ICTUS: elaborazione delle procedure diagnostiche e terapeutiche NEUROSONOLOGIA: INTRODUZIONE TECNICA ED ANATOMICA TNFP Diana Gesino Dipartimento di Neurologia ASL 3 Direttore Dott. P. Tanganelli Le slide dei prossimi interventi saranno disponibili sul sito del Dipartimento di Neurologia: http://www.neurologia.asl3.liguria.it La diagnostica neurosonologica consente uno studio completo e non invasivo del distretto arterioso extra ed intracranico in modo affidabile, riproducibile ed economico. Queste caratteristiche ne fanno la metodica ideale per il monitoraggio del paziente cerebrovascolare acuto e per l’esecuzione di studi di screening e follow-up nell’ambito della malattia vascolare CENNI TECNICI Gli ultrasuoni: si tratta di suoni con frequenza > di 16000 Hz, non udibili dall’orecchio umano. Si prestano ad essere utilizzati per i seguenti scopi diagnostici: Per rendere udibile, sfruttando l’effetto Doppler, lo scorrimento del flusso ematico e, attraverso l’analisi spettrale delle frequenze, misurarne le velocita’. Per rappresentare visivamente i tessuti, i vasi, gli organi interni ed il loro movimento (Eco- Doppler). Metodologie integrative: Color Doppler: analizza la variazione della frequenza media del segnale Doppler e la direzione del flusso; la rappresentazione visiva e’ di effetto perche’ viene utilizzata una scala a due colori che indicano ciascuno una direzione e le cui intensita’ sono espressione della frequenza media del Doppler. Power Doppler: è una tecnica basata sull’analisi dell’intensità del segnale Doppler e dipende dal numero di globuli rossi che si muovono nel vaso. E’ indipendente dalla frequenza del segnale Doppler, dall’angolo di incidenza della sonda e dalla direzione del flusso. E’ di grande utilità nella rilevazione dei piccoli vasi e dei flussi residui nelle stenosi serrate. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DELLA SONOGRAFIA DOPPLER PERCUTANEA La sonda emette ultrasuoni con una frequenza f’: questi vengono riflessi dalle particelle ematiche, che scorrono nei vasi alla velocità v, e vengono nuovamente ricevuti dalla sonda con la frequenza f”; la differenza tra le due frequenze f’ e f”esprime il Doppler Shift, e viene acusticamente e visivamente rappresentata in forma di curve caratteristiche. Occorre ricordare che la misurazione del movimento riproduce al 100% la velocità di scorrimento solo quando il movimento del riflettore (corpuscolo) e la propagazione del suono hanno la stessa direzione (coseno=1). La misurazione è invece impossibile quando i riflettori si spostano ad angolo retto rispetto a tale direzione . PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DELLA SONOGRAFIA DOPPLER PERCUTANEA Parete del vaso Cute Z1 f“ Gel di contatto Ricevitore f’ R E Emettitore V Eritrocita L’ERRORE DI MISURAZIONE DIMINUISCE CON IL DIMINUIRE DELL’ANGOLO DI INCIDENZA TRA IL FASCIO ULTRASONORO E LA DIREZIONE DEL FLUSSO EMATICO 15° 60° 80° 90° ECOCOLORDOPPLER TSA: consente l’esplorazione delle arterie extracraniche, che comprendono l’arco dell’aorta sino all’origine della succlavia di sinistra, il tronco brachiocefalico, le arterie succlavie prossimali sino alle origini delle vertebrali, le carotidi comuni, le carotidi interne, le esterne e le vertebrali. ANATOMIA DEL CIRCOLO EXTRACRANICO NELLA SUA VARIANTE PIU’ COMUNE CIRCOLO CAROTIDEO (ANTERIORE): ARTERIA CAROTIDE COMUNE: l’esame di questa arteria non presenta particolari difficoltà, data la sua posizione ben definita. Il segnale della carotide comune è caratterizzato dal rumore aspro. Solitamente il segnale al picco della sistole si trova nettamente al di sopra della linea di zero (velocità =0). Anche al termine della diastole si osserva un flusso in direzione dell’encefalo (=componente di flusso continuo). ARTERIA CAROTIDE INTERNA: scorre per lo più in posizione laterale o posterolaterale rispetto all’esterna; la conformazione della biforcazione carotidea dipende dall’età e dall’allungamento dei vasi, e può essere più o meno divaricata. Dopo il tratto iniziale, si avvicina nuovamente alla carotide esterna e prosegue verso la base cranica, presentando spesso una curva a convessità mediale poco prima di immettersi nel canale carotideo. Dal punto di vista acustico il segnale dell’ACI è costituito da un sibilo poco pulsatile di frequenza relativamente elevata, con suono decisamente più dolce dell’esterna o della comune. Si distingue inoltre per il calibro maggiore rispetto all’esterna. Non ha collaterali nel tratto extracranico. ARTERIA CAROTIDE ESTERNA: il tracciato dell’ACE e di suoi rami è caratterizzato da una velocità sistolica relativamente alta e da una velocità diastolica piuttosto ridotta; questo fenomeno è dovuto alla alta resistenza al flusso di questa arteria, diretta all’irrorazione della cute e dei muscoli. Il segnale è riconoscibile per il rumore schioccante, che compare relativamente all’improvviso al di sopra della biforcazione e che ne costituisce parametro identificativo, assieme al calibro ridotto rispetto alla carotide interna ed alla presenza della collaterale, l’arteria tiroidea superiore. CIRCOLO VERTEBRALE (POSTERIORE) ARTERIE VERTEBRALI: lo spettro dell’arteria vertebrale è caratterizzato da pulsatilità ridotta, analogamente a quello della c. interna. Acusticamente il segnale è costituito da un debole sibilo a frequenza modulata. L’esame deve seguire tutto il decorso dell’arteria: l’origine (V0), il tratto pretrasversario (V1) e intertrasversario (V2) sino all’atlante (V3). STENOSI CAROTIDEA = Riduzione del lume carotideo con usuale incidenza di localizzazione alla carotide interna extracranica secondario nella maggior parte dei casi a placca ateromasica complicata o non. Seguono con possibile analogo interessamento emodinamico le lesioni secondarie a kinking o tortuosità, coiling, plicature ed in cui l’alterazione morfologica parietale è variabile. In alcuni casi le lesioni secondarie a tortuosita’ possono esprimere il loro potenziale emodinamico solo in particolari posizioni del capo (stenosi funzionali). A livello ecoultrasonografico il grado di riduzione del lume a livello di stenosi è espresso in percentuale rispetto al diametro del vaso Criterio di valutazione EMODINAMICO della arteria CAROTIDE INTERNA % STENOSI FINE DIASTOLE (EDV) <50 PICCO SISTOLICO (PSV) CM/SEC. <125 50-69 125-230 40-100 70-79 >230 40-100 80-94 >230 >100 95-99 DIMINUZ VELOCITA’ DIMINUZ VELOCITA’ <40 A livello angiografico, i metodi di misurazione NASCET, ECST e della carotide comune sono diversi metodo NASCET • due misure al livello della stenosi e a valle, in una sezione longitudinale • oppure separatamente in due sezioni trasversali a livello della stenosi ed a valle. metodo ECST Tabella di equivalenza di percentuali stenosi ECST NASCET 50 20 70 50 75 60 80 70 • due misure al livello della stenosi, in una sola sezione longitudinale o trasversale. Nelle diagnosi angiografiche è preferibile riportare il metodo di misurazione, sapendo che il metodo NASCET tende a sottostimare le stenosi calcolate con ECST. Ogni laboratorio di indagini non invasive deve validare anticipatamente i propri dati con una serie di angiografie facendo riferimento al metodo usato nella misurazione angiografica L’ULTRASONOGRAFIA DOPPLER TRANSCRANICA è una metodica che consente di rilevare la velocità, la direzione, e le caratteristiche delle flusso delle arterie intracraniche mediante un fascio ultrasonoro ad emissione pulsata con frequenza a 2 MHz. L’esame viene condotto attraverso “finestre ultrasonore”, zone in cui gli ultrasuoni possono raggiungere facilmente le arterie cerebrali o per la presenza di teca cranica piuttosto sottile o per la presenza di un vero e proprio forame naturale. Ciascuna arteria può essere identificata, attraverso una determinata finestra ultrasonora, in base ad alcuni criteri: • la profondità di campionamento (il doppler a emissione pulsata consente di variare la distanza di prelevamento del segnale doppler; • la direzione del flusso; • l’angolazione del fascio ultrasonoro rispetto alla superficie cutanea; • la velocità di flusso. FINESTRA TEMPORALE è la più comunemente usata ed è costituita dalla parte più sottile della squama del temporale; attraverso di essa è possibile insonorizzare la maggior parte delle arterie del Circolo di Willis: l’arteria cerebrale anteriore, media e posteriore e la porzione terminale dell’arteria carotide interna Posizionando la sonda sulla regione temporale di un lato, ad una profondità di campionamento di circa 56 mm, è possibile registrare il segnale di flusso del tronco principale dell’arteria cerebrale media (M1). Riducendo gradualmente la profondità e operando contemporaneamente parcellari movimenti della sonda per conservare un segnale adeguato, è possibile seguirne il decorso sino sino alla sua divisione (36-38 mm) nei rami a candelabro (tratto M2). Ad una profondità tra 55 e 75 mm è reperibile il segnale dell’arteria cerebrale anteriore che presenta un segnale di direzione inversa (in allontanamento dalla sonda) rispetto alla ACM. Il segnale della arteria cerebrale posteriore è registrabile tra 65 e 70 mm orientando la sonda posteriormente; il flusso di quest’arteria si presenta inizialmente in avvicinamento alla sonda (tratto P1). FINESTRA ORBITARIA Permette di esaminare l’arteria oftalmica ed il sifone carotideo grazie al passaggio del fascio ultrasonoro attraverso le strutture orbitarie. Si posiziona la sonda sulla palpebra avendo cura di ridurre al 20-30% la potenza degli ultrasuoni per evitare danni alla retina. In questa posizione, alla profondità di 45 mm, è insonorizzabile l’arteria oftalmica che, in condizioni normali, è attraversata da un flusso che si avvicina alla sonda. FINESTRA OCCIPITALE La finestra occipitale corrisponde al forame occipitale. Ad una profondità di 60-65 mm è registrabile il segnale delle arterie vertebrali. Ad una profondità di 80-110 mm è registrabile l’arteria basilare. Il segnale doppler è in allontanamento dalla sonda. ECOCOLORDOPPLER TRANSCRANICO L’utilizzo della metodica EcoColorDoppler per lo studio dei vasi intracranici ci consente di visualizzarne l’esatto decorso rispetto alla sonda; attraverso un esatto calcolo dell’angolo di incidenza possiamo quindi misurarne le velocità in modo attendibile. I CIRCOLI DI COMPENSO - esempio In caso di stenosi grave o di occlusione della porzione prossimale dell’ACI è possibile che si verifichi una inversione del flusso nell’arteria oftalmica omolaterale. Il flusso retrogrado scorre attraverso le anastomosi già presenti tra l’ACE e l’oftalmica, nonché attraverso l’arteria sopratrocleare e la sopraorbitaria. L’esplorazione di queste arterie a livello dell’angolo mediale dell’occhio permette la valutazione indiretta del flusso ematico dell’ACI tra la biforcazione carotidea extracranica e l’origine dell’arteria oftalmica dal sifone. ARTERIA OFTALMICA • M. Cerisoni: Ultrasound in Neurosciences, Masson 1992 Transcranial dopplersonography: anatomical remarks