Ecodoppler (ecocolordoppler), tutto quello che devi sapere su utilità e rischi

Introduzione

L’ecografia (o ultrasonografia) è un esame diagnostico che utilizza gli ultrasuoni per ottenere immagini degli organi interni e delle strutture anatomiche del corpo.

Sfruttando il principio fisico dell’effetto doppler, l’ecografia si è evoluta verso l’ecodoppler o eco-color-doppler, una modalità di esame particolarmente adatta nello studio dettagliato della forma e della funzionalità dei vasi sanguigni e del cuore.

Grazie ai suoi numerosi vantaggi, l’ecodoppler è uno strumento diagnostico utilizzato sempre più spesso in tantissimi ambiti clinici; rappresenta un esame di “primo livello”, ovvero il primo a cui viene sottoposto un individuo per poter diagnosticare un qualche problema di salute.

Se l’ecografia di base o l’ecodoppler pongono il sospetto di una patologia, è possibile poi confermarla mediante ulteriori accertamenti diagnostici, come una TC (tomografia computerizzata) o una RMN (risonanza magnetica nucleare), che sono invece metodiche di secondo livello.

Una delle caratteristiche più innovative dell’ecodoppler, che ne rappresenta anche uno dei migliori vantaggi è la capacità, a differenza della TC o delle normali radiografie, di non utilizzare radiazioni ionizzanti.

Potendo fare a meno delle radiazioni ionizzanti, l’ecografia è diventata anche lo strumento diagnostico principale utilizzabile in corso di gravidanza o in età pediatrica, grazie alla sua assoluta sicurezza.

Un ulteriore vantaggio dell’ecodoppler è anche quello di sfruttare il sangue che scorre all’interno dei vasi come mezzo di contrasto naturale, velocizzando le varie indagini ed evitando problemi di tolleranza o di ipersensibilità nei pazienti oggetto di studio.

In definitiva l’ecodoppler, così come l’ecografia di base è un esame:

Non invasivo
Assolutamente indolore
Esente da rischi
Ripetibile ogni qualvolta lo si ritenga necessario, permettendo controlli periodici anche molto ravvicinati, grazie al mancato utilizzo di radiazioni ionizzanti.

Da quando l’ecografia ha iniziato a svolgere il suo importante ruolo come strumento diagnostico sicuro ed efficace, si sono moltiplicate le sue indicazioni cliniche così come le innovazioni, evolvendosi verso uno strumento sempre più completo e preciso.

Come funziona l’ecografia

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L’ecografia sfrutta un fenomeno fisico che può essere didatticamente suddiviso in due momenti principali, ovvero l’emissione e la ricezione di un fascio di ultrasuoni, che avviene mediante un trasduttore.

Questo fascio di ultrasuoni colpisce i tessuti, che generano resistenze diverse al passaggio delle onde in base alla loro composizione (densità). Viene così ottenuta l’immagine ecografica con differenti intensità che nello specifico sono definite:

Iperecogena: nelle strutture molto dense come l’osso, le onde non si trasmettono ma sono rinviate totalmente e captate di nuovo dal trasduttore, generando un eco intenso di colore bianco.
Ipoecogena: le onde si trasmettono in minore misura essendo i tessuti attraversati meno densi. Si generano diverse tonalità di grigio in base alla proporzione di acqua, tessuto fibroso e grasso della struttura colpita dagli ultrasuoni.
Anecogena: per strutture particolari come quelle molto ricche di acqua, tutti gli ultrasuoni vengono trasmessi attraverso il tessuto e lo trapassano senza essere riflesse verso il trasduttore. Il questo caso non si registrerà nessun ritorno di ultrasuoni e verrà generata un’immagine di colore nero.

Esistono altri fenomeni che si possono rilevare durante un’ecografia:

Ombra acustica: quando le onde si scontrano con tessuti molto densi, rimbalzano tutte verso il trasduttore e non potremo visualizzare le strutture che si trovano posteriormente a tale tessuto che rimarranno perciò anecoiche, cioè nere. È il tipico caso dei calcoli che, essendo strutture molte dense, si visualizzano in maniera iperecogena (bianchi) con un’ombra acustica posteriore (nera).
Rinforzo posteriore: si verifica quando gli ultrasuoni attraversano un liquido omogeneo circondato da un tessuto solido denso. Il segnale del tessuto solido sarà ovviamente intenso anteriormente al liquido, ma soprattutto posteriormente, dove risulterà ancora più iperecogeno per via del fenomeno del rinforzo posteriore.

Vantaggi e limiti

Come tutte le altre tecniche diagnostiche, l’ecografia è uno strumento che presenta notevoli vantaggi e qualche limite.

I principali vantaggi dell’ecografia rispetto ad altre metodiche comprendono:

Innocuità: è senz’altro l’aspetto più importante. Gli ultrasuoni non sono dannosi per i tessuti biologici, a differenza delle radiazioni ionizzanti subite dal paziente ad esempio durante radiografie o TC.
Ripetibilità, un concetto strettamente legato al precedente. Un esame ecografico può essere ripetuto diverse volte, valutando anche come un determinato quadro patologico cambi rispetto alla clinica, e ad un eventuale trattamento.
Ben tollerata e non invasiva: a differenza della TC non crea alcun fastidio al paziente e non richiede un accesso venoso preventivo.
Rapidità di esecuzione: possono bastare pochi minuti al medico per un esame di base.
Basso costo: a parte il prezzo iniziale dell’apparecchio, il suo utilizzo e la sua manutenzione sono molto economici rispetto ad altri strumenti (come TC o RMN).
Applicazione terapeutiche: gli ultrasuoni vengono utilizzati anche per scopo terapeutico in diversi campi, come per la cura di tendiniti o per frammentare i calcoli permettendo la loro dissoluzione e successiva espulsione.

Per quanto riguarda gli svantaggi e quindi i suoi limiti relativi:

Operatore-dipendente: eseguire un’ecografia richiede un’adeguata preparazione ed una notevole esperienza, quindi il risultato che si ottiene può variare da un operatore all’altro.
Risoluzione inferiore rispetto a TC ed RM: questo implica il fatto che l’ecografia è spesso un esame di primo livello che richiederà nei casi specifici una successiva TC o RM per ottenere immagini più dettagliate.
Limitazione nel visualizzare alcuni distretti: alcune strutture del corpo piuttosto profonde circondate da aria o tessuto osseo, non possono essere indagate con l’ecografia. Anche l’obesità del paziente rende particolarmente difficile l’esecuzione dell’esame e l’interpretazione delle immagini.

Ecografia Doppler

Una delle innovazioni più importanti è stata quella che ha permesso alla normale ecografia di sfruttare l’effetto doppler.

L’effetto doppler è un principio fisico che si verifica quando le onde ultrasonore incontrano una struttura in movimento durante il loro passaggio, subendo un’apparente variazione di frequenza a seconda del movimento della struttura in questione.

L’applicazione di questo principio all’esame ecografico ha consentito la messa a punto dell’ecografia doppler (o ecodoppler in breve).

Dagli anni ’90 è stata poi introdotta un’ulteriore e più agevole forma di espressione dei risultati ottenuti dall’esame ecodoppler, rappresentando i risultati in una scala di colori in cui il rosso rappresenta un fluido (come il sangue) in movimento verso la sonda. Se invece il fluido è in allontanamento dalla sonda, il colore visualizzato sarà blu.

Questo ha portato l’ecodoppler ad essere chiamato anche eco-color-doppler e lo ha reso un esame particolarmente efficace nello studio anatomico e funzionale del cuore e dei vasi sanguigni.

Questo si traduce nella possibilità di caratterizzare:

presenza e direzione del flusso sanguigno,
pervietà, velocità e resistenze dei vasi sanguigni oggetto di studio.

Oltre alla tipica tonalità di grigi dell’ecografia classica, si potranno visualizzare anche

il colore rosso per evidenziare un flusso di tipo arterioso (fluido che si avvicina alla sonda),
il colore blu per il flusso di tipo venoso (fluido che si allontana dalla sonda).

By Kristoffer Lindskov Hansen, Michael Bachmann Nielsen and Caroline Ewertsen – (2015). “Ultrasonography of the Kidney: A Pictorial Review”. Diagnostics 6 (1): 2. DOI:10.3390/diagnostics6010002. ISSN 2075-4418. (CC-BY 4.0), CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64804462

Nello studio delle strutture vascolari con ecografia doppler vi è un ulteriore vantaggio, il sangue che scorre all’interno dei vasi come arterie e vene rappresenta un mezzo di contrasto naturale, permettendo di valutare il lume interno degli stessi vasi.

Questo principio evita l’utilizzo di mezzi di contrasto artificiali che possono essere mal tollerati dal paziente, soprattutto in caso di:

Ipersensibilità all’agente chimico (allergia)
Insufficienza renale o epatica

Inoltre in questo modo, è possibile rendere più agevole e rapido lo studio ecografico, poiché non vi è neanche la necessità di avere un accesso venoso periferico da utilizzare per l’iniezione del mezzo di contrasto.

L’ecodoppler può essere eseguita su pazienti di qualsiasi età e condizione, dai bambini agli anziani, dalle donne in gravidanza ai soggetti in coma, e permette lo studio dei distretti vascolari del:

Collo (indicazione principale)
Addome (soprattutto per lo studio dell’aorta, della vena porta e della vascolarizzazione del fegato)
Arti superiori
Arti inferiori

Oltre che in qualsiasi ambulatorio dotato di apparecchio ecografico, l’ecodoppler è oggi eseguibile anche a letto del paziente degente o in altro luogo grazie a nuovi apparecchi portatili che prevedono soltanto l’utilizzo di una piccola sonda, con le immagini che vengono trasmesse su minischermi come quelli di un cellulare o di un tablet (a discapito di una modica riduzione nella qualità e definizione delle immagini).

Quanto dura?

Un esame ecodoppler può durare in genere da pochi minuti a massimo mezzora.

Preparazione

Non è richiesta alcuna particolare preparazione per il soggetto che debba sottoporsi all’esame.

Unico accorgimento utile, soprattutto se è previsto lo studio del distretto addominale, può essere il digiuno di poche ore prima dell’esecuzione dell’ecografia (ad esempio evitando di fare colazione la mattina dell’esame). Il digiuno evita che l’intestino presenti troppa aria, che può rendere più difficoltoso e meno efficace lo studio dei vasi e degli organi del distretto addominale.

Fa male?

No, l’esame è assolutamente indolore.

Fenomeno di Aliasing

Uno dei pochi svantaggi dell’ecocolordoppler è costituito dal cosiddetto fenomeno di “aliasing”, un artefatto di immagini ecografiche che resta comunque facilmente individuabile dall’operatore.

Nelle regioni a flusso turbolento, come quelle periferiche e adiacenti ad una regione stenotica di un vaso, o adiacente ad un trombo della parete del vaso, i colori blu e rosso che indicano normalmente il flusso arterioso e venoso, vengono a confondersi e a mixarsi indicando differenti direzioni di flusso.

Questo fenomeno è chiamato aliasing e va prontamente riconosciuto come un artefatto ed escluso dalla valutazione definitiva dell’esame.

A cosa serve?

La nuova metodica ecodoppler e la sua ulteriore evoluzione in eco-color-doppler hanno rivoluzionato le possibilità diagnostiche delle malattie cardiache e vascolari, permettendo di rilevare e soprattutto monitorare nel tempo diverse condizioni patologiche.

Le principali indicazioni nell’utilizzo dell’ecodoppler sono applicabili a livello:

Vascolare, per lo studio dei vasi sanguigni (sia arterie che vene)
Cardiaco, per lo studio del cuore e delle sue affezioni
Nodulo sospetto di un organo parenchimatoso.

A livello vascolare è possibile valutare la presenza di:

Stenosi da placca aterosclerotica: spesso si studiano le carotidi a livello cervicale, poiché la presenza di placca a questo livello è un fattore di rischio elevato di accidenti cerebrovascolari (come un ictus o un’emorragia cerebrale).
Trombi o emboli: a carico soprattutto di strutture venose, come quelle degli arti inferiori in caso di varici, immobilizzazione prolungata ed altri fattori di rischio. La presenza di trombi a livello del distretto venoso profondo degli arti inferiori (trombosi venosa profonda) è ad alto rischio per lo sviluppo di embolia polmonare.
Aneurismi: presenza di dilatazione anomala del lume delle arterie. Nella maggior parte dei casi si presenta a livello dell’aorta, vicino alla sua biforcazione pelvica.

A livello cardiaco l’ecodoppler può rilevare:

Insufficienza cardiaca di vario grado: quando cioè il sangue non riesce ad essere pompato adeguatamente;
Stenosi o insufficienza delle valvole mitralica, tricuspide, aortica e polmonare;
Dimensioni del cuore e dell’aorta prossimale;
Masse cardiache come un mixoma atriale, tumori o trombi a livello degli atri;
Versamento pericardico, ovvero la presenza di liquido (trasudato o essudato) all’interno della cavità pericardica che circonda e avvolge, proteggendolo, il cuore.

Infine esiste un’altra particolare indicazione dell’ecodoppler, di più recente applicazione, che consiste nello studio di noduli sospetti in organi parenchimatosi.

Si tratta di lesioni nodulari che possono risultare fortemente sospette per tumore e che si accrescono in organi parenchimatosi come ad esempio il fegato, il rene o i polmoni.

Anche in questo caso ciò che viene sfruttato è lo studio della vascolarizzazione di questi noduli: se risulta essere piuttosto irregolare, poco definita o esuberante, siamo di fronte ad un forte sospetto di malignità di quel nodulo, perché le cellule neoplastiche di un tumore, accrescendosi caoticamente e repentinamente, organizzano una struttura vascolare, necessaria alla loro crescita, piuttosto disordinata e irregolare.

Il riconoscimento di questa vascolarizzazione all’interno di un nodulo che si è accresciuto ad esempio a livello epatico, depone fortemente per un sospetto tumore del fegato.

Per accertare la natura del nodulo e per caratterizzare ulteriormente la malattia, verranno poi eseguiti ulteriori indagini di secondo livello come una TC, o verrà eseguita una biopsia per avere un riscontro istologico definitivo.

Ecodoppler del distretto cervicale

Nello studio del distretto carotideo extracranico (ovvero carotide comune e origine della carotide interna ed esterna), il paziente viene fatto stendere supino con capo iperesteso e lievemente ruotato.

In questa condizione l’ecodoppler raggiunge il 95% di accuratezza nel valutare il grado di stenosi del lume vascolare, potendo individuare eventuali placche aterosclerotiche sia con superficie regolare che irregolare a causa dell’ulcerazione (complicanza precoce di una placca).

È possibile studiare il profilo di parete del vaso e valutarne le alterazioni di flusso, utili anche nell’individuare le aree di dissecazione (o dissezione).

Infine sono facilmente individuabili le anomalie di decorso e le tortuosità di vasi come la carotide, alterazioni che vengono chiamate “kinking” o “coiling”.

Una delle indicazioni più frequenti e importanti dell’ecodoppler e dell’eco-color-doppler è la loro applicazione in quei pazienti che presentano sintomi da insufficienza cerebro-vascolare in cui è fortemente sospetta la presenza a livello carotideo di placche stenotiche o ulcerate, o ancora emboli di origine cardiaca, che provocano una stenosi serrata del lume del vaso.

Prevenzione

Grazie ai notevoli vantaggi, compreso un costo relativamente ridotto dell’esame, l’ecodoppler viene ormai ampiamente utilizzato come mezzo di prevenzione primaria e secondaria per tutte quelle persone che possiedono uno o più fattori di rischio che predispongono alle malattie cardiovascolari, come:

Familiarità in parenti di I grado
Fumo
Pressione alta
Dislipidemie con alti livelli di colesterolo
Diabete mellito
Sovrappeso od obesità

Ad oggi è consigliabile eseguire un primo esame ecodoppler, come nello studio delle carotidi per la ricerca di eventuali placche o stenosi (ecodoppler dei tronchi sovra-aortici), a partire dai 50 anni di età.