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L’ecografia dei tronchi sovraortici
G. MENEGHETTI
Dipartimento di Neurologia, Università di Padova, Padova
Il supporto di sangue al cervello è fornito anteriormente dalle 2
arterie carotidi comuni che originano dalle arterie di grande calibro che partono dalla parte sinistra del cuore. Le arterie carotidi comuni risalgono lungo il collo e, a livello della tiroide, si suddividono in arteria carotide esterna (che irrora prevalentemente
la faccia) e arteria carotide interna che trasporta il sangue al
cervello. Nella regione posteriore il supporto di sangue alle aree
cerebrali è veicolato dalle 2 arterie vertebrali che nascono
posteriormente alla base del collo e decorrono all’interno delle
vertebre cervicali fino a penetrare posteriormente all’interno
della scatola cranica.
All’interno del cervello il circolo anteriore (carotideo) e il circolo
posteriore (vertebro-basilare) si uniscono e costituiscono una
struttura vascolare unica denominata poligono di Willis dalla
quale origina una fitta e complessa rete vascolare che trasporta
il sangue con i suoi supporti energetici a tutte le aree cerebrali.
L’arteriosclerosi è una malattia altamente diffusa nei paesi occidentali più sviluppati e le sue manifestazioni correlano come frequenza e gravità con l’aumento di durata della vita. Questa
malattia determina assai frequentemente lesioni alle arterie del
cuore e del cervello e provoca sintomi gravi, a volte mortali o
che più frequentemente lasciano degli esiti assai invalidanti tali
da limitare notevolmente l’autonomia personale. L’arteriosclerosi ha come conseguenza la formazione di placche atero-
sclerotiche che si depositano all’interno delle arterie e che sono
in grado di danneggiare irreversibilmente organi vitali del nostro
organismo. Le placche arteriosclerotiche si localizzano a livello
delle arterie che irrorano il cuore, il cervello e gli arti periferici e
possono chiudere completamente le arterie determinando una
grave riduzione del supporto di sangue a organi vitali, provocando frequentemente infarto cardiaco, infarto cerebrale o lesioni gravi alle gambe o alle braccia. Le placche arteriosclerotiche
più friabili possono anche frantumarsi ed emettere dei frammenti chiamati emboli in grado di danneggiare irreversibilmente organi vitali che sono lontani dalla sede di formazione delle
placche stesse.
Il sospetto diagnostico di lesioni intravascolari in grado di ridurre il calibro delle arterie extracraniche che trasportano il sangue
al cervello si è per molti anni basato sul riscontro clinico di un
soffio vascolare al collo che induceva il medico di famiglia a programmare esami strumentali complessi e non privi di rischi,
come l’angiografia cerebrale, allo scopo di valutare la presenza
di eventuali lesioni della parete del vaso in grado di provocare
gravi e irreversibili sintomi neurologici.
L’introduzione di metodiche strumentali completamente atraumatiche, come l’ultrasonografia vascolare, hanno completamente modificato l’approccio diagnostico alle malattie cerebrovascolari e hanno permesso di identificare le lesioni ateroscleroti-
che che possono limitare o interrompere il flusso di sangue al
cervello in una fase molto precoce, spesso in assenza di sintomi,
quando si può attuare un’efficace terapia medica o un intervento chirurgico preventivo.
Per comprendere il rilevante impatto sociale che gli ultrasuoni
hanno avuto nella medicina vascolare sia nella prevenzione che
nella diagnosi delle malattie cerebrovascolari e per conoscere le
enormi potenzialità di questa raffinata e utile tecnica diagnostica completamente innocua, è utile una breve e sintetica presentazione degli effetti fisici caratteristici degli ultrasuoni che nell’ambito medico hanno notevolmente aumentato le potenzialità
diagnostiche della medicina vascolare stessa.
L’effetto Doppler venne descritto nel 1842 dal grande scienziato austriaco Christian Andreas Doppler e la geniale intuizione
di applicare tale principio alla medicina clinica venne attuata
nel 1949 dagli scienziati giapponesi Tanaka e Uchida.
Successivamente, nel 1960 gli scienziati giapponesi Satomura e
Kaneko applicarono il principio Doppler alla medicina vascolare aprendo una nuova e affascinante era nel campo della medicina diagnostica.
Negli anni più recenti le possibilità diagnostiche fornite dalle tecniche ultrasonografiche Doppler sono state sempre più migliorate e affinate con l’associazione delle metodiche di ecografia ad
alta risoluzione che hanno permesso di rilevare anche le minime
alterazioni delle arterie che caratterizzano gli stadi iniziali della
malattia arteriosclerotica.
Gli ultrasuoni, o suoni ad alta frequenza, rappresentano una
forma di energia caratterizzata da suoni che hanno una frequenza superiore a 20 000 cicli al secondo. Date le loro caratteristiche fisiche, gli ultrasuoni non possono essere uditi, in quanto
caratterizzati da una soglia di sensibilità superiore a quanto udibile dall’orecchio umano.
L’utilizzazione degli ultrasuoni nella medicina diagnostica si basa
principalmente sul fatto che i suoni ad alta frequenza possono
essere diretti in un fascio ristretto, obbediscono alle leggi fisiche
della riflessione e della rifrazione e sono riflessi da oggetti di piccole dimensioni. Poiché la quantità di ultrasuoni riflessi dipende
dalle differenze acustiche dei mezzi attraversati, la possibilità di
utilizzare gli ultrasuoni in medicina è condizionata dalle caratteristiche specifiche del tessuto che viene attraversato dal fascio
ultrasonoro. Se gli ultrasuoni attraversano un mezzo contenente gas o strutture solide, si verifica una riflessione quasi completa degli ultrasuoni stessi che determina una caduta di energia
con scarsa penetrazione del fascio ultrasonoro nella struttura da
esaminare. L’utilizzo degli ultrasuoni in medicina è stato possibile, come già accennato, in seguito alle ricerche compiute dal
geniale fisico austriaco Christian Andreas Doppler che nel 1842
nel suo articolo Über das farbige Licht der Doppelsterne descrisse l’effetto che porta il suo nome e che viene dallo stesso Autore
descritto come variazione apparente della frequenza di un’onda
quando emettitore e ricevente sono in movimento relativo l’uno
rispetto all’altro.
L’esempio classico viene fornito dalla sirena di un’ambulanza in
movimento il cui suono è diverso per un osservatore che la osserva a seconda che si avvicini o si allontani. Se l’ambulanza si avvi-
cina il suono della sirena aumenta di tono, se si allontana il
suono della sirena diminuisce di tono.
L’effetto Doppler, utilizzato in astronomia e in molti altri campi delle
scienze, applicato alla medicina vascolare permette di studiare la
velocità del flusso sanguigno nelle arterie e nelle vene. L’esame
Doppler permette quindi di ottenere il segnale riflesso di un fascio
di ultrasuoni emesso da una sonda applicata esternamente sopra
un vaso sanguigno. L’associazione di un ecografo a ultrasuoni a un
flussimetro Doppler permette di ottenere un’immagine ecografica
dei vasi sanguigni da esplorare, per cui si può collocare su un’immagine ecografica il segnale del flusso sanguigno.
In conclusione, mentre il Doppler permette di valutare la direzione e la velocità del flusso sanguigno, l’esame eco Doppler consente di visualizzare i vasi tramite l’osservazione visiva della
struttura anatomica che si vuole analizzare. Tale aspetto appare
particolarmente importante nella valutazione morfologica della
placche aterosclerotiche che si localizzano all’interno delle principali arterie extracraniche che portano il loro supporto ematico
al cervello.
L’ecocolor Doppler dei tronchi sovraortici è un esame che si effettua correntemente in tutti i pazienti che, pur non avendo presentato alcun sintomo di malattia, hanno fattori di rischio vascolare come l’ipertensione arteriosa, il diabete, l’aumento del colesterolo nel sangue.
L’esame eco Doppler dei tronchi sovraortici è particolarmente
indicato in tutti i pazienti che hanno presentato una sintomatologia neurologica costituita da improvvisa e transitoria perdita
della vista, difficoltà temporanea della forza e della sensibilità a
uno o due arti dello stesso lato del corpo, perdita improvvisa dell’equilibrio, difficoltà a parlare o a comprendere i messaggi verbali con incapacità a scrivere o a leggere.
L’esame comporta l’esecuzione di un’ecografia delle arterie
extracraniche all’interno delle quali si possono frequentemente
localizzare le placche aterosclerotiche che sono in grado di
determinare gravi disturbi della circolazione cerebrale conseguente a una riduzione del calibro o a una completa chiusura
delle arterie stesse. Le più recenti tecniche ecografiche ad alta
risoluzione, di cui ormai tutti gli apparecchi a ultrasuoni sono
dotati, permettono anche di distinguere il tipo di lesione arteriosa e consentono di caratterizzare le placche più solide e consistenti che possono progressivamente chiudere le arterie, differenziandole dalle placche più mobili e meno consistenti che invece possono più frequentemente frammentarsi inviando materiale embolico alle arterie del cervello e inducendo così gravi alterazioni della circolazione cerebrale.
Lo studio morfologico ed emodinamico delle arterie extracraniche che forniscono il sangue al cervello si può quindi sinteticamente attuare attraverso 3 distinte metodiche che utilizzano gli
ultrasuoni:
1. La velocimetria Doppler che, pur non essendo in grado di
visualizzare direttamente l’arteria da studiare, è in grado di
distinguere e di analizzare emodinamicamente le arterie succlavie, le arterie carotidi comuni, le arterie carotidi esterne, le
arterie carotidi interne e le arterie vertebrali. Queste arterie
possono essere esplorate singolarmente lungo tutto il loro
decorso e l’esame strumentale permette di studiare sia la
direzione che le caratteristiche emodinamiche del flusso identificando la presenza di lesioni all’interno del vaso quando la
riduzione del calibro è di percentuale superiore al 50%. Le
placche che provocano riduzioni ulteriori del calibro del vaso
possono essere graduate sulla base delle modificazioni della
velocità con cui il sangue scorre all’interno del vaso, considerando che la velocità di scorrimento aumenta progressivamente con la riduzione del calibro dell’arteria esaminata.
2. L’eco Doppler o Duplex scanner consente di ottenere informazioni dirette sullo stato morfologico della parete arteriosa
poiché è in grado di visualizzare anche le minime alterazioni
della parete interna dell’arteria studiata. È possibile in questo modo valutare anche le lesioni di minima entità, che
costituiscono il primo stadio della patologia arteriosclerotica
del vaso, e le caratteristiche strutturali delle placche che
all’interno del lume arterioso possono danneggiare gravemente la parte del vaso stesso. L’associazione dell’analisi
velocimetrica Doppler alle tecniche ecografiche consente di
accostare allo studio morfologico anche la valutazione emodinamica.
3. L’eco color Doppler permette di visualizzare in modo accurato, secondo differenti gradazioni di colore, la direzione e il
decorso spesso tortuoso sia delle arterie carotidi che delle
arterie vertebrali lungo tutto il tratto extracranico. La metodica color Doppler consente inoltre di analizzare lo spettro delle
diverse velocità di scorrimento del sangue all’interno del vaso
secondo una scala colorimetrica ed evidenzia con molta precisione le caratteristiche strutturali delle placche arteriosclerotiche che occupano il lume delle arterie esaminate.
Le indicazioni a richiedere l’esecuzione di un esame eco color
Doppler dei tronchi sovraortici sono assai numerose e richiedono
un’accurata valutazione clinica da parte del medico che propone
questo importante accertamento strumentale.
Le caratteristiche della diagnostica ultrasonografica Doppler tendono a estendere l’indicazione a eseguire l’esame nell’ambito di
condizioni cliniche diversificate, spesso non chiaramente definite,
a una ridondanza di richieste, a volte improprie e in molti casi
incongrue con i sintomi riferiti dai pazienti. Per tale motivo,
soprattutto nei soggetti anziani sia sintomatici che asintomatici
nei quali si sospetti la presenza di placche a livello delle arterie
extracraniche che trasportano il sangue al cervello, è indispensabile un’accurata valutazione clinica da parte del medico curante
allo scopo di differenziare le reali necessità e l’appropriatezza
delle indicazioni diagnostiche per ottimizzare i tempi di accesso
a questa diagnostica strumentale.
Vi sono infatti condizioni cliniche rappresentate dalla comparsa
di sintomi neurologici reversibili, che hanno breve durata e spesso non sono facili da diagnosticare, come gli attacchi ischemici
transitori (definiti TIA secondo una terminologia internazionale)
nei quali vi è l’indicazione a eseguire l’esame in tempi assai rapidi poiché questi sintomi sono frequentemente l’espressione di
gravi lesioni vascolari arteriose che richiedono una pronta terapia medica o un intervento chirurgico correttivo da eseguirsi con
urgenza al fine di evitare la comparsa di sintomi neurologici sta-
bilizzati (definiti Ictus o Stroke) che rappresentano la drammatica e irreparabile conseguenza di un insufficiente afflusso di sangue al cervello.
Le indicazioni e la definizione dei tempi ottimali per eseguire
un esame eco color Doppler dei tronchi sovraortici devono
quindi essere rigorosamente segnalati dal medico secondo la
gravità e la localizzazione della sintomatologia clinica nei
pazienti sintomatici o in base al grado di rischio vascolare nei
soggetti asintomatici.
La comparsa improvvisa di sintomi neurologici, espressione iniziale di un danno del sistema nervoso centrale, come la difficoltà
a muovere un lato del corpo (emiparesi), spesso associata a
ridotta sensibilità (emianestesia), o la difficoltà a parlare o a
comprendere il linguaggio (afasia), a leggere (alessia) o a scrivere (agrafia) o sintomi costituiti da improvvisa perdita dell’equilibrio (atassia), con visione doppia degli oggetti (diplopia) o difficoltà ad articolare le parole (disartria) rappresentano un’urgenza neurologica nella quale vi è un’indicazione assoluta a recarsi
urgentemente in Pronto Soccorso per essere sottoposti a una
valutazione clinica e ad accertamenti strumentali che comprendono anche l’esecuzione immediata di un esame eco color
Doppler dei tronchi sovraortici.
I sintomi neurologici reversibili che si risolvono completamente
dopo pochi minuti o dopo qualche ora (annebbiamento transitorio della vista, difficoltà del movimento degli arti, incapacità a
esprimersi o a comprendere il linguaggio, instabilità dell’equilibrio o difficoltà ad articolare le parole) richiedono una pronta
valutazione da parte del medico curante che deve valutare l’opportunità di eseguire con urgenza l’esame eco Doppler dei tronchi sovraortici, al fine di prevenire la comparsa di danni neurologici irreversibili.
Nei soggetti asintomatici portatori di fattori di rischio vascolare come l’obesità, il fumo, l’ipertensione arteriosa, il diabete,
l’aumento del colesterolo nel sangue, le malattie cardiache, le
alterazioni delle arterie periferiche, il rilievo alla visita di un
soffio vascolare al collo o la comparsa di sintomi aspecifici
come il mal di testa, un generico senso di confusione, uno svenimento o una vertigine isolata rappresentano l’indicazione a
programmare l’esame eco Doppler dei tronchi sovraortici in
tempi differiti al fine di valutare il rischio di ictus per poter
organizzare nel modo migliore le strategie di prevenzione della
malattia cerebrovascolare.
L’esame eco Doppler dei tronchi sovraortici permette di diagnosticare con precisione una riduzione del calibro (stenosi) delle
arterie extracraniche che forniscono il sangue al cervello, evidenziando le caratteristiche e la struttura delle placche che alterano
la parte del vaso e consentendo una precisa quantificazione del
grado di stenosi (Fig. 1).
L’esame permette anche di differenziare se la placca che
restringe il lume dell’arteria esaminata è dovuta a una classica
e più comune patologia arteriosclerotica o se la riduzione del
calibro arterioso è conseguente a una meno frequente, ma non
meno grave alterazione della parete dell’arteria che viene chiamata dissezione arteriosa e che consiste in una rottura della
parte più interna della parete arteriosa. La dissezione è più fre-
Fig. 1. L’esame eco color Doppler dei tronchi sovraortici evidenzia una
placca all’interno dell’arteria carotide interna che provoca un’importante riduzione del calibro dell’arteria stessa. Nell’immagine superiore
è ben visibile un’accelerazione delle velocità con cui il sangue scorre
all’interno del vaso dove il colore rosso (flusso in allontanamento dalla
sonda) si modifica e diventa blu (flusso in avvicinamento).
Nell’immagine inferiore le velocità di scorrimento dei globuli rossi
all’interno dell’arteria si possono misurare nell’analisi spettrale
Fig. 2. La dissezione arteriosa è caratterizzata dalla presenza di uno
spandimento di sangue nello spessore della parete vasale con scollamento dei piani lamellari della tonaca media. La causa più frequente è
la lacerazione della parete più interna dell’arteria che permette al sangue di penetrare attraverso la parete del vaso e formare un ematoma
intramurale, il cosiddetto “falso lume”. L’ematoma può determinare
anche la chiusura totale del vaso e ha la possibilità di rompersi producendo frammenti embolici alle arterie cerebrali
quente nella popolazione giovanile e può essere sia spontanea
che provocata da un trauma locale al collo, evento non raro sia
nel lavoro che nell’attività sportiva o come esito di incidenti
stradali (Fig. 2).
Le caratteristiche di questo accertamento strumentale lo rendono ideale per seguire nel tempo l’evoluzione delle placche arteriosclerotiche al fine di poter individuare l’eventuale progressione della lesione arteriosa. La ripetizione dell’esame è pertanto
assai utile nei controlli anche dopo un eventuale intervento chirurgico correttivo dell’arteria, in quanto consente di accertare
l’ottimale riuscita dell’intervento e permette di rilevare precocemente la presenza di complicanze nella sede dell’arteria operata
(restenosi) sia a breve che a lungo termine.
La totale atraumaticità degli ultrasuoni, la rapidità di esecuzione,
i tempi di attesa relativamente brevi e il costo non eccessivo dell’esame eco Doppler dei tronchi sovraortici lo rendono strumento ideale per individuare rapidamente con grande accuratezza e
notevole affidabilità la presenza di alterazioni delle arterie che
regolano la circolazione cerebrale.
L’utilizzazione di questo importante accertamento diagnostico
richiede un lungo e accurato training di apprendimento, in quan-
to i risultati dell’esame sono totalmente condizionati dalle capacità e dall’esperienza dell’operatore.
Nella fase pre-sintomatica l’esame permette definire il profilo di
rischio vascolare in ampi strati di popolazione, svolgendo così un
ruolo importante nella prevenzione primaria delle malattie cerebrovascolari.
Nella fase sintomatica consente di individuare con estrema precisione e rapidità la sede e l’entità del danno arterioso, permettendo così di definire la cura più appropriata e la reale necessità
di proseguire con altri accertamenti strumentali che spesso non
sono di facile accesso perché molto più complessi e costosi o che
comportano rischi per i pazienti.
Nella fase successiva post-diagnostica l’esame eco Doppler dei
tronchi sovraortici permette di seguire nel tempo la possibile
evoluzione della lesione arteriosa, rilievo che consente di monitorare la correttezza del trattamento e rende possibili eventuali
modificazioni di linee diagnostiche e di opzioni terapeutiche
attuando così un’efficace prevenzione secondaria in grado di
ridurre significativamente il rischio di sintomi neurologici che
rappresentano la manifestazione drammatica delle malattie
cerebrovascolari.
IMPRESSUM
Inserto alla rivista "Internal and Emergency Medicine" Vol. 4 Num. 4
Editore: Springer-Verlag Italia Srl, Via Decembrio 28, 20137 Milano
Stampa: Grafiche Porpora, Segrate (MI) – Copyright © SIMI, Società Italiana di Medicina Interna
