L’ESAME ECOCOLORDOPPLER DEI VASI ORBITALI DEL BOVINO
PW AND CFM DOPPLER EXAMINATION OF ORBITAL VESSELS IN COW
De Majo M., Bonanno G., Pugliese M., Di Pietro S., De Domenico A.
Dip. di Scienze Mediche Veterinarie, Università di Messina (Italia)
michela.pugliese@ tiscali.it
Parole chiave: doppler, occhio, bovino
Key words: doppler, eye, cow
Riassunto:
Su dieci vacche in fase di asciutta, clinicamente sane e senza alcuna patologia oculare, contenute
mediante legatura della testa e, dopo l’effettuazione di un’anestesia loco-regionale per il blocco del
globo oculare, veniva effettuato un esame ecocolordoppler dei vasi dell’occhio usando una sonda
ecografica duplex di 7.5 MHz, frequenza Doppler di 4.0 MHz, volume campione di 2- 4 mm e filtro di
parete di 50 Hz.
Mediante esame con Doppler colore venivano evidenziati posteriormente al globo oculare, l’arteria
oftalmica, le aa. ciliari e misurati i relativi flussi con Doppler pulsato.
I valori medi della velocità sistolica, di quella diastolica e di quella media, dell’indice di Pulsatilità e
di Resistività venivano ottenuti dalla media di 3-5 misurazioni, confrontando con il test t-student i
valori ottenuti in entrambi gli occhi.
I dati da noi ottenuti potrebbero essere utili sia a fini diagnostici quanto terapeutici.
Summary:
Ten dry cows (non lactating), clinically healthy, without ocular diseases, were head–restrained and
both eyes, after loco-regional anesthesia (Retrobulbar Block), were investigated with ultrasound using
a 7.5 MHz transducer and a Doppler frequency of a 4.0 MHz, a sample volume of 2 to 4 mm and a
wall filter setting (50 Hz).
We used a CFM Doppler test to seek, at a different distances from the posterior ocular wall, the
ophthalmic artery and, sometime, the posterior ciliar arteries and measured the flow using PW.
Average values of Sistolic Velocity, Diastolic Velocity, Mean Velocity, Pulsatility Index and
Resistive Index (RI) were obtained from 3 to 5 recorded waveforms of flow in ophthalmic artery and
long posterior arteries.
A paired t-test was performed to determine any significant differences (P<0.05) between right and left
eye RI values.
To our knowledge, no reports are available describing values for orbital vessels flow in cow. PW
Doppler evaluation of flow could be useful for diagnosis and therapy.
Introduzione
L’esame Doppler, utilizzato da tempo in medicina veterinaria nell’ambito della diagnostica cardiaca e
vascolare, ha trovato solo di recente applicazione in campo oftalmologico, in particolar modo per lo
studio di entità nosologiche relative all’apparato oculare del cane e del gatto.
Dalla consultazione bibliografica, difatti, non risultano dati riguardanti l’applicazione di tale metodica
nelle patologie oculari degli animali da reddito.
L’effetto Doppler, descritto per la prima volta nel 1842 da Christian Johann Doppler, sfrutta le
variazioni di frequenza determinate dalla componente corpuscolata del sangue, che segue le leggi
fisiche dei flussi laminari, per determinare la velocità e la direzione della flusso ematico in esame (1).
Nell’analisi spettrale, nella quale si ha una scomposizione delle varie frequenze in cui si muove il
flusso di sangue, è possibile ottenere una rappresentazione bidimensionale dell’immagine dove la
variazione della velocità sarà rappresentata graficamente sull’asse delle ordinate, mentre la variante
tempo sarà posizionata sull’asse delle ascisse. Le variazioni di energia saranno raffigurate da una
diversa tonalità della scala dei grigi, realizzando in tal modo la cosiddetta “finestra sistolica”,
espressione del momento di maggiore velocità del sangue (2).
Considerato il posizionamento della sonda sulla palpebra o direttamente sulla superficie corneale, i
flussi in avvicinamento alla sonda (al di sopra della linea dello zero) saranno indicati per convenzione
con velocità positive e corrisponderanno alle correnti ematiche arteriose, i flussi in allontanamento
indicati con velocità negative (al di sotto della linea dello zero), invece evidenzieranno la presenza di
vasi venosi.
Il segnale spettrale potrà essere analizzato secondo due diverse modalità di trasmissione e ricezione
dell’ultrasuono: il sistema continuo e quello pulsato. Ma mentre il Doppler continuo riveste
particolare importanza nell’ambito della diagnostica cardiaca e vascolare, in quanto consente la
registrazione di elevate velocità di flusso, in campo oftalmologico grande importanza riveste il
Doppler pulsato (PW= Pulsed Wave) e l’eco-colordoppler.
Il PW fa parte dell’ecografia Doppler convenzionale e si differenzia dal Doppler continuo, poiché un
unico cristallo funziona sia da ricevitore quanto da trasmettitore; l’eco registrato proverrà da un dato
“volume campione” preventivamente posizionato in corrispondenza del vaso sanguigno del quale si
voglia studiare il flusso ematico.
Il vantaggio di questo metodo risiede nella possibilità di introdurre una correzione angolare e misurare
la velocità di flusso dei vasi posti in posizione non parallela rispetto alla sonda.
La metodica Doppler a codice di colore (Color Doppler) riveste grande significato diagnostico, in
quanto permette di analizzare le frequenze provenienti da più volumi campioni, visualizzati
nell’immagine bidimensionale in un “settore di scansione”.Lo strumento in questo caso elabora la
velocità e la direzione del flusso secondo codici di colore (BART: blu away, red toward), in tal caso il
flusso laminare normale sarà codificato mediante i colori rosso e blu: il primo evidenzierà la presenza
di flussi in avvicinamento, il secondo la presenza di flussi in allontanamento.
I cambiamenti di colore, che sarà possibile identificare a seconda dell’angolo di incidenza della sonda,
dal rosso all’arancio, al giallo o al bianco, dal blu all’azzurro, indicheranno un aumento della velocità
del flusso, mentre la presenza di un flusso turbolento sarà caratterizzato dalla presenza di un “mosaico
cromatico” (2).
Attraverso l’analisi spettrale del tracciato Doppler sarà quindi possibile effettuare rilievi flussimetrici,
ricollegabili alle variazioni della velocità del sangue durante il ciclo cardiaco.
Scopo del nostro studio è quello di fornire un contributo alle ricerche in ambito buiatrico, portando la
nostra attenzione in modo particolare sull’apparato oculare e valutando le variazione flussimetriche
nei diversi distretti vascolari dell’occhio bovino.
Questa indagine viene dettata principalmente dalla necessità di dare dei valori di riferimento in una
specie che, al momento, non risulta, nell’ambito della diagnostica funzionale dell’occhio
particolarmente attenzionata dai ricercatori.
Materiali e metodi
Il nostro studio è stato effettuato su 10 bovine, in fase di asciutta, di età compresa fra 3 e 8 anni, il cui
esame oftalmologico non aveva evidenziato la presenza di alcuna entità nosologica .
La valutazione della pressione oculare tramite tonometro per applanazione (Tonopen XL®) non aveva
rilevato alterazioni degne di nota.
Previa somministrazione loco-regionale di xilazina (0.1 mg/kg), allo scopo di sedare l’animale, già
contenuto mediante legatura della testa, si passava all’applicazione locale di ossibuprocaina cloridrato
0.4% collirio nel sacco congiuntivale.
Quindi si procedeva all’esame ecografico di entrambi gli occhi, al fine di valutare l’aspetto
morfologico dell’apparato oculare e le caratteristiche flussimetriche dell’arteria oftalmica interna
(AOI) e delle arterie posteriori ciliari (ACP).
Per tutti i soggetti l’esame veniva effettuato dal medesimo operatore con un Pandion Vet Machine,
dotato di sonda settoriale duplex 7.5 MHz, con frequenza Doppler di 4 MHz, volume campione
compreso fra i 2 e i 4 mm e filtro di parete regolato su 50 Hz, per l’esame dei flussi a bassa velocità.
La sonda ecografica veniva posizionata direttamente sulla cornea o sulle palpebre chiuse dei soggetti,
seguendo piani di scansione orizzontali, previa interposizione di apposito gel per ecografia.
Si proseguiva quindi con l’ecografia bidimensionale e il Doppler a codice di colore allo scopo di
identificare i vasi sanguigni e successivamente effettuare, attraverso il PW, l’analisi spettrale per lo
studio dei differenti parametri flussimetrici: la velocità di picco sistolica (PSV), la velocità di
telediastolica (EDV), la velocità media del flusso sanguigno (MV), l’indice medio di pulsatilità (IP) e
l’indice di resistenza (IR).
Alla fine dell’intervento si procedeva al lavaggio oculare con soluzione fisiologica sterile.
Nella rappresentazione grafica la Velocità di picco sistolica (PSV= peack systolic velocity), la cui
altezza massima raggiunta corrispondeva alla velocità massima del flusso ematico, era rappresentata
da una fase ascendente cui seguiva una fase discendente lenta, corrispondente alla diastole cardiaca,
calcolata come Velocità telediastolica (EDV= end diastolic velocity), sulla quale era possibile
evidenziare un’incisura dicrota corrispondente alla chiusura della valvola aortica.
La velocità media (MV= mean blood velocity) veniva valutata come la velocità media del sangue
all’interno di un ciclo cardiaco.
Dopo aver ottenuto tali parametri veniva calcolato l’indice medio di pulsatilità (IP), secondo la
formula di Gosling: PSV-EDV/MV e l’indice di resistenza (IR) o rapporto di Pourcelot: PSVEDV/PSV (2).
Risultati
Lo studio ecografico dell’apparato oculare dei soggetti da noi esaminati ha portato ad evidenziare la
presenza dell’arteria oftalmica interna nella porzione più ventrale dell’orbita, in posizione centromediale, memtre le arterie ciliari, venivano reperite in prossimità della sclera, in posizione mediale e
laterale rispetto al globo oculare.
I dati relativi alla media delle variazioni flussimetriche, calcolate attraverso le analisi spettrali
effettuate sull’arteria oftalmica interna sono riportate nella tabella 1, il tracciato spettrale in fig.1.
I dati relativi alla arterie ciliari e il rispettivo tracciato spettrale sono riportati nella tabella 2 e in figura
2. I valori medi della velocità sistolica, di quella diastolica e di quella media, dell’indice di Pulsatilità
e di Resistività sono stati ottenuti dalla media di 3-5 misurazioni.
Il confronto statistico tra i valori riscontrati nell’occhio destro e in quello sinistro non è risultato
significativo.
O.D.
O.S.
MV (cm/s)
23
24
PSV (cm/s)
38
40
EDV (cm/s)
16
17
FVI (m)
0.23
0.23
IR
0.57
0.57
IP
0.95
0.95
Tabella 1. Variazioni medie flussimetriche dell’arteria oftalmica interna nel bovino.
MV (cm/s)
PSV (cm/s)
EDV (cm/s)
FVI (m)
IR
IP
O.D.
20
30
14
0.20
0.53
0.80
O.S.
22
33
15
0.20
0.54
0.81
Tabella 2.Variazioni medie flussimetriche delle arterie ciliari.
Fig.1 - Tracciato spettrale fisiologico dell’arteria oftalmica.
Fig. 2 - Tracciato spettrale fisiologico dell’arteria ciliare
Considerazioni e conclusioni
Durante l’ultima decade il ruolo del medico veterinario, nell’ambito della medicina e chirurgia degli
animali da reddito, ha subito un notevole cambiamento in accordo con il trend economico della
moderna zootecnia.
Ciò ha portato ad una minore enfasi nell’approccio diagnostico delle patologie riguardanti alcune
specie, per prediligere principalmente la medicina preventiva nell’ottica del progressivo
miglioramento dell’allevamento, piuttosto che del singolo individuo.
Questa tendenza se da un lato ha gratificato l’aspetto economico-produttivo dei bovini, dall’altra ha
registrato una particolare riduzione dell’interesse verso alcuni organi e apparati, determinando una
produzione scientifica alquanto esigua.
In particolar modo, scarse risultano, difatti in letteratura le indagini riguardanti le peculiarità morfostrutturali e funzionali dell’apparato oculare nel bovino.
Sulla base di quanto premesso abbiamo avviato queste indagini con lo scopo di valutare le
caratteristiche anatomo-funzionali dei diversi distretti oculari nella specie bovina, rivolgendo
particolare attenzione alla componente vascolare dell’occhio, attraverso l’utilizzo dell’esame Doppler,
in modo tale da dare un contributo scientifico alla letteratura, che manca di dati importanti nell’ambito
della diagnostica oculare della specie bovina.
L’applicazione di tale metodica, la cui importanza in oftalmologia veterinaria è stata riconosciuta solo
di recente, ha permesso di definire le caratteristiche del flusso ematico all’interno dei vasi oftalmici
del bovino in condizioni fisiologiche.
I valori da noi riportati (tab.1, tab.2) per mancanza di riferimenti bibliografici non possono essere
comparati con i risultati riportati da altri studi effettuati sull’argomento, ma esclusivamente a livello
indicativo, possiamo raffrontarli con quanto ottenuto in altre specie animali.
Nella descrizione dei risultati grande importanza deve essere riferita primariamente all’indice di
resistività (IR), misura diretta della resistenza che il flusso ematico incontra nel suo decorso
all’interno di ciascun vaso, in grado di dare indicazioni circa la per fusione vasale in un dato distretto
organico.
In tal senso i valori medi di IR sono risultati pari a 0.57 per l’arteria oftalmica esterna e di 0.53 per le
arterie ciliari, tali dati messi in correlazione con il cane - indice di resistenza risulta pari a 0.68 ± 0.08
per l’arteria oftalmica (AOI) e di 0.43 ± 0.11 per le arterie ciliari posteriori lunghe (ACPL) (3) - e con
il gatto - 0.48 ± 0.10 per l’AOI e 0.56 ± 0.12 per l’ACPL - (4) consentono di segnalare la presenza di
una sostanziale omogeneità fra le diverse specie animali.
La presenza di tali valori (0.57, 0.53) per lo più in accordo con quanto presente in letteratura per le
altre specie animali, in cui la variabilità dell’indice di resistenza è compresa fra 0 e il 100% (5), fanno
escludere, negli animali da noi esaminati, la presenza di processi patologici in grado di alterare la
resistenza vasale o diminuire la perfusione vasale.
Da quanto riportato si evince come l’esame Doppler dell’apparato oculare e l’analisi delle variazioni
flussimetriche dei vasi orbitali rivestono particolare importanza nello studio di eventuali alterazioni
patologiche come glaucoma, distacchi retinici o corioretiniti infettive a carattere subclinico.
Il significato di tale applicazione quindi non risulta solo diagnostico, ma anche essenziale nella
formulazione di una prognosi in corso di patologie oculari.
Concludendo riteniamo che i dati riportati nel presente lavoro possono essere considerati, in mancanza
di altre registrazioni, valori importanti cui fare riferimento nello studio clinico e sperimentale delle
patologie oculari del bovino.
Bibliografia
1. Poulsen Nautrup C., Tobias R.: Testo atlante di ecografia del cane e del gatto- Edizioni UTET
(2000)
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3.Britti D., Di Pietro S., Russo M., Pugliese A., De Majo M.: Valutazioni Doppler della
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Atti S.I.S.Vet., Vol. LV, pp. 265-266 (2001)
4. Montalbano R.M., Gruppillo A., Di Pietro S., Incardona A., Pugliese M., De Majo M. Applicazione
dell’ecocolordoppler in oftalmologia felina: indagini preliminari, 29°Convegno Società Oftalmologia
Siciliana - Catania 9-29 febbraio 2004
5.Gelatt-Nicholson K.J., Gelatt K.N., MacKay E., Brooks D.E., Newell S.M.: Doppler imaging of the
ophthalmic vasculature of the normal dog: blood velocity measurements and reproducibility,
Veterinary Ophthalmology, 2, 1999