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L’effetto Doppler è il principio fisico secondo cui un’onda riflessa da un bersaglio in avvicinamento aumenta la sua frequenza, mentre un’onda riflessa da un bersaglio che si allontana diminuisce la sua frequenza. Tale principio è applicabile anche agli ultrasuoni e permette di identificare la presenza di bersagli in movimento e le caratteristiche del loro movimento.
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Color Doppler
Il color-Doppler si basa su un’analisi computerizzata delle variazioni di frequenza (= effetto Doppler) nell’ambito di una regione interna del corpo, in genere delimitata sullo schermo ecografico da un parallelepipedo con righe tratteggiate. Per convenzione viene attribuito il colore rosso alle frequenze riflesse che diventano più alte di quelle emesse originariamente dalla sonda, e blu a quelle più basse.
Si ottiene così, in mezzo alla scala di grigi tipica dell’ecografia bidimensionale, la colorazione delle strutture in movimento rispettivamente rosse o blu a seconda che esse si stiano avvicinando o allontanando rispetto alla sonda.
Questa metodica permette di studiare in particolare le strutture vascolari, poiché evidenzia i globuli rossi che si muovono all’interno di esse. Naturalmente il sangue è visto solo in quanto struttura in movimento ed il colore rosso o blu non ha nulla a che vedere con il sangue arterioso o venoso, perché il colore dell’immagine in questo caso indica soltanto la direzione del sangue. Anche la direzione apparente può essere diversa a seconda del punto di vista da cui si osserva un vaso, se siamo cioè a monte o a valle del punto in esame. Questa è un’informazione molto importante poiché si possono rilevare anomalie del flusso spesso indicative di precise patologie.
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Power Doppler
Il Power Doppler si basa su un concetto simile a quello del Color Doppler, ma invece di misurare la entità della differenza di frequenza tra onda emessa e onda ricevuta (cioè della ampiezza della frequenza Doppler in Hertz), tiene conto dell’energia della frequenza Doppler (prescindendo dagli Hertz). In questo modo si ha teoricamente un segnale più sensibile rispetto al Color, ma si perde la possibilità di distinguere la direzione del movimento.
Il Power Doppler si utilizza soprattutto per studiare i vasi più piccoli e profondi, o quei vasi che, a causa di un flusso troppo lento, non riescono ad essere ben evidenziati con il Color Doppler.
Recentemente sono state perfezionate nuove modalità, chiamate per esempio POWER DOPPLER DIREZIONALE, che uniscono la sensibilità d’immagine del Power all’utilità della discriminazione direzionale tipica del Color.
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Flussimetria Doppler
E' stata la prima metodica Doppler introdotta e permane la più ricca di informazioni; comprende lo studio e la misurazione dei flussi vascolari. Si possono ottenere informazioni qualitative sonore e grafiche che mostrano l’andamento del flusso, ed informazioni quantitative che riguardano la velocità, il picco di frequenza massima, e l’impedenza al flusso. Si ottengono perciò dati che possono mettere in evidenza una zona di stenosi del vaso o una chiusura o un rallentamento o un’inversione della direzione normale del flusso.
Il limite rispetto al color-Doppler è che tali informazioni quantitative possono ottenersi in ogni istante solo da un punto preciso dell’organismo, preventivamente selezionabile, piuttosto che da una più vasta area di interesse. Questa metodica dunque non è mutuamente esclusiva con le precedenti, ma anzi da integrarsi con color e power Doppler.
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Mezzi di Contrasto
I mezzi di contrasto sono sostanze che, introdotte generalmente per via endovenosa, si distribuiscono con il sangue a tutti gli organi e possono generare variazioni delle caratteristiche tessutali in termini di riflettività e assorbimento del fascio di ultrasuoni. Gli obiettivi per cui vengono usati sono quelli di valutare meglio cavità o strutture vascolari, incrementare la rilevabilità dei flussi all’analisi Doppler o color-Doppler ed ottenere una migliore differenziazione tra tessuto normale e patologico, con caratterizzazione di quest’ultimo. Gli apparecchi di nuovissima generazione, permettono la rilevazione del mezzo di contrasto anche senza l’effetto Doppler, utilizzando metodiche digitali (es C-cube, Pulse Inversion, Phase Inversion). Tali sistemi tendono a produrre immagini paragonabili a quelle formate dalla TAC con mezzo di contrasto, ma una loro validazione definitiva è ancora in corso.
Generalmente l’attività che si prefigge il mezzo di contrasto è principalmente quella di incrementare proprio la riflettività, immettendo minute particelle che, agendo da riflettori, aumentano il numero e/o l’intensità delle interfacce. Il mezzo di contrasto deve, inoltre, essere caratterizzato da assenza di tossicità e da stabilità costanti per tutto il tempo di esame; deve essere escreto o metabolizzato in tempi brevi.
In base alle caratteristiche fisiche distinguiamo quattro principali gruppi di mezzi di contrasto per ecografia: microbolle di gas libere, microbolle di gas stabilizzate, sospensioni colloidali, emulsioni e soluzioni acquose. I vari mezzi di contrasto (altresì detti ecoamplificatori) hanno poi caratteristiche diverse di persistenza nell’organismo e diverse vie di eliminazione. Attualmente ve ne è solo un tipo già in commercio in Italia (Levovist, Shering A.G.), ma entro breve ne è prevista la commercializzazione di vari altri (ad esempio il Sonovue della Bracco), tra cui il medico sceglierà sulla base della strumentazione a disposizione e del sospetto diagnostico da verificare.
Per quanto riguarda la tossicità non si sono rilevate significative alterazioni della funzionalità nei vari organi ed apparati, o alterazioni istologiche, negli animali sottoposti a sperimentazione; con i mezzi di contrasto finora sperimentati anche gli studi biotossicologici nell’uomo hanno dato ottimi risultati. In breve, possono considerarsi degli agenti sicuri.
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