Cardiologia

Lezione del 10/10/2000

prof. Mele

 


Ecocardiografia



( lucido n° 1)

METODICHE DI IMAGINING


Proiettive:

Tomografiche:

 

Le metodiche di imagining in cardiologia sono divisibili in due gruppi principali: le metodiche proiettive e le metodiche tomografiche. Le metodiche proiettive funzionano come un proiettore per diapositive, cioè voi avete una sorgente luminosa o una sorgente di energia che attraversa la diapositiva: quello che ne viene fuori lo proiettate su uno schermo che vi dà il risultato finale, cioè l'immagine. Quindi ho una proiezione di tutto quello che l'energia attraversa sulla diapositiva. In ambito clinico e cardiologico le metodiche proiettive sono soprattutto quelle radiologiche: voi mettete il paziente al posto della diapositiva, avete la sorgente di radiazioni ionizzanti da una parte, inondate il corpo di radiazioni e prendete tutto quello che passa dall'altra parte, che impressiona la lastra. E' una metodica proiettiva perché voi proiettate su una lastra quello che risulta dal passaggio attraverso il corpo dell'energia. Come la radiografia, anche ventricoloscopia, radioscopia etc. seguono il concetto della diapositiva.
Ci sono poi altre metodiche, dette tomografiche: significa che si fanno delle "fette" nel corpo e che l'analisi non prevede alcuna proiezione al di là del corpo anzi, spesso l'energia che mandiamo ci viene rispedita in dietro. Andiamo a fare delle sezioni a nostro piacimento. Facciamo dei tagli e così riusciamo ad avere una rappresentazione delle strutture attraversate dal piano con cui le abbiamo tagliate.

Le metodiche tomografiche si basano su fonti energetiche diverse: l'ecocardiografia utilizza gli ultrasuoni; la risonanza magnetica genera dei campi magnetici in sezioni di analisi (quando il campo magnetico viene rilevato, l'energia che è stata accumulata viene rimandata indietro e questa viene esaminata, e si forma l'immagine; praticamente io impongo un campo magnetico e quando lo tolgo ho una riemissione da parte della zona colpita: io raccolgo e analizzo questa remissione); la TAC sfrutta radiazioni ionizzanti: è una mescolanza fra tomografia e proiezione perché l'informazione attraversa il corpo e va dall'altra parte della sorgente, però il concetto è quello della tomografia perché si fanno delle sezioni, non si osserva la proiezione di un profilo come attraverso una diapositiva.


Quindi esistono due tipi di metodiche per analizzare il cuore: una basata sui profili e l'altra basata sulla tomografia (cioè studia piani di sezione del cuore).

 


( lucido n° 2)


ECOCARDIOGRAFIA

Ultrasuoni: frequenze maggiori di 20.000 Hz
In cardiografia si usano frequenze di 2,5 - 5,0 Mhz

Su cosa si basa l'ecografia? Sull'uso degli ultrasuoni (frequenze superiori a 20.000 Hz). Le frequenze usate in cardiologia sono molto più alte dei 20.000 Hz, cioè sono dell'ordine dei mega (milioni di Hz) da 2,5 a 5,0 Mhz. Queste frequenze sono necessarie perché la profondità cui si spinge un ultrasuono è anche dipendente dalla frequenza che utilizziamo quindi a quelle frequenze (2,5 - 5,0 Mhz) riusciamo a spingere gli ultrasuoni per alcuni cm oltre la parete del torace, fino alla fine del cuore (da 10 a 16 - 20 cm) a seconda che sia un cuore normale o dilatato. Se voglio fare un'ecografia vascolare, devo usare frequenze che si spingono meno profondamente, quindi useremo frequenze più alte (anche 10 Mhz) che arrivano a 2 - 3 cm di profondità.

Quindi più alta è la frequenza, minore è la profondità che devo raggiungere.


( lucido n° 3)

1) ECOGRAFIA (densitometria)
# Interface con diversa impedenza acustica generano riflessioni degli ultrasuoni
# L'ampiezza (intensità) degli ultrasuoni che ritornano (eco) è tradotta in scala di grigi
" MODULAZIONE DI AMPIEZZA "


2) DOPPLER (velocimetria)
# Si applica a strutture in movimento (effetto Doppler)
V : d F c
2 Fe cos

" MODULAZIONE DI FREQUENZA "

# Doppler Pulsato, Continuo, Color Doppler, Power Doppler, Doppler Tissutale.
Principi generali dell'ecografia: come funziona? Noi mandiamo gli ultrasuoni, gli ultrasuoni colpiscono qualcosa che c’interessa e sono rimandati indietro (eco: qualcosa che torna indietro).Esistono due grandi modi di fare ecografia: 1) serve a visualizzare strutture statiche, fisse. Quando un ultrasuono ci torna indietro? Quando trova un'interfaccia cioè quando ci sono due strutture ( esempio: due tessuti, due mezzi.) che hanno caratteristiche acustiche diverse per cui il loro confine costituisce una risposta che ci torna indietro, allora ho riflessione dell'ultrasuono. La frequenza con cui invio l'ultrasuono è la stessa con cui mi torna indietro. Per la forza le cose cambiano: a seconda dell'entità delle differenze acustiche fra i vari tessuti, gli ultrasuoni mi tornano indietro con forze diverse; per ogni forza diversa degli ultrasuoni che tornano indietro noi siamo in grado di dare un tono di grigio, allora usiamo una scala di grigi per differenziare le forze. Se abbiamo delle interfacies che riflettono moltissimo (es.: osso) avremo bianco o grigio chiaro perché la forza con cui torna il segnale è altissima, torna quasi tutta indietro, viene assorbita pochissima energia. Se le interfacies sono deboli (es.: tessuto muscolare) avremo un ritorno molto meno forte e nella rappresentazione vedrò dei grigi più scuri. Se noi mandiamo ultrasuoni in un liquido (che non ha l'interfaccia perché è tutto omogeneo) noi vediamo nero: non avendo interfaccia all'interno non ci torna quasi niente indietro. Allora la forza con cui tornano gli ultrasuoni dipende dalle strutture che li hanno subiti. Questo concetto è detto anche "modulazione d’ampiezza". L'altro modo per fare ecografia si basa su un principio diverso, che è il Doppler: usiamo sempre ultrasuoni ma, in questo caso il nostro bersaglio non sono le strutture statiche di tessuto, ma sono le strutture in movimento. In questa situazione, se noi mandiamo ultrasuoni su una struttura che si sposta, quello che torna indietro cambia, non per ampiezza, ma per frequenza. Se io mando 2,5 MHz su una struttura che si sta muovendo, quello che torna indietro ha, più o meno, la stessa ampiezza ma ha una frequenza diversa (ad esempio torna indietro a 2,3). Quindi il principio del Doppler è che l'oggetto che riceve l'ultrasuono si sta spostando e quello che torna indietro cambia per frequenza, quindi è una "modulazione di frequenza". Perché c’interessa usare l'effetto Doppler? Perché, con questo meccanismo, utilizzando la differenza di frequenza ("Doppler shift": se ho mandato 2,5 e torna 2,3 la differenza è 0,2) siamo in grado di ricavare la velocità con cui l'oggetto si sta spostando. Quindi noi in questo caso, non guardiamo le caratteristiche acustiche del tessuto, la sua densità, non costruiamo un'immagine con una scala di grigi, ma abbiamo invece informazioni su alcune strutture in movimento all'interno del cuore: i bersagli che c’interessano sono i globuli rossi. Possiamo capire a che velocità stanno viaggiando a seconda della frequenza con cui ci restituiscono gli ultrasuoni. Quindi l'ecografia serve per dare l'idea delle caratteristiche del tessuto per formare l'immagine quindi per far vedere la struttura; mentre il Doppler serve per misurare la velocità con cui il sangue si sposta all'interno delle camere cardiache.


( lucido n° 4)

TECNICHE ECOCARDIOGRAFICHE


Tutte le cose viste finora possono essere applicate a tecniche ecocardiografiche diverse perché questi illustrati sono solo principi generali. Ho vari tipi di ecocardiografia e per ognuno di questi tipi noi possiamo sfruttare o la parte densitometrica o la parte Doppler. Abitualmente l'ecocardiografia si fa per via transtoracica cioè si appoggia la sonda sul torace e agli ultrasuoni si fa attraversare la parete toracica. Si può fare la stessa cosa usando sonde transesofagee: sono sonde diverse perché le inserisco in esofago, non le appoggio al torace; il procedimento è simile a quello per la gastroscopia solo che faccio un'ecografia: il vantaggio di questo tipo di approccio è che vedo il cuore dalla parte di dietro e ho accesso alla visualizzazione di strutture che non potrei vedere mettendo la sonda dalla parte anteriore del torace. Inoltre, poiché sono molto vicina al cuore, posso vedere meglio. Quindi l'ecografia transesofagea si fa in genere quando si vogliono vedere strutture che con la transtoracica non sono visibili. Poi posso fare l'ecografia epicardica: devo porre la sonda direttamente sul cuore, è una sonda speciale. Posso fare l'ecografia intravascolare (es.: coronarografia): inserisco un catetere che sulla punta ha il trasduttore per ultrasuoni; posso fare anche il Doppler intracoronarico. Si possono anche inserire dei mezzi di contrasto e fare l'ecocontrastografia durante l'iniezione del mezzo di contrasto: posso usarlo per vedere strutture all'interno della cavità toracica (trombo.), per fare misure molto precise delle cavità. Un'altra possibilità è l'ecografia da stress: sottopongo il paziente ad uno sforzo o all'infusione di farmaci e contemporaneamente faccio l'ecografia e vedo la risposta allo stress. E poi è possibile anche una ricostruzione in tridimensione (utile soprattutto in chirurgia).

 


( lucido n° 5)

INFORMAZIONI DELL' ECOCARDIOGRAFIA


# Morfologiche (es.: cardiopatie congenite)
# Funzionali (es.: frazione di eiezione)
# Emodinamiche (es.: pressioni intracavitarie)


Che tipo di informazione ci dà l'ecografia? Di tipo morfologico: se c'è una malformazione la vediamo, un buco nel setto lo vediamo, se c'è una valvola stenotica la vediamo etc. Ci dà indicazioni funzionali: ad esempio ci dice se un ventricolo pompa bene o male attraverso l'uso di alcuni parametri fra cui la frazione di eiezione. E il Doppler ci offre possibilità aggiuntive: posso fare misurazioni emodinamiche, inoltre, misurando la velocità, posso misurare gradienti di pressione.

 


( lucido n° 6)

VANTAGGI

 

LIMITI

I grossi vantaggi sono che si tratta di una metodica sicura perché non sono stati dimostrati effetti biologici degli ultrasuoni alle frequenze utilizzate (a potenze e frequenze di emissione diverse anche gli ultrasuoni hanno effetti biologici). L'esame è ben tollerato. Solo la tecnica transesofagea è semi invasiva, quindi può dare un piccolo fastidio durante l'introduzione della sonda. E' ripetibile, relativamente poco costoso ed ampiamente diffuso. Il limite della metodica è che voi non riuscite a fare l'esame a tutte le persone: ci sono persone cui, mettendo la sonda sul torace, non vedete nulla, perché ci sono patologie che bloccano il passaggio degli ultrasuoni (per esempio negli enfisematosi non vedo perché gli ultrasuoni passano molto male nell'aria rispetto a come passano nei tessuti) però, se una informazione non è attendibile con una certa metodica possiamo ottenerla usandone un'altra. L'altro limite è che queste sono metodiche altamente operatore dipendente: per molti parametri c'è una grande varietà da operatore a operatore. L'operatore deve essere molto ben addestrato perché la sua diagnosi sia il più oggettiva possibile.

 


( lucido n° 7)

INDICAZIONI ALL' ECOCARDIOGRAFIA

Indicazioni di carattere clinico. Perché dovremmo fare l'ecografia?
Uso questa metodica:

1) per effettuare lo screening della popolazione, cioè per andare a vedere se quelle persone sono portatrici di una cardiopatia;


2) per verificare se i pazienti che riferiscono dei sintomi di tipo cardiologico ma che non hanno una cardiopatia accertata, hanno realmente una cardiopatia.

 


( lucido n° 8)

L'ECOGRAFIA PER LO SCREENING DELLE CARDIOPATIE ASINTOMATICHE

 

( lucido n° 9)

# INDICAZIONI GIUSTIFICATE
# INDICAZIONI NON GIUSTIFICATE


( Analizziamo questi due lucidi insieme). Come posso giustificare uno screening? Posso giustificarlo se uso una metodica che mi dà informazioni precise e sicure. Se devo cercare una certa patologia in pazienti che sono apparentemente normali, non posso fare tutti gli esami possibili; non possiamo investire i nostri soldi per andare a cercare in tutte le persone del mondo una patologia rarissima. La patologia che cerco deve avere un rischio: se un individuo ha dei sintomi riferibili ad una certa patologia, ma non è malato, solo se la patologia in questione può portare a peggioramento o a morte dell'individuo, devo sapere se c'è o no la patologia e come la devo trattare; se la patologia non è rischiosa per il paziente o per gli altri, allora ha peso minore. Ora vediamo qualche esempio in cui l'ecocardiografia può essere utilizzata per fare uno screening di patologia: se noi abbiamo persone che soffrono di malattie che si trasmettono geneticamente, può avere un senso andare a cercare la patologia nei familiari per prevenirla o attenuare i sintomi. E' invece ingiustificato pensare di fare un'ecografia a tappeto a tutti quelli che fanno un'attività sportiva, per esempio, perché sappiamo che la presenza di una patologia generale al cuore, in una popolazione generale, asintomatica, senza disturbi, è bassissima.

 


(lucido n° 10)

RISCHI DELLO SCREENING ECOCARDIOGRAFICO "INDISCRIMINATO"

# le tecniche ecocardiografiche attuali sono in grado di rivelare dettagli strutturali e funzionali del cuore di significato clinico ancora oscuro. Esempio:

Fare uno screening può portare anche a problemi perché potremmo certamente riconoscere patologie misconosciute, cioè, se lo facessimo su tutta la popolazione generale, potremmo anche scoprire che all'interno di quei cuori ci sono cose di cui non conosciamo il significato clinico, alterazioni strutturali e funzionali che non rientrano chiaramente all'interno di una patologia nota. Come ci comportiamo se troviamo cose che non ci risultano essere normali, ma non sappiamo neanche essere patologiche? Non lo sappiamo. Ci sono per esempio perdite valvolari minime di cui non conosciamo il significato, non danno alcun problema ma possono spaventare il paziente che può iniziare a fare esami su esami senza venirne a capo.


( lucido n° 11)

HO UN PAZIENTE CON:


# ESAME OBIETTIVO + STORIA CLINICA + SINTOMI

consentono di formulare l'indicazione all'ecocardiografia.

Quali sono i sintomi cardiologici? Sono vari e non devo necessariamente fare l'ecografia alla comparsa di ognuno di essi. Bisogna che l'indicazione all'esame sia precisa e supportata da un'ipotesi clinica: non posso fare l'ecografia solo perché uno ha un dolore. Bisogna, all'inizio, farsi un'idea di quale sia l'origine del dolore e quindi chiedere all'ecografia, se necessario, di darci una conferma o una smentita. Per esempio, se il paziente ha un dolore di tipo anginoso, l'ecografia è sicuramente negativa (non serve a niente farle); se, invece, ci siamo fatti l'idea che il dolore sia di origine pericardica, possiamo chiedere conferma all'ecografia.


( lucido n° 12)


ECOCARDIOGRAFIA NELLE CARDIOPATIE ACCERTATE

# valvulopatie
- stenosi, insufficienza
- PVM
- protesi
- endocardite
# cardiopatia ischemica
# cardiomiopatie
# patologie pericardiche


Ho pazienti con cardiopatie accertate: in alcune patologie già accertate l'ecografia ci dà informazioni importanti che consentono di risolvere problemi diagnostici, prognostici e terapeutici. Nelle valvulopatie, per esempio (sia per stenosi che per insufficienza) l'ecografia è un esame insostituibile perché consente di rispondere a tutte le domande: mi dice se ho stenosi, se ho insufficienza, quanto sono gravi, mi dice se ho ipertensione del ventricolo, ipertensione polmonare. in queste patologie l'ecografia è in grado di dire tutto, di inquadrare completamente il paziente. Bisogna comunque selezionare le metodiche in quanto se cerco, per esempio, dei trombi, non posso trovarli con l'ecografia transtoracica, devo usare la transesofagea.


( lucido n° 13)


EVOLUZIONI NEL TRATTAMENTO DEI PAZIENTI CON STENOSI VALVOLARE

Per farci capire l'importanza del metodo negli anni. E' un articolo del 1997 che parla delle valvulopatie. Vedo una tabella che fa capire come siano progressivamente aumentati i pazienti che sono andati incontro a interventi per stenosi aortiche e mitraliche senza cateterismo. Non serviva il catetere perché erano sufficienti le informazioni ricevute dall'ecografia fatta prima dell'operazione.

 

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