Ultrasuoni e onde d´urto
A. Benevento
Ultrasuoni
Gli ultrasuoni, di cui si è già detto a proposito della loro utilizzazione per la diagnostica ecografica,
trovano anche impiego quale strumento di dissezione ("dissettore ad ultrasuoni") nella chirurgia
resettiva di organi parenchimatosi ricchi di strutture vascolari.
L´emissione di ultrasuoni su tessuti parenchimatosi comporta l´emulsione delle cellule
particolarmente ricche d´acqua, mentre vengono risparmiate dall´azione lesiva degli ultrasuoni le
strutture vascolari, biliari, nervose e linfatiche poiché costituite in prevalenza da tessuto
connettivale.
A differenza degli strumenti di dissezione convenzionale (bisturi e termo-elettrocauterio) e degli
strumenti laser (a CO2 e a Nd-YAG), la cui azione è limitata al taglio e/o alla coagulazione, il
dissettore a ultrasuoni associa all´azione di taglio selettivo l´irrigazione del campo operatorio e
l´aspirazione contemporanea dei detriti cellulari e del sangue.
In tale modo è quindi più facile isolare e successivamente legare in modo selettivo quei vasi che con
la tecnica convenzionale verrebbero accidentalmente lesi; questo permette di ridurre i tempi
operatori, diminuendo al tempo stesso i rischi di emorragie, linforragie e fistole biliari (durante
resezioni epatiche) con una conseguente riduzione delle complicanze postoperatorie.
Le indicazioni all´uso di questo strumento sono poste da interventi effettuati su organi nei quali il
tessuto parenchimatoso prevale sulla componente connettivale di sostegno:
fegato, rene, milza, tiroide, pancreas, cervello e midollo spinale. In neurochirurgia merita
particolare menzione l´azione selettiva degli ultrasuoni sul tessuto cerebrale patologico con
risparmio delle guaine nervose mieliniche.
Litotripsia
La litotripsia (frantumazione dei calcoli) extracorporea ad onde d´urto è stata introdotta nel 1980
nella terapia della litiasi reno-ureterale; la sempre più vasta applicazione di questa metodica ha
quasi completamente sostituito la terapia chirurgica della litiasi renale.
Dal 1986 la litotripsia extracorporea è stata applicata anche per la terapia della calcolosi biliare,
principalmente colecistica, ma anche della via biliare principale; in questo settore, pur con diverse
limitazioni, tale metodica può talora costituire una valida alternativa all´intervento chirurgico.
Caratteristiche tecniche dei litotritori
extracorporei ad onde d´urto
Tutti i litotritori attualmente in uso funzionano grazie allo stesso principio generale: essi producono
e convergono onde d´urto focalizzate sul calcolo da frammentare. Le onde d´urto sono generate e
trasmesse attraverso un mezzo liquido, generalmente acqua; poiché i tessuti molli hanno una
impedenza acustica simile a quella dell´acqua, solo una minima parte dell´energia dell´onda viene
assorbita prima di raggiungere il bersaglio.
In questo modo i calcoli possono essere frammentati con un danno minimo ai tessuti circostanti.
I litotritori attualmente utilizzati sono di tre tipi e si differenziano per la differente modalità di
generazione dell´onda
d´urto: generatore a scintilla elettrica, piezoelettrico ed elettromagnetico.
I litotritori producono onde d´urto le cui caratteristiche più importanti sono: la pressione prodotta, il
volume dell´onda focalizzabile (area focale: area con il 50% o più raggiunta dal picco di pressione)
e l´energia totale di ogni pulsazione (determinata integrando la pressione dell´onda sull´area
focalizzata per la durata dell´onda d´urto).
Tutte le onde prodotte presentano caratteristiche analoghe: sono onde ad alta pressione, generate
con una velocità misurabile in nanosecondi e con una rapida caduta, con una emiampiezza
dell´onda misurabile in microsecondi (Fig. 4.8).
Una pressione negativa di ampiezza superiore e di lunga durata segue la prima onda positiva. A
questa configurazione consegue un fenomeno di cavitazione: il possibile danno tissutale sembra sia
da attribuire al collasso delle micro bolle prodotte dalla cavitazione.
Gli organi che contengono aria (polmone, visceri addominali, ossa) non sono quindi buoni
trasmettitori e potrebbero essere maggiormente danneggiati dall´energia trasmessa dall´onda d´urto.
Il paziente deve quindi essere posto in stazione particolare per minimizzare questo effetto.
La frammentazione dei calcoli, il dolore avvertibile dal paziente ed il possibile danno tissutale
dipendono quindi dai parametri dell´onda d´urto e dal numero di applicazioni necessarie alla
distruzione del calcolo. Questi parametri sono stati perfezionati nei litotritori di seconda
generazione oggi disponibili.
Generatore a scintilla elettrica. Una corrente che passa tra gli elettrodi di una candela
elettrica produce un arco elettrico che vaporizza l´acqua in cui è posta la candela creando
una microesplosione. La vaporizzazione genera un´onda d´urto che viene focalizzata sul
bersaglio tramite un riflettore ellittico (Fig. 4.9a).
Generatore piezoelettrico. Un cristallo piezoelettrico produce onde ultrasoniche che sono
focalizzate per mezzo di una lente acustica. La convergenza delle onde e l´aumento della
loro intensità producono un´onda d´urto vicino al punto focale del sistema (Fig. 4.9b).
Generatore elettromagnetico. Una corrente elettrica pulsante viene trasmessa attraverso
una bobina posta al di sotto di una lamina metallica. La vibrazione prodotta dalla lamina
come risultante del campo magnetico produce un´onda d´urto che viene focalizzata sul
bersaglio tramite una lente acustica (Fig. 4.9c).
In tutti i tipi di generatori di onde d´urto il punto focale (il calcolo) viene misurato tramite
una elaborazione computerizzata ottenuta da due o tre sonde ecografiche in posizione
ortogonale rispetto al paziente, in modo da realizzare un´immagine tridimensionale,
riducendo al minimo la possibilità di errore di centratura del bersaglio (Fig. 4.10).
Fig. 4.8. Forma dell´onda d´urto realizzata da un generatore piezoelettrico. (Tr)
Tempo necessario a produrre il picco di pressione; (W) emiampiezza dell´onda.
Fig. 4.9. Rappresentazione schematica di un generatore a scintilla elettrica (a),
piezoelettrico (b) ed elettromagnetico (c).
Fig. 4.10. Litotritore ad onde d´urto elettroidrauliche. Un generatore produce delle
scariche elettriche sott´acqua che si trasformano in onde d´urto elettroidrauliche. Esse
vengono focalizzate sul calcolo che è stato posizionato in F sotto controllo ecografico e
radiologico.
Indicazioni alla litotripsia extracorporea
La popolarità di questo metodo nella terapia della litiasi urinaria e biliare è da attribuire più
all´incondizionata accet-tazione da parte del paziente, che evita così l´intervento chirurgico, che ai
reali risultati positivi ottenibili immediatamente dopo l´intervento.
Litiasi renale. Le indicazioni iniziali al trattamento sono state poste per calcoli di
dimensioni inferiori a 2,5 cm, di numero non superiore a tre, posizionati a livello calicopielico. Indicazioni al trattamento sono l´assenza di anomalie anatomiche e una buona
funzionalità ureterale, condizioni chiaramente essenziali per l´eliminazione dei detriti
derivanti dalla frammentazione del calcolo.
In effetti oggi sono sottoposti al trattamento anche calcoli coralliformi o a stampo di grosse
dimensioni e calcoli ureterali posizionati anche più distalmente, a livello iliaco e pelvico;
spesso tale tratto costituisce un´area cieca per la localizzazione ecografica.
Il trattamento, in questi casi, viene spesso protratto sia come numero di onde d´urto nella stessa
seduta, sia come numero di sedute necessarie a ridurre i calcoli in frammenti eliminabili per via
ureterale. I possibili danni al parenchima renale andranno quindi attentamente considerati. Spesso
vengono associate manovre endoscopiche endoureterali transvescicali per facilitare l´eliminazione
dei detriti.
Litiasi biliare. Le indicazioni sono rappresentate da calcoli della colecisti di dimensioni
inferiori a 3 cm, in numero non superiore a tre, a basso contenuto di calcio e con colecisti
ben funzionante e dotto cistico pervio dimostrato alla colecistografia perorale. I calcoli
devono essere ridotti in frammenti di 2-4 mm in modo da poter passare attraverso il dotto
cistico nella via biliare principale e quindi riversarsi nel duodeno attraverso la papilla di
Vater.
Generalmente viene associato un trattamento litolitico per via orale con acido
ursodesossicolico e chenodesossicolico per aiutare la dissoluzione dei detriti. Anche in
questo caso talvolta si deve ricorrere a manovre endoscopiche e a papillo-sfinterotomia per
via endoscopica per facilitare la discesa dei detriti dei calcoli accumulati nel coledoco.
Nei casi di litiasi biliare l´intervento chirurgico tradizionale continua comunque a essere
considerato la procedura d´elezione e la litotripsia viene proposta esclusivamente in pazienti ad
altissimo rischio anestesiologico.
