L’ECOGRAFIA Prof. M. Zompatori

L’ECOGRAFIA E’ una metodica di diagnostica per immagini che si basa sull’impiego di onde meccaniche di elevata frequenza (ultrasuoni) Il principio fisico su cui si basa è quello di “leggere“ le riflessioni che gli ultrasuoni subiscono nell’attraversare i tessuti biologici

GLI ULTRASUONI Onde sonore con frequenza > di quella del suono udibile (ν > 20 KHz) Per l’ecografia si utilizzano ultrasuoni con frequenza compresa tra 2 e 20 MHz

ONDA ACUSTICA

COMPRESSIONE - DECOMPRESSIONE ONDA ACUSTICA In realtà: COMPRESSIONE - DECOMPRESSIONE

LA SONDA o TRASDUTTORE Contiene un cristallo piezoelettrico che, messo in vibrazione ad altissima frequenza quando eccitato da un impulso elettrico, produce gli US ed è in grado di ricevere le onde di ritorno.

EFFETTO PIEZOELETTRICO

La sonda ecografica funziona alternativa-mente Fase 1: emissione Fase 2: ricezione La sonda ecografica funziona alternativa-mente come emettitore e come ricevitore di ultrasuoni

Propagazione dell’onda sonora FASCIO INCIDENTE FASCIO TRASMESSO MEZZO “A” MEZZO “B” TRASDUTTORE INTERFACCIA FASCIO RIFLESSO

ECO L’eco corrisponde alla onda acustica secondaria costituita dalla porzione del fascio ultrasonoro incidente che ritorna verso la sonda nel momento in cui attraversa una zona intermedia interposta tra due mezzi di differente impedenza acustica.

IMPEDENZA ACUSTICA Per impedenza acustica si intende il prodotto della densità del mezzo per la velocità di propagazione del suono nel mezzo stesso. E’ in qualche misura un indice dell’ostacolo che gli ultrasuoni incontrano nell’attraversamento del tessuto in questione.

Velocità del suono (m/sec) Impedenza acustica 10 * 3/sec mZ Mezzo aria secca (20°) acqua (37°) liquido amniotico grasso fegato muscolo tendini ossa craniche 343,6 1524 1580 1485 1570 1590 1750 3360 0,45 1524 1571 1366 1570 1685 2100 7392

RIFLESSIONE L’energia di riflessione è direttamente proporzionale alla variazione dell’impedenza acustica tra le due superfici. Per variazioni molto significative il fascio ultrasonoro può subire una riflessione pressoché completa.

Propagazione dell’onda sonora Dipende dall’impedenza acustica cioè dalla resistenza opposta da un materiale al passaggio del suono Quando l’US incontra l’interfaccia tra due strutture a differente impedenza acustica viene in parte riflesso, in parte trasmesso in profondità, in parte assorbito

Propagazione dell’onda sonora Progressiva attenuazione del fascio per perdita di energia Nei liquidi US si propaga senza subire sensibile attenuazione Riflessione minima: fra mezzi ad impedenza acustica pressoché uguale Riflessione massima: fra tessuti molli da un lato e aria o l’osso dall’altro; quasi completa riflessione dell’US tale da rendere impossibile l’esplorazione di strutture più profonde

Evitare che tra cute e sonda si interponga una falda aerea, sia pure sottilissima: gel Lo studio del polmone aerato è pressoché impossibile Evitare le strutture ossee superficiali nello studio di organi profondi (es: coste nello studio di cuore e fegato) FINESTRA ACUSTICA: sito di accesso non comportante l’attraversamento di strutture aeree o ossee (es: fegato nei confronti del rene destro)

FORMAZIONE DELL’IMMAGINE Echi riflessi: Investono la stessa sonda che ha emesso l’impulso US Vengono trasformati in impulsi elettrici Amplificati, elaborati e visualizzati in tubo a raggi catodici o riprodotti su carta, pellicola o nastro

FREQUENZA DEL FASCIO US aumentare della frequenza aumenta la risoluzione spaziale ma aumenta drasticamente l’assorbimento: diminuisce intensità del fascio in profondità ed è possibile solo studio di strutture più superficiali.

SONDE AD ALTA FREQUENZA > 7,5 MHz: ottimali per strutture superficiali (tiroide, testicolo, mammella) SONDE A BASSA FREQUENZA < 3,5 MHz: tessuti profondi Sonde lineari, settoriali, endocavitarie

LINEARE CONVEX ENDOCAVITARIA GEL

MODALITA’ DI RAPPRESENTAZIONE DEL SEGNALE ULTRASONORO: A-MODE (Amplitude Mode, Modulazione di Ampiezza) TM-MODE (Time Motion Mode) B-MODE (Brightness Mode, Modulazione di Luminosità) ANALISI DELL’EFFETTO DOPPLER (analisi spettrale continua o pulsata) - Eco-Doppler (Duplex) - Eco-color-Doppler - Eco-power-Doppler - Imaging armonico

Ecografia A-Mode Eco degli anni ’40 Eco di ritorno viene rappresentato come un picco la cui ampiezza corrisponde all’intensità dell’eco riflesso Sonda fissa e echi rappresentati sull’oscilloscopio in rapporto alla profondità delle strutture da cui sono generati: asse millimetrato, misure di precisione Oculistica: biometria dell’occhio; Ostetricia: encefalometria: diametro bi-parietale

Ecografia TM Mode Perfezionamento dell’eco A Mode Consente di misurare su un grafico i movimenti di strutture ecogene Impiego in ecocardiografia: studio del movimento delle valvole cardiache Grafico in cui sono rappresentate le distanze della parte in esame rispetto alla sonda al passare del tempo

Ecografia B Mode Ogni eco è rappresentato come un punto luminoso di intensità proporzionale all’intensità dell’eco Echi ad alta intensità: bianchi Echi a bassa intensità: grigi Aree prive di echi: nere

SEMEIOTICA Assenza di echi = mancanza di interfaccia Cisti mammaria:lesione anecogena con rinforzo acustico posteriore Assenza di echi = mancanza di interfaccia Angioma epatico: lesione iperecogena Presenza di echi =il parenchima presenta fini interfacce al suo interno

Effetto Doppler Fenomeno acustico per cui la frequenza di un suono si modifica quando la sorgente sonora si sposta rispetto all’osservatore o viceversa Permette lo studio dei flussi ematici Color Doppler: Evoluzione dell’applicazione Doppler rappresenta sotto forma di punti colorati le informazioni di flusso rilevate mediante l’effetto Doppler Codice cromatico: Rosso: flusso in avvicinamento alla sonda Blu: flusso in allontanamento

ECO COLOR DOPPLER flusso in allontanamento nella giugulare flusso in avvicinamento nella carotide FASCIO ULTRASONORO RIFLESSO DAI GLOBULI ROSSI IN MOVIMENTO

MEZZI DI CONTRASTO ECOGRAFICI Sono formati da microbolle di gas stabilizzate e inserite in sfere di albumina o galattosio (la dimensione delle particelle è paragonabile a quella dei globuli rossi) Vengono iniettati endovena Le loro dimensioni permettono di attraversare il filtro dei capillari polmonari

VANTAGGI DELL’US non utilizza radiazioni ionizzanti rapidità, alto contenuto diagnostico consente di eseguire esami al letto del malato innocuità: feto e neonato biopsie eco guidate basso costo

SVANTAGGI DELL’US Operatore dipendente Rappresentazione fotografica non oggettiva Impossibilità di ottenere esami diagnostici in pazienti obesi e meteorici

MEZZI DI CONTRASTO ECOGRAFICI PERMETTONO DI: VALUTARE MEGLIO LA PERFUSIONE DEGLI ORGANI CARATTERIZZARE LESIONI VASCOLARIZZATE STUDIARE CUORE E VASI STUDIARE UTERO E TUBE TRAMITE ISTEROSALPINGOGRAFIA ECOGRAFICA STUDIARE I REFLUSSI VESCICO-URETRALI

lesioni focali in fegato cirrotico assenza di flusso all’ECD normale evidenza di flusso dopo iniezione di mdc