intracranici.<br />
I meccanismi patogenetici possono ricondursi a :<br />
1.occlusione trombotica della basilare e/o dei suoi rami intracranici;<br />
2.sindrome del furto della succlavia ( ovvero inversione <strong>di</strong> flusso nella vertebrale );<br />
3.<strong>di</strong>ssezione spontanea o traumatica della vertebrale;<br />
4.stenosi od occlusione dell’art.vertebrale<br />
42
PATOLOGIA DELLA SUCCLAVIA<br />
L<br />
e problematiche riguardanti la presenza <strong>di</strong><br />
placche e <strong>di</strong> trombi sono comuni a quelle<br />
descritte per la carotide.<br />
La malattia ateromasica colpisce nella<br />
maggior parte dei casi il tratto iniziale (ostiale<br />
del vaso). In genere la placca non presenta<br />
evoluzione verso l’ulcera.Il compito dell’imaging<br />
ra<strong>di</strong>ologico consiste perciò nello stabilire<br />
l’entità della lesione, ed eventualmente<br />
l’occlusione del lume.<br />
I<br />
l contributo del CD sta anche qui nella<br />
valutazione della significatività emo<strong>di</strong>namica<br />
<strong>di</strong> una stenosi oltrechè della struttura<br />
della placca, ai fini <strong>di</strong> eventuali interventi<br />
(TEA in caso <strong>di</strong> placca emboligena o<br />
altamente ostruente, angioplastica in caso <strong>di</strong><br />
placca soffice).<br />
I<br />
rilievi velocimetrici sono fondamentali ai fini <strong>di</strong> accertare la significatività emo<strong>di</strong>namica <strong>di</strong> una<br />
stenosi o <strong>di</strong> una occlusione : la significatività emo<strong>di</strong>namica è data dall’elevata velocità in<br />
sede <strong>di</strong> stenosi, dall’aspetto a campana in sede post-stenotica ( riduzione della velocità<br />
sistolica con ridotta escursione sisto-<strong>di</strong>astolica ).<br />
A<br />
llorchè si realizza una stenosi serratissima o una occlusione della succlavia all’origine si<br />
viene a determinare una inversione <strong>di</strong> flusso nella vertebrale, che <strong>di</strong>venta encefalofugo , e<br />
che serve a riabilitare la succlavia a valle dell’occlusione , configurandosi la sindrome da<br />
furto della succlavia. Il furto <strong>di</strong> solito è incomplefto (solo sistolico), ma può <strong>di</strong>ventare<br />
completo iperattivando funzionalmente l’arto.<br />
PATOLOGIA DELLA<br />
VERTEBRALE<br />
- STENOSI : <strong>di</strong> natura ateromasica<br />
(più frequente a livello ostiale)<br />
<strong>di</strong> natura estrinseca<br />
( osteofitosi vertebrale )<br />
- OCCLUSIONE<br />
- DISSEZIONE<br />
1.STENOSI.Si può in<strong>di</strong>viduare solo in<strong>di</strong>rettamente me<strong>di</strong>ante le mo<strong>di</strong>ficazioni velocimetriche<br />
dei tratti visibili e monte o a valle ( aspetto frenato a monte, aspetto a campana a valle )<br />
Se l’aspetto frenato del velocitogramma è presente su tutto il decorso del vaso, può trattarsi <strong>di</strong><br />
una localizzazione ostruttiuva nel tratto intracranico.<br />
Se l’aspetto frenato è bilaterale non può escludersi la possibilità <strong>di</strong> una ipertensione<br />
endocranica.<br />
E’ da ricordare comunque che nella maggior parte dei casi la stenosi della vertebrale si verifica<br />
a livello ostiale.<br />
2.OCCLUSIONE.Data la <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare la vertebrale e la possibilità che ci si trovi <strong>di</strong><br />
fronte ad un vaso ipoplasico con flusso estremamente basso, questa <strong>di</strong>agnosi non è possibile<br />
con certezza al CD, e pertanto richiede obbligatoriamente una conferma angiografica.<br />
43
3.DISSEZIONE.Di solito è <strong>di</strong> origine traumatica, clinicamente manifestantesi con dolore<br />
tipicamente lateralizzato in sede cervico-occipitale associato ad un quadro clinico <strong>di</strong><br />
insufficienza vertebro-basilare. Al <strong>Doppler</strong> si osserva un aspetto frenato con riduzione della<br />
velocità a monte della lesione.<br />
AP<br />
44
m.sternocleidomastoideo<br />
Giugulare<br />
Carotide<br />
N.Vago<br />
m.pretiroideo<br />
Lobo tiroideo<br />
ECO-COLOR-DOPPLER<br />
DELLA TIROIDE<br />
C L A S S I F I C A Z I O N E<br />
D E L L E M A L A T T I E D E L L A T I R O I D E<br />
AP<br />
45
1.IPERPLASIA :<br />
2.ADENOMA :<br />
3.NEPLASIA :<br />
MALIGNA<br />
4.TIROIDITE :<br />
- DIFFUSA<br />
- monofocale<br />
- NODULARE:<br />
- plurifocale<br />
- FOLLICOLARE<br />
- NON FOLLICOLARE<br />
- CARCINOMA FOLLICOLARE<br />
- CARCINOMA MIDOLLARE<br />
- LINFOMA<br />
- acuta<br />
- subacuta<br />
- cronica<br />
CLASSIFICAZIONE DEI NODULI TIROIDEI<br />
Il nodulo tiroideo costituisce la manifestazione clinico-morfologica con<br />
cui molteplici con<strong>di</strong>zioni patologiche della tiroide possono presentarsi, senza<br />
che esso sia specifico <strong>di</strong> una <strong>di</strong> esse.<br />
La precisazione della natura del nodulo ha una notevole importanza<br />
pratica : ossia quella <strong>di</strong> avviare al Chirurgo per l'intervento <strong>di</strong> tiroidectomia soli i<br />
casi nei quali la <strong>di</strong>agnosi <strong>di</strong> neoplasia sia accertata o sospettata, risparmiando<br />
l'intervento alla ben più numerosa schiera <strong>di</strong> pazienti portatori <strong>di</strong> noduli<br />
sicuramente benigni.<br />
46
I<br />
1.NODULI NON<br />
NEOPLASTICI<br />
2.NODULI<br />
NEOPLASTICI<br />
EPIDEMIOLOGIA DEI NODULI TIROIDEI<br />
Prevalenza dei noduli tiroidei nelle aree a carenza io<strong>di</strong>ca<br />
Percentuale <strong>di</strong> noduli tiroidei maligni : 0,5 % (jannì)<br />
alta incidenza dei tumori tiroidei nelle casistiche autoptiche ed<br />
in quelle chirurgiche selezionate (esame istologico <strong>di</strong> tiroi<strong>di</strong><br />
asportate per altre ragioni) :<br />
25 % <strong>di</strong> "tumori occulti"<br />
l tumore maligno della tiroide è dunque relativamente raro : colpisce infatti la<br />
notevole <strong>di</strong>fferenza tra il numero delle forme clinicamente evidenziate e quello<br />
delle cosiddette forme occulte.Quest'ultime <strong>di</strong> solito hanno <strong>di</strong>mensioni inferiori ad<br />
1,5 cm, un'istologia <strong>di</strong> tipo papillare, e sono dunque espressione <strong>di</strong> una<br />
scarsissima potenzialità evolutiva ed invasiva, tanto da rimanere misconosciute per<br />
tutta la vita.<br />
I<br />
da iperplasia spontanea o più spesso<br />
compensatoria,<br />
dopo tiroidectomia parziale;<br />
"degenerativi" : necrotico-emorragici o fibrocalcifici;<br />
"infiammatori" : da tiroi<strong>di</strong>ti focali (sopratutto da<br />
tiroi<strong>di</strong>te <strong>di</strong><br />
Hashimoto, meno spesso da tiroi<strong>di</strong>te subacuta o da<br />
tiroi<strong>di</strong>te<br />
acuta batterica);<br />
BENIGNI :<br />
- funzionanti : adenoma tossico<br />
- non funzionanti : soli<strong>di</strong> o cistici<br />
MALIGNI :<br />
- primitivi : follicolari, papillari, midollari,<br />
anaplastici;<br />
- secondari ( metastatici<br />
- linfomi<br />
l <strong>di</strong>vario tra queste due forme è indubbiamente destinato a <strong>di</strong>minuire in relazione<br />
al notevole miglioramento dei proce<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> <strong>di</strong>agnosi e <strong>di</strong> cura.Ma c'è da<br />
chiedersi quanto questo miglioramento complicherà inutilmente la vita <strong>di</strong> coloro<br />
che sarebbero passati a miglior vita per tutt'altri motivi, senza almeno prendere<br />
47
consapevolezza <strong>di</strong> una con<strong>di</strong>zione neoplastica, che, pur qualora conosciuta, ha<br />
sempre notevoli implicazioni <strong>di</strong> tipo psicologico.<br />
CRITERI CLINICO-ANAMNESTICI DI SOSPETTO<br />
DI MALIGNITA' DI UN NODULO TIROIDEO<br />
Sesso maschile<br />
Età < 20 anni e > 60 anni<br />
precedenti anamnestici <strong>di</strong> irra<strong>di</strong>azione locale<br />
Nodulo singolo<br />
Fissità sui piani superficiali e/o profon<strong>di</strong><br />
Dolore<br />
Rapido accrescimento specie se in corso <strong>di</strong> terapia soppressiva<br />
con L-Tiroxina<br />
Consistenza aumentata<br />
Linfoadenopatie<br />
Sintomi meccanici : <strong>di</strong>sfagia, <strong>di</strong>sfonia, <strong>di</strong>spnea<br />
L'esame clinico da solo non è in grado <strong>di</strong> <strong>di</strong>scriminare la natura<br />
<strong>di</strong> un nodulo, tutt'alpiù può fornire qualche elemento <strong>di</strong> sospetto che<br />
deve servire a sollecitare l'accesso ad altre procedure <strong>di</strong>agnostiche.<br />
O<br />
<br />
DIAGNOSTICA<br />
INTEGRATA<br />
ESAMI DI LABORATORIO<br />
ECOGRAFIA<br />
SCINTIGRAFIA<br />
RADIOLOGIA CONVENZIONALE<br />
TAC<br />
CITOLOGIA<br />
vviamente i car<strong>di</strong>ni della <strong>di</strong>agnostica stanno nell'esame ecografico,nella<br />
Scintigrafia, e nella Citologia.La Ra<strong>di</strong>ologia tra<strong>di</strong>zionale e la TAC entrano<br />
in ballo nel caso <strong>di</strong> grossi tumori infiltranti gli organi vicini, mal definibili con<br />
l'ecografia, e nella ricerca <strong>di</strong> MTS a <strong>di</strong>stanza.<br />
L'anamnesi,il quadro clinico e gli esami <strong>di</strong> laboratorio devono costituire il<br />
presupposto essenziale <strong>di</strong> qualsiasi valutazione strumentale.<br />
L'ECOTOMOGRAFIA NELLO STUDIO DEI NODULI TIROIDEI<br />
Precisa : Sede NUmero<br />
Forma Dimensioni<br />
Rapporti Caratteri ecostrutturali<br />
48
con strutture limitrofe Spostabilità<br />
Consente In<strong>di</strong>viduazione delle Rilevamento <strong>di</strong> segni<br />
adenopatie satelliti accessori<br />
Guida all'esame citologico<br />
SEMEIOLOGIA ECOTOMOGRAFICA DEI NODULI TIROIDEI<br />
ECOGENICITA' : ipoecogenicità<br />
isoecogenicità<br />
iperecogenicità<br />
anecogenicità<br />
ECOSTRUTTURA : omogenea<br />
ecogenicità mista (componente liquida<br />
<strong>di</strong>somogenea<br />
calcificazioni<br />
>50%)<br />
MARGINI : regolari irregolari<br />
netti mal definiti<br />
orletto ipoecogeno<br />
("halo sign")<br />
SEGNI ACCESSORI : cono d'ombra<br />
rinforzo <strong>di</strong> parete posteriore<br />
papille endoluminali<br />
S E M E I O L O G I A C O L O R D O P P L E R<br />
49
Pattern I<br />
Il Pattern I (scarsi o assenti spots vascolari) si ritrova nella con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong><br />
normalità.<br />
Il Pattern II ( vascolarizzazione perinodulare ) si ritrova nel 80-90% dei noduli<br />
iperplastici,e nelle tiroi<strong>di</strong>ti nodulari.<br />
Il Pattern III ( vascolarizzazione intra e perinodulare ) è presente nei noduli<br />
iperplastici autonomi ,negli adenomi autonomi e nei tumori maligni.<br />
Il Pattern IV ( ipervascolarizzazione intraparenchimale) si ritrova nelle<br />
iperplasie <strong>di</strong>ffuse e nelle tiroi<strong>di</strong>ti.<br />
C<br />
v.alessi<br />
QUADRI ECOTOMOGRAFICI E COLOR DOPPLER<br />
1.IPERPLASIA<br />
Pattern III<br />
Pattern II<br />
ostituisce l'85% <strong>di</strong> tutta la patologia.Viene definita "struma o gozzo"<br />
soltanto quando comporta un aumento volumetrico della<br />
ghiandola.Consiste in una iperplasia cellulare degli acini tiroidei.Se ne<br />
<strong>di</strong>stinguono 2 forme :la <strong>di</strong>ffusa a la nodulare<br />
Patogenesi:carenza <strong>di</strong> io<strong>di</strong>o(forme endemiche),fattori ormonali,cattiva<br />
utilizzazione dello io<strong>di</strong>o da farmaci o alimenti strumigeni.<br />
IPERPLASIA DIFFUSA (caratteristiche ecografiche )<br />
Pattern IV<br />
- aumento volumetrico della ghiandola<br />
- normofunzione o iperfunzione (m.<strong>di</strong> Basedow)<br />
- <strong>di</strong> solito ecogenicità normale ed omogenea, meno frequentemente<br />
<strong>di</strong>somogeneità (per aumento delle componenti vascolari), nei giovani<br />
ipoecognicità (per infiltrazione linfocitaria autoimmune)<br />
- pattern vascolare <strong>di</strong> tipo IV ( aumento generalizzato del numero dei<br />
vasi),cosiddetto "inferno tiroideo", con aumento della velocità <strong>di</strong> flusso<br />
(>30 cm/sec.)<br />
50
IPERPLASIA NODULARE<br />
Sezione trasversale:<br />
“inferno tiroideo”<br />
Sezione longitu<strong>di</strong>nale :<br />
“inferno tiroideo<br />
Substrato anatomofunzionale : aree nodulari <strong>di</strong> iperplasia con possibili<br />
<strong>di</strong>fferenti funzionalità :<br />
- normofunzione ( più frequentemente )<br />
- ipofunzione (raramente)<br />
- iperfunzione (nodulo autonomo).<br />
I noduli possono andare incontro a degenerazione cistica,colloide ed<br />
emorragica.<br />
Caratteristiche ecografiche :<br />
- aspetti morfovolumetrici :<br />
possibile aumento volumetrico della ghiandola (in base al<br />
numero ed alle <strong>di</strong>mensioni dei noduli<br />
51
margini regolari, assenza <strong>di</strong> segni d'invasione delle strutture<br />
circostanti<br />
- aspetti strutturali :<br />
isoecogenicità nel 75% dei casi ( il<br />
nodulo viene <strong>di</strong>stinto per la<br />
presenza <strong>di</strong> un sottile ed uniforme<br />
orletto ipoecogeno ("halo sign")<br />
75%<br />
5%<br />
iperecogenicità nel 20% dei casi<br />
20%<br />
ipoecogenicità nel 5% dei casi (*)<br />
comparsa <strong>di</strong> calcificazioni (a chiazze<br />
o a guscio)<br />
segni <strong>di</strong> degenerazione cistica (anecogenicità) ,colloide<br />
(ipoecogenicità),<br />
emorragica (livello fluido-fluido)<br />
v.alessi<br />
(*) in realtà la percentuale <strong>di</strong> noduli ipoecogeni,<strong>di</strong> natura iperplastica,è<br />
superiore a tale valore, in quanto spesso si tratta non <strong>di</strong> noduli ipoecogeni soli<strong>di</strong>, ma <strong>di</strong> noduli<br />
iperplastici isoecogeni in estesa degenerazione colloide; la sostanza colloide,infatti, è<br />
tenuemente ecogenica.<br />
- aspetti Color <strong>Doppler</strong>:<br />
pattern <strong>di</strong> tipo II nel 85-90% dei casi (vascolarizzazione<br />
perino-dulare) , come apprezzabile nelle immagini sottostanti.<br />
52
patern <strong>di</strong> tipo III nel 10-15% dei casi (vascolarizzazione peri ed<br />
intranodulare), con velocità > a 30 cm/sec nei<br />
noduli non autonomi, e > a 50 cm/sec in quelli autonomi.<br />
53
I noduli con pattern <strong>di</strong> tipo III, in<strong>di</strong>pendentemente dal grado <strong>di</strong> ecogenicità,<br />
vanno stu<strong>di</strong>ati con scintigrafia per stabilire se trattasi <strong>di</strong> noduli ipercaptanti<br />
(autonomi), normocaptanti , o "fred<strong>di</strong>".Soltanto quest'ultimi infatti vanno<br />
sottoposti all'esame citologico (essendo in una certa percentuale maligni).<br />
2.ADENOMA<br />
Costituiscono il 5-10% della patologia tiroidea.<br />
ISTOTIPI :<br />
L'adenoma follicolare non è <strong>di</strong>stinguibile dal corrispondente carcinoma e<br />
pertanto costituisce un'assoluta in<strong>di</strong>cazione chirurgica.<br />
Funzionalità : - nel 80-90% non funzionanti ( "fred<strong>di</strong>")<br />
- nel10-20% iperfunzionanti con inibizione del restante<br />
parenchima tiroideo (adenoma tossico <strong>di</strong> Plummer)<br />
Nell'adenoma tossico la principale funzione dell'Etg è lo stu<strong>di</strong>o del tessuto<br />
tiroideo extranodulare scintigraficamente non captante in quanto funzionalmente<br />
inibito.<br />
Aspetti ecostrutturali :<br />
- nel 50% isoecogenicità<br />
- nel 50% ipoecogenicità<br />
- possibilità (rara) <strong>di</strong> aspetto iperecogeno<br />
Aspetti Color <strong>Doppler</strong> :<br />
- FOLLICOLARE<br />
- NON FOLLICOLARE<br />
- nel 90 % dei casi pattern <strong>di</strong> tipo III ,c on lieve prevalenza della<br />
componente perinodulare<br />
- dati velocimetrici come per le iperplasie negli adenomi non autonomi<br />
- negli adenomi tossici velocità >50 cm/sec.<br />
Nel complesso in<strong>di</strong>stinguibilità ecotomografica tra forme follicolari<br />
(in<strong>di</strong>cazione chirurgica assoluta) e forme non follicolari, e tra gli adenomi e le<br />
iperplasie.Il Color <strong>Doppler</strong> risulta fondamentale nell'in<strong>di</strong>viduare i noduli con<br />
pattern III (vascolarizzazione intranodulare): questi noduli vanno tutti sottoposti<br />
54
a scintigrafia: per porre l'in<strong>di</strong>cazione all'esame citologico (da eseguire soltanto<br />
nei soltanto per i noduli "fred<strong>di</strong>").<br />
3.NEOPLASIE MALIGNE<br />
ISTOTIPI :<br />
CARCINOMA<br />
FOLLICOLARE<br />
Neoplasie<br />
dell'epitelio<br />
follicolare :<br />
Neoplasie non<br />
follicolari :<br />
- CARCINOMA FOLLICOLARE (5%)<br />
- CARCINOMA PAPILLARE (80%)<br />
- FORME INDIFFERENZIATE (1%)<br />
- CARCINOMA MIDOLLARE (10%)<br />
- LINFOMA (4%)<br />
- forma minimamente invasiva<br />
(capsulata)<br />
- forma apertamente invasiva<br />
Caratteristiche biologiche : metastatizzazione per via ematogena MTS a<br />
<strong>di</strong>stanza<br />
inesistenza <strong>di</strong> MTS linfonodali<br />
associazione con struma nodulare<br />
Elementi <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenziazione dalla altre neoplasie :<br />
assenza <strong>di</strong> linfono<strong>di</strong> cervicale (presenti nel Ca papillare)<br />
assenza <strong>di</strong> microcalcificazioni (presenti nel Ca midollare)<br />
55
Ecostruttura non <strong>di</strong>ssimile da quella dei<br />
noduli iperplastici :<br />
isoecogena (nel 60% dei casi)<br />
ipoecogena (nel 40% dei casi)<br />
Elementi <strong>di</strong> malignità (rispetto ai noduli iperplastici) :<br />
CARCINOMA PAPILLARE<br />
irregolarità dei margini<br />
maggiore spessore e/o <strong>di</strong>suniformità dell'Halo-sign<br />
possibile infiltrazione dei tessuti a<strong>di</strong>acenti<br />
(muscoli,nervi,vasi,trachea<br />
pattern CD <strong>di</strong> tipo III<br />
con prevalenza<br />
della vascolarizzazione<br />
intranodulare<br />
Caratteristiche biologiche : Multifocalità (da <strong>di</strong>ffusione endolinfatica<br />
endotiroidea)<br />
Diffusione prevalentemente ai linfono<strong>di</strong> cervicali<br />
Crescita estremamente lenta<br />
Assenza <strong>di</strong> MTS per via ematogena<br />
<br />
Intervento <strong>di</strong> emitiroidectomia con<br />
linfadenectomia<br />
Prognosi migliore<br />
Aspetti ecografici :<br />
60%<br />
Pattern III<br />
40%<br />
ipoecogenicità nel 90% dei casi isoecogenicità (raramente)<br />
ecostruttura talora mista (forme cistico-papillari)<br />
v.alessi<br />
Pattern II<br />
V.ALESSI<br />
56
microcalcificazioni nel 90% dei<br />
casi (trattasi <strong>di</strong> calcificazione dei<br />
cosiddetti corpi psannomatosi a<br />
livello del nodulo neoplastico e dei<br />
linfono<strong>di</strong> invasi)<br />
Pattern <strong>di</strong> tipo III.<br />
Una variante è data dal microcarcinoma, che ha <strong>di</strong>mensioni <strong>di</strong> solito inferiori<br />
ad 1 cm.,spesso sede sottocapsulare, non capsulato e sclerosante,<br />
spiccatamente linfofilo (precocità <strong>di</strong> linfoadenopatie cervicali), che può<br />
presentarsi talvolta come area iperecogena sottocapsulare, accompagnata da<br />
ispessimento e retrazione della capsula.<br />
Elementi <strong>di</strong> malignità : gli stessi che per il Ca follicolare.Entrambe le<br />
neoplasie, quando hanno sede posteriore possono dare invasione del<br />
ricorrente,preceduta dal rilievo clinico <strong>di</strong> paralisi delle corde vocali.<br />
Reci<strong>di</strong>ve dopo emitiroidectomia: appaiono come noduli ipoecogeni a margini<br />
irregolari con o senza microcalcificazioni.La <strong>di</strong>fferenziazione da residui <strong>di</strong><br />
tessuto tiroideo o da tessuto cicatriziale può giovarsi del CD,in quanto le<br />
reci<strong>di</strong>ve sono ipervascolarizzate (pattern III)<br />
CARCINOMI INDIFFERENZIATI (Ca anaplastico)<br />
Sono caratterizzati dall'elevata aggressività locale e dalla <strong>di</strong>ffusione<br />
linfatica ed ematica.<br />
Si tratta per lo più <strong>di</strong> masse che presentano importanti segni <strong>di</strong> invasione<br />
delle strutture viciniori (trachea,esofago,etc.) per cui il solo stu<strong>di</strong>o ecografico <strong>di</strong><br />
solito è insufficiente.<br />
Il quadro vascolare (CD) è per lo più <strong>di</strong> scarsa entità.<br />
NEOPLASIE MIDOLLARI<br />
90%<br />
V.ALESSI<br />
Originano dalle cellule parafollicolari , o cellule a C ,ossia quelle cellule<br />
che producono Calcitonina, che perciò costituisce il marker biochimico della<br />
neoplasia.<br />
Caratteristiche biologiche : - maggiore aggressività e prognosi sfavorevole<br />
- mancata risposta alla terapia con il ra<strong>di</strong>oio<strong>di</strong>o,<br />
con la ra<strong>di</strong>oterapia e con la chemioterapia<br />
57
Aspetti ecografici :<br />
ipoecogenicità nel 65% dei casi<br />
isoecogenicità nel 35% dei casi<br />
microcalcificazioni nel 80-90% dei<br />
casi,sia a livello del nodulo che dei<br />
linfono<strong>di</strong><br />
L'aspetto complessivamente è molto simile a quello del Ca papillare, che<br />
però è io<strong>di</strong>ofissante.<br />
LINFOMA<br />
Caratteristica : insorgenza su una pregressa tiroi<strong>di</strong>te (nel 70-80%).<br />
Aspetti ecografici : nodulo o massa ipoecogena con margini lobulati ed aree<br />
<strong>di</strong> necrosi.<br />
Nel complesso l'aspetto richiama quello dei tumori in<strong>di</strong>fferenziati.<br />
4.TIROIDITI<br />
ACUTA SUPPURATIVA (rara)<br />
TIROIDITE SUBACUTA<br />
Patogenesi : virale<br />
35%<br />
65%<br />
SUBACUTA O GRANULOMATOSA (De Quervain)<br />
CRONICA LINFOCITARIA ( forma autoimmune <strong>di</strong><br />
Hashimoto, forma non autoimmune)<br />
Istologia : edema interstiziale ed essudazione cellulare con <strong>di</strong>struzione delle<br />
pareti follicolari e liberazione <strong>di</strong> sostanza colloide e <strong>di</strong> ormoni<br />
tiroidei :<br />
<br />
fase transitoria d'ipertiroi<strong>di</strong>smo<br />
Es.Obbiettivo : aumento volumetrico e dolore alla palpazione<br />
90%<br />
V.ALESSI<br />
58
Aspetti ecografici : aumento volumetrico ed ecostruttura marcatamente<br />
ipoecogena<br />
TIROIDITE LINFOCITARIA<br />
Istologia : infiltrazione linfocitaria con atrofia delle cellule parenchimali<br />
<br />
Forma nodulare<br />
Forma <strong>di</strong>ffusa<br />
Aspetti ecografici :<br />
Esiti :<br />
Adenoma<br />
7%<br />
Neoplasie maligne<br />
1%<br />
FORMA NODULARE : - nodulo ipoecogeno a margini irregolarii o<br />
sfumati con Pattern CD II<br />
FORMA DIFFUSA : - aumento volumetrico (fase ipertrofica)<br />
- policiclicità dei margini<br />
- ipoecogenicità con presenza <strong>di</strong> setti<br />
- ipervascolarizzazione (Pattern IV)<br />
assenza <strong>di</strong> segnali vascolari<br />
riduzione volumetrica (fase atrofica<br />
VALUTAZIONE STOCASTICA DEI NODULI TIROIDEI<br />
NODULO ISOECOGENO<br />
Iperplasia<br />
92%<br />
v.alessi<br />
La quasi totalità dei noduli iso ed ipere-<br />
cogeni è <strong>di</strong> natura benigna ( iperplasia<br />
ed adenoma ).E’ dunque opportuno<br />
fermarsi?<br />
Probabilmente il rischio, anche se<br />
esiguo , <strong>di</strong> neoplasia maligna impone lo<br />
stu<strong>di</strong>o CD in tutti i casi, specie quando il<br />
nodulo è solitario.<br />
Iperplasia<br />
21%<br />
Tiroi<strong>di</strong>te<br />
5%<br />
Adenoma<br />
25%<br />
Ca follicolare<br />
1%<br />
Neoplasia midollare<br />
11%<br />
Ca papillare<br />
36%<br />
v.alessi<br />
Soltanto il 50% dei noduli ipoecogeni è<br />
<strong>di</strong> natura maligna.<br />
Si rende pertanto rigorosamente obbli-<br />
gatorio l’impiego del CD:<br />
59
Adenoma<br />
1%<br />
NODULO IPOECOGENO + MICROCALCIFICAZIONI<br />
Ca midollare<br />
24%<br />
La presenza <strong>di</strong> microcalcificazioni è un segno patognomonico <strong>di</strong><br />
neoplasia maligna papilla o midollare.<br />
Nei 2/3 dei casi si tratterebbe <strong>di</strong> neoplasia papillare<br />
CD PATTERN II<br />
Iperplasia<br />
99%<br />
v.alessi<br />
Il Pattern II è la caratteristica più affi-<br />
dabile per stabilire la benignità <strong>di</strong> una<br />
lesione ( noduli iperplastici autonomi)<br />
L’inter <strong>di</strong>agnostico può quì arrestarsi<br />
Ca papillare<br />
76%<br />
Ca papillare<br />
25%<br />
Ca midollare<br />
3%<br />
v.alessi<br />
CD PATTERN III<br />
Ca follicolare<br />
2%<br />
Adenoma<br />
29%<br />
Nodulo iper.autonomo<br />
41%<br />
CRITERI DI VALUTAZIONE US ED MN NEI "NODULI" TIROIDEI<br />
BENIGNITA' MALIGNITA'<br />
1.MARGINI regolari irregolari<br />
2."HALO SIGN" sottile ed uniforme spesso e<br />
<strong>di</strong>suniforme<br />
v.alessi<br />
Nel 70% dei casi <strong>di</strong> Pattern III trattasi<br />
<strong>di</strong> lesioni <strong>di</strong> natura benigna.<br />
Soltanto nel 30% dei casi <strong>di</strong> Pattern III<br />
dunque vanno esaminati con la Scin-<br />
tigrafia, al fine <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare i<br />
cosiddetti “noduli fred<strong>di</strong>”, da<br />
sottoporre ad esame citologico.<br />
60
3.ECOGENICITA' anecogenicità<br />
ipoecogenicità<br />
isoecogenicità<br />
iperecogenicità<br />
4.CALCIFICAZIONI a chiazze o a guscio puntiformi<br />
5.LINFOADENOPATIE assenti presenti<br />
6.VASCOLARIZZAZIONE<br />
INTRANODULARE assente (Pattern II) presente<br />
(Pattern III)<br />
7.PATTERN SCINTIGRAFICO normocaptazione acaptazione<br />
ipercaptazione<br />
_____<br />
Perciò il CD ha un valore decisionale importante nel<br />
riconoscimento dei noduli con Pattern III da sottoporre ad esame<br />
scintigrafico, e la Scintigrafia ha un analogo valore per il riconoscimento<br />
del carattere normo o iperfunzionante <strong>di</strong> un nodulo.<br />
Dalla integrazione del CD con la Scintigrafia ne deriva la possibilità <strong>di</strong><br />
"eliminare" dall'iter <strong>di</strong>agnostico un certo numero <strong>di</strong> casi per i quali si può<br />
affermare, con ampio margine <strong>di</strong> certezza, il carattere <strong>di</strong> benignità (Pattern<br />
II e Pattern III normo o ipercaptante).I noduli scintigraficamente "fred<strong>di</strong>"<br />
sono dunque quelli per i quali non si può rifuggire dall'esame citologico.<br />
PROTOCOLLO DIAGNOSTICO NEI NODULI TIROIDEI<br />
61
S<br />
ISO-IPERECOGENICITA' IPOECOGENICITA'<br />
plurifocale monofocale monofocale plurifocale<br />
Stop<br />
IPERPLASIA<br />
ADENOMA<br />
TIROIDITE<br />
oltanto i noduli ecograficamente sospetti, <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni superiori a 10 mm,<br />
vanno ulteriormente valutati con citologia, e quelli,<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni anche<br />
inferiori, in cui ricorra nell'anamnesi una familiarità per tumori tiroidei,<br />
esposizione ai raggi x , o siano presenti linfoadenopatie cervicali.<br />
E' opportuno ricordare che il Ca papillare è il tumore più frequente ed ha un<br />
accrescimento lento ed una prognosi fausta, il chè potrebbe consentire <strong>di</strong><br />
adottare il test clinico evolutivo prima <strong>di</strong> passare a manovre invasive.<br />
N<br />
on si deve temere <strong>di</strong> abusare dell'impiego del CD nello stu<strong>di</strong>o delle<br />
lesioni focali,anche <strong>di</strong> quelle il cui aspetto ecografico sia<br />
ampiamente rassicurante. Non dobbiamo <strong>di</strong>menticarci dei pur<br />
rarissimi casi <strong>di</strong> neoplasie altamente maligne,occorse alla nostra<br />
osservazione, che all'esame ecografico si presentavano con la massima<br />
garanzia ecotomografica <strong>di</strong> benignità (il pattern iperecogeno !!!).<br />
In conclusione :<br />
CD<br />
PATTERN II PATTERN III<br />
SCINTIGRAFIA<br />
captazione acaptazione<br />
CITOLOGIA<br />
1.Qualsiasi patologia della tiroide può presentarsi sotto forma <strong>di</strong><br />
lesioni nodulare;<br />
2.Qualsiasi nodulo può essere potenzialmente maligno;<br />
3.Soltanto la citologia può essere sicuramente <strong>di</strong>agnostica (tranne<br />
nel caso dell'adenoma follicolare,in<strong>di</strong>stinguibile istologicamente dal<br />
carcinoma follicolare) e far porre l'in<strong>di</strong>cazione per un intervento<br />
chirurgico;<br />
62
4.I noduli da sottoporre all'esame citologico vanno selezionati in<br />
base all'aspetto scintigrafico (acaptazione del ra<strong>di</strong>onuclide :"nodulo<br />
freddo")<br />
5.I noduli da valutare con scintigrafia vanno selezionati in base<br />
all'aspetto Color <strong>Doppler</strong> (pattern III: ipervascolarizzazione<br />
intranodulare ), ma è probabile che l'angioneogenesi maligna si<br />
manifesti costantemente soltanto in quei noduli che hanno superato<br />
le <strong>di</strong>mensioni <strong>di</strong> 1 cm.<br />
6.I noduli da valutare con il Color <strong>Doppler</strong> vanno selezionati con<br />
l'ETG bi<strong>di</strong>mensionale (<strong>di</strong> norma i noduli ipoecogeni, ma<br />
probabilmente anche quelli iso ed iperecogeni, tralasciando invece i<br />
noduli cistici);<br />
7.L'ETG è da considerare l'esame fondamentale, preliminare a<br />
qualsiasi altra indagine, cui far seguire, in caso <strong>di</strong> lesioni "solide",<br />
<strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro > 1 cm., il CD per la in<strong>di</strong>viduazione del Pattern III, la<br />
Scintigrafia per la in<strong>di</strong>viduazione dei noduli fred<strong>di</strong>, e la citologia per<br />
la definizione <strong>di</strong> natura <strong>di</strong> quest'ultimi.Per le tutte le lesioni < 1 cm. è<br />
da proporre il test clinico-evolutivo, a meno che non presentino<br />
microcalcificazioni, linfoadenopatie, anamnesi familiare <strong>di</strong> neoplasie<br />
della tiroide,precedenti anamnestici <strong>di</strong> irra<strong>di</strong>azione locale.<br />
25.09.98AP<br />
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