L’ecografia è diventato oggi uno strumento irrinunciabile nella pratica medica. Tale tecnica sfrutta le proprietà fisiche degli ultrasuoni. Maggiore è la frequenza utilizzata, minore sarà la capacità di penetrazione dell’onda acustica e maggiore sarà il potere di definizione degli echi; di conseguenza più è superficiale la struttura da esaminare più alta sarà la frequenza che possiamo utilizzare e pertanto migliore sarà la qualità dell’immagine ottenuta. Per rendere più immediato questo concetto basti pensare ad un suono che ha una tonalità bassa, questo ha un potere di penetrazione talmente alto che spesso fa vibrare le porte e sembra che prenda a pugni la nostra pancia, un suono con alta tonalità non possiede invece questo potere. L’uso degli ultrasuoni si è evoluto molto lentamente; il primo tentativo di utilizzare gli ultrasuoni risale al 1912 durante le ricerche del Titanic naufragato. Ulteriori sviluppi tecnologici sono avvenuti durante la II Guerra Mondiale con la costruzione del SONAR (Sound Navigation And Ranging). Dopo la II Guerra Mondiale vi furono i primi tentativi di utilizzare gli ultrasuoni in medicina, ma il grosso sviluppo di questa tecnologia si è verificato quando si è riusciti a ottenere le immagini in due dimensioni (B-mode) e con l’avvento della scala dei grigi nel 1972. L’elaborazione computerizzata dell’immagine ecografica ha raggiunto oggi una qualità molto elevata che consente di individuare strutture ben al di sotto di un millimetro.
Proprietà fisiche degli ultrasuoni:
L’apparecchio ecografico trasforma in immagine bidimensionale il suono che torna indietro dai tessuti esaminati. Gli ultrasuoni che la sonda ecografica emette tornano infatti indietro alla sonda stessa vengono in altre parole riflessi in base alle caratteristiche del tessuto che stiamo analizzando. La quantità di ultrasuoni che la nostra sonda esaminatrice riceverà dipenderà pertanto dal tipo di struttura che verrà esaminata: molti ultrasuoni torneranno indietro se troveranno un tessuto duro come l’osso, una quantità minima tornerà indietro invece, se la struttura esaminata sarà per esempio un liquido. La diversa capacità di rimandare gli ultrasuoni alla sonda esplorante ci permette quindi di poter differenziare i vari tessuti gli uni dagli altri. Un altro aspetto importante che influenza la quantità di ultrasuoni che tornano alla sonda esplorate è l’angolo d’incidenza con il quale gli ultrasuoni incontrano il tessuto esaminato: più gli ultrasuoni colpiranno perpendicolarmente la struttura in esame e maggiore sarà la quantità di ultrasuoni che torneranno indietro; starà nell’abilità dell’esaminatore riuscire a dirigere il fascio di ultrasuoni il più perpendicolarmente possibile a quello che si vuole esaminare. Questo aspetto può causare errori di interpretazione delle immagini, ma in mani esperte, può anche facilitare l’individuazione di alcuni tessuti che caratteristicamente si comportano in modo diverso in relazione all’angolo di incidenza con il quale vengono insonate. Per esempio il tendine preso trasversalmente se riceverà il fascio ultrasonoro perpendicolarmente apparirà come un cerchio bianco in quanto il tendine rimanderà molti ultrasuoni alla sonda, se il fascio ultrasonoro inciderà con un angolo inferiore ai 90° sul tendine, apparirà come un cerchio nero in quando gli ultrasuoni non ritorneranno alla sonda. Se l’esaminatore consoce questo peculiare comportamento del tendine utilizzerà questo stratagemma per assicurarsi che la struttura che sta vedendo sia proprio quella di un tendine; sarà sufficiente infatti modificare di poco l’angolo del fascio ultrasonoro per veder cambiare il colore del tendine esaminato da bianco a nero. Il segnale doppler Oltre alla possibilità di visualizzare in modo bidimensionale, utilizzando la scala dei grigi, la regione che stiamo esaminando, gli ecografi moderni hanno la possibilità di rilevare il movimento all’interno dei tessuti sotto esame attraverso il segnale doppler che sfrutta anch’esso la proprietà dell’onda sonora di essere riflessa (tornare indietro) dal materiale che incontra. E’ evidente che la sostanza che maggiormente è dotata di movimento all’interno del nostro corpo è il sangue; ebbene il nostro ecografo può rilevare la quantità e la velocità del sangue che è presente all’interno del tessuto in esame. Un tessuto infiammato sarà molto più irrorato rispetto allo stesso tessuto quando è sano, il segnale doppler ci da pertanto l’idea dello stato di infiammazione dei tessuti esaminati. Il segnale doppler viene visualizzato nello schermo come un colore (color-doppler) rosso o blu a seconda se il movimento va verso la sonda esaminatrice o si allontana da quest’ultima. Il color-doppler è influenzato anche dall’angolo di incidenza e rileva flussi di una certa entità. In tempi più recenti si è riusciti ad ottenere un segnale doppler meno influenzato dall’angolo di incidenza e che riesce a registrare flussi molto lenti, questo, molto più adatto ai nostri fini, viene chiamato power-doppler. L’ecografia muscoloscheletrica Parimenti ad altre discipline anche la reumatologia ha sempre più utilizzato la tecnica ecografica per la diagnosi e la cura delle malattie reumatiche. Negli ultimi anni l’ecografia muscoloscheletrica è entrata nella pratica clinica della maggioranza dei centri reumatologici. L’ecografia articolare è in grado di individuare le strutture che compongono l’articolazione: la capsula articolare, la membrana sinoviale, la cartilagine, i legamenti. Pertanto è possibile individuare in modo più preciso quale di queste strutture è alterata e, di conseguenza, discriminare la malattia responsabile delle alterazioni. Infatti mentre nell’artrite reumatoide la struttura primariamente interessata è la membrana sinoviale che va incontro a infiammazione, nell’artrite psoriasica la struttura primariamente interessata è l’entesi ovvero la zona di inserzione dei tendini all’osso. Numerosi sono i lavori scientifici che hanno dimostrato come gli aspetti ecografici differiscono nelle diverse malattie reumatologiche. Diversi saranno pertanto i reperti che troveremo nell’artrite psoriasica, nelle artriti da microcristalli (gotta e pseudogotta), nell’artrite reumatoide, nella artrosi, nella polimialgia. L’ecografia è pertanto uno strumento utile non solo nell’individuare precocemente le prime alterazioni strutturali e per iniziare tempestivamente la terapia più adatta, ma anche per differenziare le varie malattie reumatologiche. Numerosi sono i lavori scientifici che hanno dimostrato la superiorità dell’ecografia nell’individuare le erosioni ossee marginali rispetto alla radiologia tradizionale in alcuni distretti che sono spesso interessati dall’artrite reumatoide quali le piccole articolazioni delle mani. Dato che l’erosione ossea è un elemento importantissimo nella decisione terapeutica e nel determinare la prognosi, avere un mezzo che precocemente riesca ad individuare la presenza di erosioni è fondamentale per trattare in modo appropriato i nostri pazienti. Ma l’ecografia, oltre a riuscire a vedere piccole erosioni della corticale ossea è in grado di rilevare l’ipertrofia sinoviale e, attraverso l’utilizzo del power doppler, determinare se la sinovia ipertrofica è infiammata o meno. Numerosi lavori scientifici hanno dimostrato che l’ecografia è più sensibile dell’esame clinico nell’individuare l’infiammazione articolare: molti pazienti che in base ai soli parametri clinici sono considerati in remissione, presentano infiammazione articolare se valutati con l’ecografia; questo potrebbe spiegare la progressione del danno articolare che talvolta si osserva in tali pazienti; l’ipotesi è perciò che la progressione del danno anatomico nei pazienti che con i soli parametri clinici sono in remissione, sia legata all’infiammazione subclinica che è possibile dimostrare con l’ecografia. Questo concetto viene esplicitato molto chiaramente in un recente articolo di A. K. Brown del gruppo di P. Emery, uscito sulla prestigiosa rivista americana Arthritis and Rheumatism ad ottobre 2008 che titola: “ An Explanation for the Apparent dissociation Between Clinical Remission and Contined Structural Deterioration in Rheumatoid Artrhitis”: “Una spiegazione dell’apparente dissociazione tra remissione clinica e progressione del danno strutturale nei pazienti con artrite reumatoide”. Un altro importante aspetto nella gestione dei malati consiste nella periodica valutazione dell’attività di malattia durante il tempo, valutazione che ci permette di valutare l’efficacia delle terapia impostate e, pertanto, l’eventuale modifica del piano terapeutico. Sotto questo aspetto l’ecografia è senz’altro estremamente utile essendo molto più sensibile della semplice valutazione clinica. Molti lavori hanno dimostrato quanto il quadro ecografico si modifichi dopo il trattamento impostato specie per quanto riguarda l’entità del segnale power doppler. Un grosso problema insito nella metodica stessa è la lunga curva di apprendimento necessaria per eseguire un esame ben fatto e la difficile standardizzazione dei risultati ottenuti. L’ecografia è un esame totalmente operatore dipendente, in altre parole lo stesso esame può essere interpretato in modo differente in relazione all’operatore che esegue e referta l’esame; è quindi essenziale che chi esegue l’esame sia adeguatamente preparato per evitare errori di interpretazione. In conclusione l’ecografia ci permette di discriminare un interessamento articolare di tipo infiammatorio da un interessamento articolare di tipo non infiammatorio, inoltre ci permette di differenziare le varie forme infiammatorie in quanto spesso presentano un diverso aspetto ecografico, di valutare la gravità dell’impegno articolare, di seguire nel tempo l’entità dell’impegno infiammatorio a carico delle articolazioni interessate e quindi valutare il paziente quando è in remissione. L’ecografia ci permette inoltre di ottenere un accurato dato prognostico al momento della diagnosi in quanto si è visto che la presenza di erosioni all’esordio e la quantità di articolazioni infiammate sono fattori prognostici negativi che inducono il medico a trattare la malattia con una terapia più aggressiva. Infiltrazione e prelievo di liquidi biologici o tessuti ecoguidata Un’altra applicazione importante dell’ecografia articolare è quella di arrivare con un ago o altra strumentazione adatta dove vogliamo: nel cavo articolare, nella guaina di un tendine, all’interno di una borsa sierosa o di una raccolta liquida. Le immagini che noi otteniamo con l’ecografo sono in real-time, in altre parole noi vediamo ciò che sta accadendo in quel momento. Pertanto se noi infilziamo un ago possiamo seguirlo nel suo percorso fino al raggiungimento del punto prestabilito. Questo consente di poter prelevare materiale per poi esaminarlo. Attraverso questa tecnica siamo inoltre in grado di poter iniettare dei farmaci proprio dove servono o di dilavare raccolte ascessuali all’interno di una articolazione, di una borsa, di un ventre muscolare o altro, rimuovere calcificazioni presenti in prossimità dell’inserzione di alcuni tendini. Rilievi ecografci fondamentali Alla fine di questo articolo credo sia utile fare un breve cenno sulle principali strutture che vengono analizzate dal reumatologo con l’ecografia. Cavità articolare Con l’ecografia siamo in grado di visualizzare i due capi ossei, la capsula articolare che delimita la cavità articolare che se non è infiammata, è spesso virtuale. Spesso tra i due capi ossei si visualizza una struttura ecogena detta cuscinetto adiposo, tra questa struttura e la corticale ossea, che è fortemente iperecogena, vi è una zona lineare adagiata alla corticale ossea anecogena: la cartilagine articolare. La cavità articolare è rivestita dalla membrana sinoviale che in una articolazione normale non viene visualizzata, quando riusciamo a vedere una struttura ipoecogena rispetto alla capsula articolare che spesso presenta forma irregolare ed anfrattuosa ci troviamo di fronte ad una membrana sinoviale ispessita che nelle artriti croniche può riempire totalmente la cavità articolare. Il riscontro della membrana sinoviale, il suo spessore e la presenza di segnale power doppler al suo interno è un elemento di estrema importanza per valutare lo stato di attività della malattia e il rischio di future erosioni ossee: si è visto infatti che proprio la membrana sinoviale ipertrofica (panno sinoviale) possiede un’attività corrosiva nei confronti della corticale ossea. Oltre alla membrana sinoviale nella articolazione infiammata possiamo distinguere il liquido sinoviale; in una infiammazione articolare acuta, per esempio, avremo una cavità articolare ripiena di liquido sinoviale completamente anecogeno, pertanto nero, senza che si rilevi la membrana sinoviale. Erosione ossea La corticale ossea è fortemente iperecogena in quanto l’osso riflette pressoché tutto il fascio ultrasonoro quando questo lo colpisce a 90°, ebbene se vi è una erosione noi vedremo che la linea iperecogena si interrompe; con i moderni apparecchi ad alta frequenza riusciamo ad individuare interruzione anche di 0.1-0.2 mm, per essere sicuri che l’interruzione che vediamo sia veramente una erosione bisogna individuare la stessa interruzione su un piano perpendicolare al primo; in altre parole l’erosione va vista sia sul piano longitudinale che sul piano trasversale. Tendini Il tendine ha una struttura fibrillare ben individualizzabile con l’ecografia. La perdita dell’aspetto fibrillare è chiaro segno di alterazione del tendine, è possibile anche distinguere se l’alterazione è legata ad un processo acuto, infiammatorio, o un processo cronico con sostituito del tessuto tendineo con tessuto fibroso. Nel primo caso avremo un aumento del diametro del tendine che appare ipoecogeno, le fibrille perdono la loro disposizione regolare e spesso vi è segnale power doppler all’interno del tendine, nel secondo caso la zona alterata non perde ecogenicità, ma scompare l’aspetto fibrillare, non vi è segnale power doppler all’interno del tendine. Alcuni tendini sono rivestiti da una guaina sinoviale nel cui interno vi è normalmente uno spazio virtuale, ma, quando infiammata, analogamente a quanto avviene nel cavo articolare, presenta uno spazio ripieno di liquido sinoviale che appare all’indagine ecografica priva di echi perciò di colore nero. Molti altri sono i rilievi ecografici che interessano il reumatologo, quelli che ho descritto sono i più importanti. L’ecografia rappresenta in sintesi uno strumento essenziale per una valutazione più accurata dei pazienti con patologie muscolo scheletriche infiammatorie e non infiammatorie.