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
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
alternativamente
come
emettitore
e come
ricevitore
di ultrasuoni
Fase 1:
emissione
Fase 2:
ricezione
Propagazione dell’onda sonora
FASCIO
INCIDENTE
MEZZO
“A”
FASCIO
TRASMESSO
MEZZO
“B”
TRASDUTTORE
FASCIO
RIFLESSO
INTERFACCIA
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.
Mezzo
Velocità
del suono
(m/sec)
Impedenza
acustica
10 * 3/sec mZ
aria secca (20°)
343,6
0,45
acqua (37°)
1524
1524
liquido amniotico
1580
1571
grasso
1485
1366
fegato
1570
1570
muscolo
1590
1685
tendini
1750
2100
ossa craniche
3360
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
GEL
ENDOCAVITARIA
LINEARE
CONVEX
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
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:
1.
2.
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
3.
•
•
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
1. non utilizza radiazioni ionizzanti
2. rapidità, alto contenuto diagnostico
3. consente di eseguire esami al letto del malato
4. innocuità: feto e neonato
5. biopsie eco guidate
6. basso costo
SVANTAGGI DELL’US
1. Operatore dipendente
2. Rappresentazione fotografica non oggettiva
3. 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