Ecografia medica (Medical ultrasound)

L'ecografia medica comprende sia metodologie diagnostiche, principalmente l'imaging, sia applicazioni terapeutiche della tecnologia ad ultrasuoni. Dal punto di vista diagnostico, facilita la visualizzazione delle strutture anatomiche interne, inclusi tendini, muscoli, articolazioni, vasi sanguigni e organi. Inoltre, consente la quantificazione di parametri specifici, come distanze e velocità, o la generazione di segnali acustici distinguibili. L'applicazione degli ultrasuoni per generare immagini mediche visive è denominata ecografia medica, spesso abbreviata in ecografia. Quando l'ecografia si basa sulla riflessione degli ultrasuoni, viene specificatamente definita ecografia. Inoltre, esistono tecniche basate sulla trasmissione, esemplificate dalla tomografia a trasmissione ad ultrasuoni. L'esame delle donne in gravidanza tramite ecografia è noto come ecografia ostetrica e rappresenta un progresso fondamentale nell'ecografia clinica. La strumentazione utilizzata a questo scopo è variamente denominata macchina ad ultrasuoni, ecografo o ecografo. La rappresentazione visiva risultante generata da questa tecnica è chiamata ecografia, ecografia o ecogramma.

L'ecografia medica comprende tecniche diagnostiche (principalmente imaging) che utilizzano gli ultrasuoni, nonché applicazioni terapeutiche degli ultrasuoni. Nella diagnosi, viene utilizzato per creare un'immagine delle strutture interne del corpo come tendini, muscoli, articolazioni, vasi sanguigni e organi interni, per misurare alcune caratteristiche (ad esempio, distanze e velocità) o per generare un suono udibile informativo. L'utilizzo degli ultrasuoni per produrre immagini visive per la medicina è chiamato ecografia medica o semplicemente ecografia. L'ecografia che utilizza la riflessione degli ultrasuoni è chiamata ecografia. Esistono anche metodi di trasmissione, come la tomografia a trasmissione ad ultrasuoni. La pratica di esaminare le donne incinte mediante ultrasuoni è chiamata ecografia ostetrica e rappresenta uno dei primi sviluppi dell'ecografia clinica. La macchina utilizzata è chiamata macchina ad ultrasuoni, ecografo o ecografo. L'immagine visiva formata utilizzando questa tecnica è chiamata ultrasonogramma, ecografia o ecogramma.

Gli ultrasuoni sono costituiti da onde sonore che possiedono frequenze superiori a 20.000 Hz, che si avvicina al limite superiore della percezione uditiva umana. Le immagini ultrasoniche, note anche come ecografie, vengono generate attraverso l'emissione di impulsi ultrasonici nel tessuto biologico tramite una sonda specializzata. Questi impulsi ultrasonici si riflettono dai tessuti che presentano un'impedenza acustica variabile, per poi ritornare alla sonda, che quindi li registra e li restituisce come immagine visiva.

Sebbene un trasduttore ultrasonico generico sia sufficiente per la maggior parte delle applicazioni di imaging, alcuni scenari richiedono l'impiego di trasduttori specializzati. Il metodo predominante per l'esame ecografico prevede il posizionamento di un trasduttore sulla superficie esterna del corpo; tuttavia, è spesso possibile ottenere una visualizzazione migliore posizionando un trasduttore internamente. Di conseguenza, per l'imaging interno vengono abitualmente utilizzati trasduttori specializzati, come quelli transvaginali, endorettali e transesofagei. Nelle applicazioni avanzate, trasduttori eccezionalmente miniaturizzati possono essere integrati su cateteri di piccolo diametro e inseriti nei vasi sanguigni per facilitare l'imaging delle pareti vascolari e delle patologie associate.

Categorie

Modalità di imaging

Una modalità di imaging denota le configurazioni specifiche della sonda e della macchina ad ultrasuoni che determinano le caratteristiche dimensionali dell'immagine risultante. Varie modalità ecografiche vengono utilizzate nell'imaging medico:

• modalità A, o modalità ampiezza, prevede la registrazione dell'ampiezza della tensione del trasduttore in funzione del tempo di percorrenza bidirezionale di un impulso ultrasonico emesso. Un impulso solitario attraversa il corpo e successivamente si riflette sull'elemento trasduttore originario. Le ampiezze di tensione registrate mostrano una correlazione lineare con le ampiezze di pressione acustica. Questa modalità genera una rappresentazione unidimensionale.
La
• modalità B, o modalità Luminosità, utilizza una serie di elementi trasduttori per scansionare una sezione planare del corpo, producendo così un'immagine bidimensionale. Il valore di ciascun pixel all'interno di questa immagine corrisponde all'ampiezza della tensione rilevata dal segnale retrodiffuso. I parametri dimensionali delle immagini in modalità B sono definiti dalla tensione in funzione sia dell'angolo che del tempo bidirezionale.
La
• modalità M, o modalità Motion, prevede l'emissione sequenziale di impulsi in modalità A. Il segnale retrodiffuso risultante viene trasformato in linee di pixel luminosi, la cui luminosità corrisponde linearmente alle ampiezze della tensione retrodiffusa. Ogni linea successiva viene tracciata in modo contiguo a quella precedente, generando un'immagine che ricorda visivamente una rappresentazione in modalità B. Tuttavia, le dimensioni di un'immagine in modalità M sono caratterizzate dalla tensione in funzione sia del tempo bidirezionale che del tempo di registrazione. Questa modalità funge da analogo a ultrasuoni per la registrazione video a strisce utilizzata nella fotografia ad alta velocità. Dato che le transizioni nel tessuto in movimento generano retrodiffusione, questa tecnica è utile per quantificare lo spostamento di particolari strutture di organi, prevalentemente il cuore.

La maggior parte dei dispositivi a ultrasuoni converte il tempo di viaggio bidirezionale in profondità di imaging presupponendo una velocità del suono costante, in genere 1540 m/s. Tuttavia, poiché la velocità effettiva del suono presenta una variabilità significativa tra i diversi tipi di tessuto, un'immagine ecografica non costituisce una rappresentazione tomografica precisa del corpo.

Imaging tridimensionale

L'imaging tridimensionale viene ottenuto sintetizzando più immagini in modalità B, utilizzando sonde rotanti o fisse dedicate. Questa metodologia è stata denominata modalità C.

Un sistema ibrido, che integra tecnologie fotoacustiche e ultrasuoni rotanti, genera immagini tridimensionali di sangue e tessuti senza richiedere magneti o radiazioni ionizzanti. Questo sistema utilizza un arco di rilevatori per costruire un'immagine volumetrica. Un impulso laser induce vibrazioni nelle molecole di emoglobina, che a loro volta generano un segnale acustico che viene successivamente rilevato dai sensori del sistema.

Metodologia

Una tecnica di imaging comprende le metodologie per la generazione e l'elaborazione del segnale impiegate per facilitare un'applicazione specifica, con la maggior parte delle tecniche che utilizzano la modalità B.

• ecografia Doppler è una tecnica di imaging che sfrutta l'effetto Doppler per il rilevamento e la misurazione di bersagli in movimento, più comunemente il flusso sanguigno.
L'
• imaging armonico prevede il filtraggio del segnale retrodiffuso dal tessuto per contenere solo componenti di frequenza che siano almeno il doppio della frequenza centrale degli ultrasuoni trasmessi. Questa tecnica viene utilizzata per il rilevamento della perfusione quando si utilizzano agenti di contrasto a ultrasuoni e per identificare le armoniche dei tessuti. Gli schemi di impulsi comuni che generano una risposta armonica senza richiedere l'analisi di Fourier in tempo reale includono l'inversione degli impulsi e la modulazione di potenza.

• B-flow è una tecnica di imaging che accentua digitalmente i riflettori mobili, principalmente i globuli rossi, attenuando contemporaneamente i segnali provenienti dal tessuto stazionario circostante. Il suo obiettivo è visualizzare contemporaneamente il sangue che scorre e i tessuti stazionari adiacenti. Di conseguenza, funge da metodo alternativo o complementare all'ecografia Doppler per la visualizzazione del flusso sanguigno.

Gli ultrasuoni terapeutici, quando prendono di mira un tumore o un calcolo specifico, non costituiscono una modalità di imaging. Tuttavia, le modalità A e B vengono generalmente utilizzate, spesso durante la procedura, per posizionare con precisione una sonda di trattamento per individuare una specifica regione di interesse.

Utilizzi

L'ecografia (ecografia) è ampiamente utilizzata in campo medico, facilitando sia le procedure diagnostiche che terapeutiche. Gli ultrasuoni possono guidare procedure interventistiche, come biopsie o drenaggio di raccolte di liquidi, servendo sia a scopi diagnostici che terapeutici. Gli ecografisti sono professionisti medici che conducono queste scansioni, che sono tradizionalmente interpretate dai radiologi, medici specializzati nell'applicazione e nell'interpretazione delle modalità di imaging medico, o dai cardiologi per l'ecografia cardiaca (ecocardiografia). L'ecografia si rivela efficace per l'imaging dei tessuti molli del corpo. Le strutture superficiali, inclusi muscoli, tendini, testicoli, mammella, tiroide, ghiandole paratiroidi e cervello neonatale, vengono acquisite a frequenze più elevate (7-18 MHz), ottenendo una risoluzione lineare (assiale) e orizzontale (laterale) superiore. Al contrario, le strutture più profonde come il fegato e i reni vengono acquisite a frequenze più basse (1-6 MHz), con conseguente riduzione della risoluzione assiale e laterale in cambio di una maggiore penetrazione nei tessuti.

Anestesiologia

In anestesiologia, gli ultrasuoni vengono abitualmente utilizzati per guidare il posizionamento dell'ago per l'iniezione di soluzioni anestetiche locali vicino ai nervi identificati tramite imaging ecografico (blocco nervoso). Facilita inoltre l'accesso vascolare, compresa l'incannulazione di grandi vene centrali e le incannulazioni arteriose impegnative. I neuroanestesisti utilizzano spesso il Doppler transcranico per acquisire dati riguardanti la velocità del flusso all'interno dei vasi cerebrali basali.

Angiologia (medicina vascolare)

In angiologia o medicina vascolare, l'ecografia duplex, che combina l'imaging in modalità B con la misurazione del flusso Doppler, viene utilizzata per diagnosticare malattie arteriose e venose. Questa applicazione riveste particolare importanza in caso di potenziali problemi neurologici, dove l'ecografia carotidea viene utilizzata di routine per valutare il flusso sanguigno e identificare una stenosi potenziale o sospetta nelle arterie carotidi, mentre il Doppler transcranico viene applicato per l'imaging del flusso nelle arterie intracerebrali.

L'ecografia intravascolare (IVUS) utilizza un catetere appositamente progettato con una sonda ecografica miniaturizzata fissata alla sua estremità distale, che viene successivamente fatta avanzare nel sangue nave. L'estremità prossimale del catetere si collega a apparecchiature a ultrasuoni computerizzate, consentendo l'applicazione della tecnologia a ultrasuoni, come un trasduttore piezoelettrico o un trasduttore ultrasonico capacitivo microlavorato, per visualizzare l'endotelio dei vasi sanguigni in vivo.

Per il problema prevalente e potenzialmente grave dei coaguli di sangue nelle vene profonde della gamba, gli ultrasuoni assumono un ruolo diagnostico fondamentale. Allo stesso tempo, l'ecografia dell'insufficienza venosa cronica delle gambe si concentra sulle vene più superficiali per aiutare a pianificare interventi appropriati per alleviare i sintomi o migliorare l'estetica.

Cardiologia (cuore)

L'ecocardiografia è uno strumento essenziale in cardiologia, poiché aiuta nella valutazione della funzione della valvola cardiaca, inclusa la stenosi o insufficienza, la contrattilità del muscolo cardiaco e l'ipertrofia o la dilatazione delle principali camere cardiache (ventricolo e atrio).

Medicina d'urgenza

L'ecografia point-of-care offre numerose applicazioni nella medicina d'urgenza. Questi comprendono la differenziazione delle eziologie cardiache rispetto a quelle polmonari della dispnea acuta, nonché l'esame Focused Assessment with Sonography for Trauma (FAST), che è spesso esteso all'Extended Focused Assessment with Sonography for Trauma (EFAST) per valutare la presenza di emoperitoneo sostanziale o tamponamento pericardico a seguito di lesione traumatica. Inoltre, l'ecografia aiuta a distinguere varie cause di dolore addominale, come la colelitiasi e la nefrolitiasi. I programmi di specializzazione in medicina d'urgenza hanno una storia consolidata di sostegno all'integrazione dell'ecografia al letto del paziente nei programmi di formazione dei medici.

Gastroenterologia e chirurgia colorettale

Sia l'ecografia addominale che quella endoanale sono comunemente impiegate in gastroenterologia e chirurgia del colon-retto. Nell'ecografia addominale è possibile visualizzare i principali organi addominali, tra cui pancreas, aorta, vena cava inferiore, fegato, cistifellea, dotti biliari, reni e milza. Tuttavia, la presenza di gas intestinale può ostacolare le onde sonore e il tessuto adiposo può attenuarle in misura diversa, impedendo talvolta l'efficacia diagnostica. Quando è infiammata, l'appendice può essere visualizzata (ad esempio, nei casi di appendicite) e l'ecografia funge da modalità di imaging iniziale preferita per ridurre al minimo l'esposizione alle radiazioni, sebbene spesso richieda la successiva conferma con altre tecniche di imaging, come la tomografia computerizzata (TC). L'ecografia endoanale è particolarmente utile per indagare i sintomi anorettali, inclusa l'incontinenza fecale o la defecazione ostruita. Questa tecnica fornisce l'imaging dell'anatomia perianale immediata e può identificare difetti nascosti, come le rotture dello sfintere anale.

Epatologia

L'ecografia dei tumori epatici facilita sia la loro individuazione che la loro caratterizzazione. L'imaging ecografico viene spesso utilizzato durante la valutazione della malattia del fegato grasso. Questa modalità tipicamente dimostra un fegato "luminoso", indicativo di una maggiore ecogenicità. Inoltre, i dispositivi a ultrasuoni portatili e tascabili possono fungere da strumenti di screening presso il punto di cura per la diagnosi della steatosi epatica.

Ginecologia e Ostetricia

L'ecografia ginecologica prevede l'esame degli organi pelvici femminili, in particolare l'utero, le ovaie e le tube di Falloppio, oltre alla vescica, agli annessi e alla tasca di Douglas. Questa modalità impiega trasduttori progettati per approcci alla parete addominale inferiore, compresi i tipi curvilinei e settoriali, insieme a trasduttori specializzati come quelli utilizzati per l'ecografia transvaginale.

L'ecografia ostetrica è nata alla fine degli anni '50 e '60 grazie al lavoro pionieristico di Sir Ian Donald e viene utilizzata di routine durante la gravidanza per monitorare lo sviluppo e la presentazione del feto. Questa tecnica può identificare numerose condizioni potenzialmente dannose per la madre e/o il feto che potrebbero altrimenti rimanere non diagnosticate o subire una diagnosi ritardata senza valutazione ecografica. Attualmente, il consenso suggerisce che i rischi associati a una diagnosi ritardata superano qualsiasi rischio minimo, se presente, legato al sottoporsi a un esame ecografico. Tuttavia, la sua applicazione per scopi non medici, come la creazione di video e fotografie "ricordo" del feto, non è consigliata.

L'ecografia ostetrica svolge diverse funzioni primarie, tra cui:

• Determinazione dell'età gestazionale.
• Conferma della vitalità fetale.
• Accertare la posizione fetale, distinguendo tra gravidanze intrauterine ed ectopiche.
• Valutare la posizione della placenta rispetto alla cervice.
• Identificazione del numero di feti (ad esempio, in gravidanze multiple).
• Screening per anomalie fisiche gravi.
• Valutazione della crescita fetale, in particolare per gli indicatori di restrizione della crescita intrauterina (IUGR).
• Monitoraggio del movimento fetale e dell'attività cardiaca.
• Determinazione del sesso del feto.

Secondo il Comitato europeo per la sicurezza medica degli ultrasuoni (ECMUS):

Gli esami ad ultrasuoni devono essere condotti solo da personale qualificato che possiede formazione ed esperienza aggiornate nei protocolli di sicurezza. Gli ultrasuoni generano effetti termici, fluttuazioni di pressione e disturbi meccanici all'interno dei tessuti biologici. I livelli diagnostici degli ultrasuoni sono in grado di indurre aumenti di temperatura che comportano rischi per gli organi sensibili, nonché per l’embrione o il feto. Sebbene gli effetti biologici non termici siano stati documentati negli studi sugli animali, finora non sono stati osservati effetti comparabili negli esseri umani, ad eccezione dei casi che coinvolgono agenti di contrasto a microbolle.

Di conseguenza, è imperativo utilizzare impostazioni a bassa potenza e astenersi dalla scansione con onde pulsate del cervello fetale, a meno che non sia esplicitamente indicato nelle gravidanze ad alto rischio.

Dati pubblicati dal Dipartimento della Salute del governo britannico per il Il periodo 2005-2006 indica che gli esami ecografici non ostetrici rappresentavano oltre il 65% di tutte le ecografie eseguite.

Emodinamica (circolazione sanguigna)

La velocità del flusso sanguigno può essere valutata in diverse strutture vascolari, tra cui l'arteria cerebrale media e l'aorta discendente, utilizzando sonde Doppler a ultrasuoni relativamente convenienti e a basso rischio collegate a dispositivi di monitoraggio portatili. Questa metodologia facilita la valutazione minimamente invasiva non invasiva o transcutanea (senza piercing) del flusso sanguigno. Le applicazioni più importanti includono il Doppler transcranico, il Doppler esofageo e il Doppler soprasternale.

Otorinolaringoiatria (applicazioni per testa e collo)

Gli ultrasuoni ad alta frequenza offrono un'eccellente visualizzazione della maggior parte delle strutture cervicali, comprese la tiroide e le ghiandole paratiroidi, i linfonodi e le ghiandole salivari, fornendo dettagli anatomici eccezionali. Per i tumori e le lesioni della tiroide, l'ecografia è la modalità di imaging di scelta, poiché svolge un ruolo cruciale nella valutazione, nella strategia preoperatoria e nel monitoraggio postoperatorio dei soggetti con diagnosi di cancro alla tiroide. Inoltre, gli ultrasuoni diagnostici e gli interventi ecoguidati facilitano la differenziazione, la valutazione e la gestione di numerose altre condizioni benigne e maligne che interessano la regione della testa e del collo.

Applicazioni di neonatologia

In neonatologia, il Doppler transcranico viene utilizzato per la valutazione fondamentale di anomalie strutturali intracerebrali, sospette emorragie, ventricolomegalia o idrocefalo e lesioni anossiche come la leucomalacia periventricolare. Questa procedura può essere condotta attraverso le fontanelle, i punti deboli del cranio del neonato, fino alla loro completa chiusura intorno all'anno di età, momento in cui presentano una barriera acustica quasi impenetrabile agli ultrasuoni. La fontanella anteriore costituisce il sito più frequentemente utilizzato per l'ecografia cranica; tuttavia, una dimensione più piccola della fontanella è correlata a un aumento della degradazione dell'immagine.

L'ecografia polmonare si è dimostrata utile nella diagnosi delle condizioni respiratorie neonatali prevalenti, tra cui la tachipnea transitoria del neonato, la sindrome da distress respiratorio, la polmonite congenita, la sindrome da aspirazione di meconio e il pneumotorace. Un punteggio ecografico polmonare neonatale, inizialmente delineato da Brat et al., mostra una forte correlazione con i livelli di ossigenazione nei neonati.

Oftalmologia (occhi)

L'oftalmologia e l'optometria utilizzano due modalità principali di esame oculare che coinvolgono gli ultrasuoni:

• biometria a ultrasuoni A-scan, spesso definita A-scan (scansione di ampiezza), opera in modalità A per fornire dati riguardanti la lunghezza assiale dell'occhio. Questa misurazione è un fattore determinante nei disturbi visivi prevalenti, in particolare per calcolare il potere appropriato di una lente intraoculare dopo l'estrazione della cataratta.
L'
• ecografia B-scan, nota anche come scansione B-scan-Brightness, utilizza la modalità B per generare una visualizzazione in sezione trasversale dell'occhio e della sua orbita. Questa tecnica non invasiva, operante a frequenze comprese tra 10 e 15 MHz, costituisce uno strumento oftalmologico indispensabile per diagnosticare e gestire un ampio spettro di condizioni che colpiscono il segmento oculare posteriore. Viene spesso integrato con altre modalità di imaging, come la tomografia a coerenza ottica (OCT) o l'angiografia con fluoresceina, per facilitare una valutazione più esaustiva delle patologie oftalmiche.

Pulmonologia (polmoni)

L'ecografia funge da strumento diagnostico per la valutazione polmonare in diversi ambienti clinici, tra cui terapia intensiva, medicina d'urgenza, chirurgia traumatologica, medicina generale e infermieristica. Questa modalità di imaging viene utilizzata al capezzale del paziente o sul lettino da visita per valutare varie anomalie polmonari, guidare la terapia respiratoria, informare le strategie di ventilazione meccanica e facilitare procedure come la toracentesi (drenaggio del liquido pleurico), la biopsia con agoaspirato e l'inserimento del catetere. Mentre la presenza di aria all'interno dei polmoni impedisce la penetrazione ottimale delle onde ultrasoniche, l'analisi di artefatti specifici generati sulla superficie polmonare consente di rilevare condizioni patologiche.

L'ecografia polmonare, anziché visualizzare direttamente il parenchima polmonare, valuta principalmente l'interfaccia tessuto-aria sulla linea pleurica. La dipendenza critica dall’interpretazione degli artefatti distingue l’ecografia polmonare dalle modalità di imaging progettate per rappresentare organi solidi. Questa differenza fondamentale comporta implicazioni meccaniche significative per l’interpretazione dei modelli artefatti. Sebbene l’ecografia contemporanea utilizzi spesso filtri software e armoniche acustiche per migliorare la visualizzazione di organi come il cuore o il fegato, questi miglioramenti possono distorcere i modelli specifici cruciali per l’analisi ecografica polmonare. Di conseguenza, per gli esami polmonari è generalmente preferita una preimpostazione software priva di filtri di imaging, imaging armonico e beam compounding.

Fondamenti di ecografia polmonare

• La superficie polmonare normale: la superficie polmonare comprende sia la pleura viscerale che quella parietale. Questi due strati pleurici sono tipicamente accostati, formando la linea pleurica, che costituisce l'elemento fondamentale dell'ecografia polmonare (o pleurica). Nella maggior parte degli adulti, questa linea è distinguibile a meno di un centimetro sotto il margine costale. Quando viene ripreso ecograficamente, appare come una demarcazione orizzontale iperecogena (bianco brillante), a condizione che il trasduttore ecografico sia posizionato ortogonalmente al tegumento.
• Artefatti: l'ecografia polmonare utilizza fondamentalmente artefatti, che in altre modalità di imaging verrebbero generalmente considerati impedimenti. Dato che l'aria ostacola la propagazione degli ultrasuoni, la visualizzazione diretta del parenchima polmonare sano tramite questa tecnica di imaging non è pratica. Di conseguenza, i medici e gli ecografisti hanno sviluppato competenze nell'identificazione di modelli caratteristici generati dai fasci di ultrasuoni quando si differenzia tra tessuto polmonare sano e patologico. Tre artefatti frequentemente osservati e diagnosticamente significativi nell'ecografia polmonare sono lo scorrimento del polmone, le linee A e le linee B.
  • §  Sliding del polmone: la manifestazione dello scorrimento del polmone, caratterizzata da un effetto scintillante della linea pleurica risultante dal movimento reciproco della pleura viscerale e parietale durante la respirazione (a volte paragonato alla "marcia delle formiche"), rappresenta l'indicatore più critico di un polmone normalmente aerato. Questo fenomeno indica sia l'apposizione del polmone alla parete toracica che la sua integrità funzionale.
  • §  Linee A: in seguito all'impatto del fascio di ultrasuoni sulla linea pleurica, si verifica una riflessione, che si manifesta come una linea orizzontale iperecogena prominente. Gli artefatti di riverbero risultanti, osservati come linee orizzontali equidistanti in profondità rispetto alla pleura, sono chiamati linee A. Fondamentalmente, le linee A rappresentano le riflessioni del fascio ultrasonoro proveniente dalla pleura, con l'intervallo tra le linee A successive correlato alla distanza tra la pleura parietale e la superficie cutanea. La presenza di linee A indica l'esistenza di aria, il che implica che questi artefatti possono essere osservati nel tessuto polmonare sano, nonché in individui che presentano pneumotorace.
  • §  Linee B: le linee B costituiscono analogamente artefatti di riverbero. Sono rappresentate ecograficamente come linee verticali iperecogene che originano dalla pleura e si estendono fino alla periferia del display ecografico. Queste demarcazioni sono caratterizzate dalla loro definizione netta e dall'aspetto simile al laser, generalmente mantenendo la loro intensità mentre attraversano lo schermo. Un numero limitato di linee B, che mostrano un movimento sincrono con lo scorrimento della pleura, può essere osservato nei polmoni sani, attribuibili alle variazioni dell'impedenza acustica tra acqua e aria. Al contrario, un'abbondanza di linee B (definite come tre o più) è considerata patologica e generalmente indica un disturbo polmonare sottostante.

Patologie polmonari valutate mediante ecografia

• Edema polmonare: l'ecografia polmonare ha dimostrato un'elevata sensibilità nell'identificazione dell'edema polmonare. Questa modalità facilita una maggiore accuratezza diagnostica e strategie di gestione per i pazienti critici, soprattutto se integrata con l'ecocardiografia. Il reperto ecografico caratteristico dell'edema polmonare è la presenza di più linee B. Sebbene le linee B possano occasionalmente essere osservate nei polmoni sani, il rilevamento di tre o più linee nei campi polmonari anteriori o laterali indica costantemente una condizione anormale. Nel contesto dell'edema polmonare, le linee B indicano un elevato contenuto di acqua polmonare extravascolare. Inoltre, le linee B possono manifestarsi in varie altre patologie, come polmonite, contusione polmonare e infarto polmonare. È fondamentale riconoscere che diverse interazioni tra la superficie pleurica e l'onda ultrasonica possono produrre artefatti somiglianti superficialmente alle linee B, ma privi di rilevanza patologica.
• Atelettasia: a differenza dei modelli artefatti, i consolidamenti polmonari vengono visualizzati direttamente attraverso l'ecografia polmonare. La caratterizzazione dei consolidamenti intrapolmonari può essere ottenuta utilizzando criteri qualitativi, inclusa l'identificazione di broncogrammi aerei dinamici o statici, che rappresentano aria intrappolata all'interno di vie aeree più piccole incorporate nel tessuto consolidato. Di conseguenza, è possibile differenziare le alterazioni patognomoniche associate all'atelettasia di riassorbimento e a quella compressiva.
• Pneumotorace: negli scenari clinici in cui si sospetta il pneumotorace, l'ecografia polmonare funge da prezioso strumento diagnostico. La presenza di aria tra gli strati pleurici nel pneumotorace determina l'assenza di scorrimento polmonare durante un esame ecografico. Il valore predittivo negativo riportato per lo scorrimento polmonare agli ultrasuoni varia dal 99,2% al 100%, indicando che la presenza di scorrimento polmonare esclude effettivamente un pneumotorace. Tuttavia, l'assenza di scorrimento polmonare non è esclusivamente indicativa di pneumotorace, poiché anche altre condizioni come la sindrome da distress respiratorio acuto, i consolidamenti polmonari, le aderenze pleuriche e la fibrosi polmonare possono manifestare questo risultato.
• Versamento pleurico: l'ecografia polmonare offre una modalità di imaging economica, sicura e non invasiva per la rapida visualizzazione e diagnosi dei versamenti pleurici. Sebbene i versamenti possano essere identificati attraverso l'esame fisico, la percussione e l'auscultazione del torace, la sensibilità di questi metodi tradizionali può essere compromessa da fattori quali la ventilazione meccanica, l'obesità o il posizionamento specifico del paziente. Pertanto, l’ecografia polmonare funge da prezioso strumento diagnostico supplementare, integrando le semplici radiografie del torace e la tomografia computerizzata del torace. All'ecografia, i versamenti pleurici si manifestano come immagini strutturali distinte all'interno del torace, piuttosto che come artefatti, mostrando tipicamente quattro bordi definiti: la linea pleurica, due ombre costali e un bordo profondo. Per i pazienti critici che presentano versamento pleurico, gli ultrasuoni possono anche facilitare la guida procedurale per interventi come l'inserimento dell'ago, la toracentesi e il posizionamento del tubo toracico.
• Stadiazione del cancro del polmone: in pneumologia, le sonde ecografiche endobronchiale (EBUS) sono integrate con sonde endoscopiche flessibili standard, consentendo ai pneumologi di visualizzare direttamente le lesioni endobronchiale e i linfonodi prima di eseguire l'aspirazione con ago transbronchiale. Tra le sue diverse applicazioni, l'EBUS contribuisce in modo significativo alla stadiazione del cancro del polmone facilitando il campionamento dei linfonodi, ovviando così alla necessità di un intervento chirurgico importante.
• COVID-19: l'ecografia polmonare si è dimostrata utile nella diagnosi di COVID-19, in particolare in situazioni in cui altre modalità diagnostiche sono inaccessibili.

Tratto urinario

Gli ultrasuoni vengono comunemente utilizzati in urologia per quantificare il liquido residuo all'interno della vescica di un paziente. L'ecografia pelvica fornisce immagini dettagliate, che comprendono l'utero, le ovaie o la vescica urinaria nelle pazienti di sesso femminile. Per i pazienti di sesso maschile, gli esami ecografici forniscono informazioni riguardanti la vescica, la prostata o i testicoli, consentendo una differenziazione urgente tra condizioni come l'epididimite e la torsione testicolare. Nei maschi più giovani, l’ecografia è determinante nel distinguere le masse testicolari benigne, come varicoceli o idroceli, dal cancro ai testicoli, che, sebbene curabile, necessita di un trattamento tempestivo per salvaguardare la salute e la fertilità. L'ecografia pelvica può essere eseguita tramite due metodi principali: esternamente o internamente. L'ecografia pelvica interna viene eseguita per via transvaginale nelle donne o per via transrettale negli uomini. L'imaging ecografico del pavimento pelvico offre informazioni diagnostiche cruciali sulle precise relazioni anatomiche tra strutture anomale e altri organi pelvici, fornendo una guida preziosa per la gestione dei pazienti che presentano sintomi correlati al prolasso pelvico, alla doppia incontinenza e alla defecazione ostruita. Inoltre, gli ultrasuoni vengono utilizzati per diagnosticare e, a frequenze più elevate, per trattare (frammentare) calcoli renali o cristalli renali, una condizione nota come nefrolitiasi.

Pene e scroto

L'ecografia scrotale viene utilizzata per valutare il dolore testicolare e per identificare le masse solide all'interno dello scroto.

L'ecografia rappresenta una modalità eccellente per esaminare il pene, in particolare nei casi di traumi, priapismo, disfunzione erettile o sospetta malattia di Peyronie.

Sistema muscoloscheletrico

L'ecografia muscoloscheletrica viene utilizzata per l'esame di tendini, muscoli, nervi, legamenti, masse di tessuti molli e superfici ossee. Si rivela utile nella diagnosi di distorsioni dei legamenti, stiramenti muscolari e varie patologie articolari. Per i pazienti pediatrici fino a 12 anni di età, serve come tecnica di imaging alternativa o supplementare ai raggi X per rilevare fratture del polso, del gomito e della spalla, una pratica nota come ecografia delle fratture.

Gli ultrasuoni quantitativi funzionano come una valutazione muscoloscheletrica aggiuntiva per diagnosticare la malattia miopatica nei bambini, stimare la massa corporea magra negli adulti e fornire misure proxy della qualità muscolare (cioè la composizione dei tessuti) negli anziani affetti da sarcopenia.

Inoltre, gli ultrasuoni possono facilitare la guida dell'ago per le iniezioni muscolari o articolari, esemplificate dalle iniezioni nell'articolazione dell'anca guidate dagli ultrasuoni.

Reni

L'ecografia renale è indispensabile per la diagnosi e la gestione delle condizioni nefrologiche. Questa modalità di imaging facilita l'esame diretto dei reni, consentendo l'identificazione della maggior parte delle alterazioni patologiche. La sua accessibilità, versatilità, rapporto costo-efficacia e rapida applicazione lo rendono uno strumento prezioso per il processo decisionale clinico nei pazienti che presentano sintomi renali e per guidare gli interventi renali. L'imaging in modalità B consente facilmente la valutazione dell'anatomia renale e gli ultrasuoni vengono spesso utilizzati per la guida delle immagini durante le procedure renali. I recenti progressi includono l'integrazione dell'ecografia con contrasto (CEUS), dell'elastografia e dell'imaging di fusione nell'ecografia renale. Tuttavia, l'ecografia renale presenta limitazioni intrinseche, che richiedono la considerazione di tecniche di imaging complementari, come la tomografia computerizzata (CECT) e la risonanza magnetica (MRI), per una valutazione completa della malattia renale.

Procedure di accesso venoso

L'accesso endovenoso costituisce una procedura medica di routine, essenziale per scopi quali la raccolta di campioni di sangue per indagini diagnostiche o di laboratorio, comprese le emocolture, e per la somministrazione di fluidi endovenosi per l'idratazione, la terapia sostitutiva o le trasfusioni di sangue in pazienti critici. Questo requisito si estende a vari contesti clinici, inclusi i laboratori ambulatoriali, i reparti ospedalieri di degenza e, soprattutto, i reparti di emergenza e le unità di terapia intensiva. Spesso è necessario un accesso endovenoso in modo ricorrente o per periodi prolungati. In scenari così prolungati, un ago racchiuso all'interno di un catetere viene inizialmente introdotto nella vena; il catetere viene quindi fatto avanzare in modo sicuro e l'ago successivamente retratto. Sebbene le vene del braccio siano generalmente preferite, i casi più difficili possono richiedere l’accesso a vene più profonde, come la vena giugulare esterna nel collo o la vena succlavia nella parte superiore del braccio. Numerosi fattori possono complicare la scelta di una vena appropriata. Questi fattori comprendono, ma non sono limitati a, l'obesità, precedenti lesioni venose derivanti da reazioni infiammatorie a precedenti punture venose e danni subiti dall'uso di droghe ricreative.

In scenari così difficili, la guida ecografica ha facilitato in modo significativo il successo dell'inserimento dei cateteri venosi. L'apparecchiatura a ultrasuoni può essere montata su carrello o portatile e in genere utilizza un trasduttore lineare che opera in un intervallo di frequenza compreso tra 10 e 15 megahertz. Generalmente, la selezione della vena è vincolata dalla necessità che il vaso sia posizionato entro 1,5 centimetri dalla superficie cutanea. Il trasduttore può essere posizionato longitudinalmente o trasversalmente sopra la vena target. La formazione sull'incannulazione endovenosa guidata dagli ultrasuoni è una componente standard della maggior parte dei programmi di formazione sugli ultrasuoni.

Meccanismo operativo

Il processo di generazione di un'immagine dalle onde sonore prevede tre fasi distinte: trasmissione di un'onda sonora, ricezione degli echi risultanti e successiva interpretazione di questi echi.

Generazione di onde sonore

Le onde sonore sono generalmente generate da un trasduttore piezoelettrico, incapsulato all'interno di un involucro di plastica. Il trasduttore viene attivato da potenti e brevi impulsi elettrici emessi dalla macchina ad ultrasuoni, operanti ad una frequenza predeterminata. Mentre le frequenze operative tipiche vanno da 1 a 18 MHz, le applicazioni sperimentali, come la biomicroscopia in aree anatomiche specializzate come la camera anteriore dell'occhio, hanno utilizzato frequenze fino a 50-100 megahertz.

Le tecnologie dei trasduttori precedenti utilizzavano lenti fisiche per la focalizzazione del raggio. I trasduttori moderni, tuttavia, utilizzano tecniche di array di antenne digitali, in cui gli elementi piezoelettrici all'interno del trasduttore generano echi in tempi variabili, consentendo alla macchina a ultrasuoni di regolare dinamicamente la direzione del raggio e la profondità focale. Prossimamente al trasduttore, la larghezza del fascio di ultrasuoni si avvicina a quella del trasduttore stesso. Una volta raggiunta una distanza specifica, denominata lunghezza della zona vicina o zona di Fresnel, il raggio si restringe a metà della sua larghezza iniziale. Oltre questo punto, nella lunghezza della zona lontana o zona di Fraunhofer, il fascio diverge, portando ad una riduzione della risoluzione laterale. Di conseguenza, un trasduttore più ampio e una frequenza ultrasonica più elevata estendono la zona di Fresnel, preservando così la risoluzione laterale a profondità maggiori dal trasduttore. Le onde ultrasoniche si propagano come impulsi discreti. Di conseguenza, una lunghezza dell'impulso più breve richiede una larghezza di banda più ampia, che implica una gamma più ampia di frequenze, per formare l'impulso ultrasonoro.

Come indicato in precedenza, l'energia acustica viene focalizzata attraverso diversi meccanismi: il design intrinseco del trasduttore, l'integrazione di una lente posizionata anteriormente al trasduttore o l'applicazione di complessi impulsi di controllo generati dallo scanner a ultrasuoni, impiegando tecniche come beamforming o filtraggio spaziale. Questa azione di focalizzazione genera un'onda sonora a forma di arco proveniente dalla superficie del trasduttore. Successivamente, quest'onda si propaga nel tessuto biologico, convergendo ad una profondità prestabilita.

I materiali specializzati integrati nella parte anteriore del trasduttore facilitano la trasmissione efficiente dell'energia acustica nel corpo, spesso comprendendo un rivestimento gommoso che funziona come uno strato di adattamento dell'impedenza. Inoltre, tra l'epidermide del paziente e la sonda viene applicato un gel a base d'acqua per favorire la propagazione degli ultrasuoni nel mezzo biologico. Questa pratica è resa necessaria dal fatto che l'aria induce una riflessione totale degli ultrasuoni, ostacolandone così l'effettiva trasmissione nel corpo.

L'onda sonora che si propaga subisce una riflessione parziale nelle interfacce tra tessuti diversi o viene diffusa da minute strutture anatomiche. Nello specifico, l'energia acustica viene riflessa ovunque si verifichino variazioni nell'impedenza acustica all'interno del corpo, ad esempio tra le cellule del sangue e il plasma sanguigno, o all'interno di piccole strutture incorporate negli organi. Una parte di queste riflessioni ritorna successivamente al trasduttore.

Ricezione di echi

Il ritorno dell'onda acustica al trasduttore avvia un processo che rispecchia la fase di trasmissione, anche se al contrario. L'onda sonora riflessa incidente fa vibrare il trasduttore e queste vibrazioni meccaniche vengono successivamente convertite dal trasduttore in impulsi elettrici. Questi impulsi vengono quindi trasmessi allo scanner a ultrasuoni per l'elaborazione e la trasformazione in un'immagine digitale.

Formazione dell'immagine

Per la generazione di immagini, lo scanner a ultrasuoni deve accertare due caratteristiche distinte da ciascun eco ricevuto:

1. L'intervallo temporale tra la trasmissione dell'impulso sonoro e la ricezione dell'eco corrispondente. (È importante notare che il tempo e la distanza sono direttamente proporzionali in questo contesto.)
2. L'ampiezza o l'intensità dell'eco ricevuto.

Dopo aver determinato questi due parametri, lo scanner a ultrasuoni può identificare con precisione il pixel corrispondente all'interno della matrice dell'immagine da illuminare e specificarne l'intensità appropriata.

La conversione del segnale ultrasonico ricevuto in un'immagine digitale può essere chiarita attraverso un'analogia che coinvolge un foglio di calcolo vuoto. Inizialmente si potrebbe concettualizzare un trasduttore lineare e planare posizionato all'apice di questo foglio. Gli impulsi acustici vengono quindi trasmessi in sequenza lungo le "colonne" del foglio di calcolo (ad esempio A, B, C). Per ciascuna colonna, il sistema monitora gli echi di ritorno. Al rilevamento di un'eco, viene registrata la durata del viaggio di ritorno. Un ritardo temporale più lungo corrisponde ad una maggiore profondità all'interno delle "righe" (ad esempio, 1, 2, 3). L'intensità dell'eco determina la luminosità assegnata alla rispettiva cella, con gli echi forti rappresentati dal bianco, gli echi deboli dal nero e le intensità intermedie dalle varie tonalità di grigio. Una volta che tutti gli echi sono stati registrati sistematicamente sul foglio, viene renderizzata un'immagine completa in scala di grigi.

Nei sistemi a ultrasuoni contemporanei, la generazione di immagini si basa sulla ricezione collettiva degli echi da parte di una serie di più elementi trasduttori, piuttosto che su un singolo elemento. Questi singoli elementi all'interno dell'array di trasduttori operano in sinergia per acquisire segnali, un meccanismo fondamentale per ottimizzare le proprietà focali del fascio ultrasonico e generare immagini ad alta risoluzione. Una tecnica importante utilizzata a questo scopo è il beamforming "ritardo e somma". Il ritardo temporale preciso applicato a ciascun elemento viene calcolato in base all'interrelazione geometrica tra il punto di imaging, il trasduttore e le posizioni del ricevitore. Attraverso l'integrazione di questi segnali regolati temporalmente, il sistema ottiene una messa a fuoco precisa su specifiche regioni del tessuto, aumentando così la risoluzione e la chiarezza dell'immagine. L'applicazione combinata della ricezione multi-elemento e dei principi di ritardo e somma costituisce la base fondamentale per la qualità superiore dell'immagine osservata nell'ecografia moderna.

Visualizzazione immagine

Le immagini generate dallo scanner a ultrasuoni vengono trasmesse e renderizzate utilizzando lo standard DICOM. In genere, successivamente viene applicata una post-elaborazione minima.

Propagazione acustica all'interno dei tessuti biologici

L'ecografia, nota anche come ecografia, utilizza una sonda dotata di più trasduttori acustici per emettere impulsi sonori in un mezzo. Quando un'onda acustica incontra un materiale che possiede una densità distinta, caratterizzata da una diversa impedenza acustica, una porzione dell'onda sonora viene diffusa, mentre un altro segmento viene riflesso verso la sonda e successivamente rilevato come eco. L'intervallo temporale necessario affinché l'eco ritorni alla sonda viene misurato con precisione e utilizzato per calcolare la profondità dell'interfaccia tissutale responsabile della generazione dell'eco. Una maggiore disparità nelle impedenze acustiche è correlata ad una maggiore ampiezza dell'eco. Se l'impulso ultrasonico incontra gas o solidi, la sostanziale differenza di densità comporta la riflessione della maggior parte dell'energia acustica, impedendo così un'ulteriore penetrazione.

Le frequenze utilizzate nell'imaging medico-diagnostico variano generalmente da 1 a 18 MHz. Frequenze più elevate si traducono in lunghezze d'onda più corte, che facilitano l'acquisizione di immagini ecografiche ad alta risoluzione. Tuttavia, l'attenuazione acustica si intensifica alle frequenze più elevate, rendendo necessaria l'applicazione di frequenze più basse (3-5 MHz) per una penetrazione efficace nei tessuti più profondi.

Il raggiungimento della penetrazione nei tessuti profondi mediante l'ecografia presenta sfide significative. Una porzione di energia acustica si dissipa con ogni formazione di eco, ma la perdita di energia predominante (circa ${\displaystyle \textstyle 0.5{\frac {\mbox{dB}}{{\mbox{cm profondità}}\cdot {\mbox{MHz}}}}}$) risulta dall'assorbimento acustico.

La velocità di propagazione delle onde acustiche fluttua attraverso diversi tessuti biologici e dipende dall'impedenza acustica del materiale. Tuttavia, la strumentazione ecografica opera sulla base di una velocità acustica costante, tipicamente standardizzata a 1540 m/s. Questo presupposto intrinseco porta alla sfocatura del raggio e ad una conseguente riduzione della risoluzione dell'immagine durante l'imaging di strutture biologiche eterogenee.

La creazione di un'immagine ecografica bidimensionale (2-D) richiede la scansione di un raggio ultrasonico. Questa azione di spazzamento può essere ottenuta meccanicamente, attraverso la rotazione o l'oscillazione del trasduttore, oppure elettronicamente, utilizzando un trasduttore ad allineamento di fase unidimensionale (1-D). Successivamente i dati acquisiti vengono sottoposti ad elaborazione per ricostruire l'immagine. L'immagine risultante costituisce una rappresentazione 2D della sezione trasversale anatomica.

Le immagini tridimensionali (3D) vengono costruite compilando una sequenza di acquisizioni ecografiche 2D contigue. In genere, ciò comporta una sonda specializzata che scansiona meccanicamente un trasduttore di imaging 2D convenzionale. Tuttavia, la lentezza intrinseca della scansione meccanica impedisce la generazione efficace di immagini 3D per i tessuti dinamici. I recenti progressi includono lo sviluppo di trasduttori Phased Array 2-D in grado di spazzare il fascio volumetrico (3-D). Tali trasduttori consentono un imaging più rapido e facilitano l'acquisizione di visualizzazioni 3D in tempo reale, anche per strutture come un cuore che batte.

L'ecografia Doppler funge da strumento diagnostico per analizzare la dinamica del flusso sanguigno e il movimento muscolare. Le variazioni nelle velocità rilevate sono generalmente rese a colori per migliorare l'interpretabilità; per esempio, un getto di rigurgito proveniente da una valvola cardiaca che perde si manifesta come un distinto lampo di colore. In alternativa, la mappatura dei colori può indicare le ampiezze degli echi acustici ricevuti.

Tecniche ecografiche avanzate

Un notevole progresso nell'ecografia è l'ecografia bi-planare, caratterizzata da una sonda che incorpora due piani di imaging 2D perpendicolari, che migliorano la localizzazione e l'efficienza di rilevamento. Inoltre, una sonda omniplane offre la capacità di ruotare di 180°, acquisendo così una moltitudine di immagini. Per gli ultrasuoni 3D, numerosi piani 2D vengono sintetizzati digitalmente per costruire una rappresentazione tridimensionale completa dell'oggetto target.

Principi dell'ecografia Doppler

L'ecografia Doppler sfrutta l'effetto Doppler per accertare il movimento direzionale (verso o lontano dal trasduttore) e la velocità relativa delle strutture, prevalentemente del sangue. Attraverso il calcolo degli spostamenti di frequenza all'interno di uno specifico volume di campione, parametri come la velocità e la direzione del flusso sanguigno arterioso o dei getti di rigurgito valvolare possono essere determinati con precisione e rappresentati visivamente. L'imaging Color Doppler quantifica la velocità utilizzando una scala codificata a colori. In genere, le immagini Color Doppler sono integrate con immagini in scala di grigi (modalità B) per produrre visualizzazioni ecografia duplex. Le applicazioni cliniche comprendono:

• L'ecocardiografia Doppler utilizza l'ecografia Doppler per l'esame cardiaco. Un ecocardiogramma consente una valutazione precisa, entro parametri definiti, della direzione del flusso sanguigno e della velocità del sangue e del tessuto cardiaco in posizioni specifiche, utilizzando l'effetto Doppler. Queste misurazioni della velocità facilitano la valutazione delle aree e della funzione della valvola cardiaca, delle comunicazioni intracardiache anormali, dell'insufficienza valvolare (rigurgito) e del calcolo della gittata cardiaca e del rapporto E/A, un indicatore di disfunzione diastolica. Gli ultrasuoni con contrasto potenziato, che utilizzano mezzi di contrasto a microbolle riempite di gas, possono migliorare la velocità o altre misurazioni di interesse relative al flusso.
• Il Doppler transcranico (TCD) e il color Doppler transcranico (TCCD) valutano la velocità del flusso sanguigno all'interno dei vasi intracranici attraverso il cranio. Queste tecniche sono fondamentali nella diagnosi di emboli, stenosi, vasospasmo secondario a emorragia subaracnoidea (derivante da una rottura di aneurisma) e varie altre patologie cerebrovascolari.
• I monitor fetali Doppler utilizzano l'effetto Doppler per rilevare il battito cardiaco fetale durante gli esami prenatali. Questi dispositivi sono generalmente portatili e alcune versioni forniscono anche una visualizzazione digitale della frequenza cardiaca in battiti al minuto (BPM). L'applicazione di questo monitor viene talvolta definita auscultazione Doppler. Il monitor fetale Doppler è spesso abbreviato semplicemente in Doppler o Doppler fetale e offre dati diagnostici paragonabili a quelli ottenuti tramite uno stetoscopio fetale.

Ecografia a contrasto (imaging a ultrasuoni con contrasto)

Un mezzo di contrasto per l'ecografia medica comprende microbolle gassose incapsulate progettate per aumentare l'ecogenicità del sangue, un fenomeno inizialmente identificato dal Dr. Raymond Gramiak nel 1968 e successivamente designato come ultrasuoni con contrasto. Questa tecnica di imaging diagnostico è utilizzata a livello globale, con una notevole prevalenza nell'ecocardiografia negli Stati Uniti e nella radiologia ecografica in Europa e Asia.

I mezzi di contrasto a base di microbolle vengono introdotti per via endovenosa nel flusso sanguigno del paziente durante la procedura ecografica. Le loro dimensioni assicurano che le microbolle vengano trattenute all'interno del lume vascolare, prevenendone lo stravaso nello spazio interstiziale. Di conseguenza, gli agenti di contrasto per ultrasuoni sono esclusivamente intravascolari, il che li rende ottimali per l'imaging della microvascolarizzazione degli organi in contesti diagnostici. Un'applicazione clinica comune dell'ecografia con contrasto prevede l'identificazione di tumori metastatici ipervascolari, che dimostrano un assorbimento più rapido del contrasto (riflettendo la cinetica della concentrazione di microbolle in circolazione) rispetto al tessuto biologico sano adiacente. Un'ulteriore utilità clinica include il miglioramento della delineazione del ventricolo sinistro nell'ecocardiografia per valutare la contrattilità miocardica post-infarto miocardico. Inoltre, si sono sviluppate applicazioni di perfusione quantitativa (che coinvolgono la misurazione del flusso sanguigno relativo), facilitando l'individuazione precoce delle risposte dei pazienti alle terapie antitumorali (come dimostrato dalla metodologia e dallo studio clinico della Dott.ssa Nathalie Lassau nel 2011), informando così strategie ottimali di trattamento oncologico.

Nell'applicazione oncologica dell'ecografia medica con contrasto, i medici utilizzano l'"imaging parametrico delle impronte vascolari", una tecnica sviluppata dal Dr. Nicolas Rognin nel 2010. Questa metodologia funziona come uno strumento diagnostico computerizzato per il cancro, aiutando nella differenziazione delle lesioni sospette (maligne o benigne) all'interno di un organo. L’approccio sfrutta la scienza computazionale medica per analizzare una sequenza temporale di immagini di contrasto ecografico, essenzialmente un video digitale in tempo reale acquisito durante la valutazione del paziente. Successivamente, due fasi sequenziali di elaborazione del segnale vengono applicate a ciascun pixel all'interno della regione del tumore:

1. Il passaggio iniziale prevede il calcolo di una firma vascolare, definita come differenziale di assorbimento del contrasto rispetto al tessuto peritumorale sano;
2. Il passaggio successivo prevede la classificazione automatica di questa firma vascolare in un parametro distinto, che viene quindi codificato a colori utilizzando una delle quattro categorie:
   • Verde, che indica un iper-potenziamento continuo (dove l'assorbimento del contrasto supera quello del tessuto sano);
   • Blu, che indica un ipo-potenziamento continuo (caratterizzato da un assorbimento del contrasto inferiore a quello del tessuto sano);
   • Rosso, che denota un rapido iper-potenziamento (dove l'assorbimento del contrasto precede quello del tessuto sano); o
   • Giallo, che rappresenta un rapido ipopotenziamento (con l'assorbimento del contrasto che avviene successivamente a quello del tessuto sano).

Una volta completata l'elaborazione del segnale all'interno di ciascun pixel, una mappa spaziale a colori del parametro, nota come immagine parametrica, viene visualizzata sul monitor di un computer, consolidando tutte le informazioni vascolari relative al tumore. I medici interpretano questa immagine parametrica in base alla colorazione predominante del tumore: il rosso indica tipicamente un sospetto di malignità, mentre il verde o il giallo suggeriscono un'alta probabilità di benignità. Per i sospetti tumori maligni, i medici raccomandano comunemente una biopsia per la conferma diagnostica o una TC per un secondo parere. Al contrario, nei casi in cui un tumore benigno è altamente probabile, un esame ecografico con contrasto di follow-up viene in genere programmato diversi mesi dopo. I principali vantaggi clinici includono la mitigazione della necessità di biopsie sistemiche di tumori benigni, che comportano rischi intrinseci associati alle procedure invasive, e la riduzione dell’esposizione del paziente alle radiazioni a raggi X derivanti dalle scansioni TC. Il metodo di imaging parametrico, che utilizza le firme vascolari, ha dimostrato efficacia negli esseri umani per la caratterizzazione dei tumori al fegato. Nell'ambito dello screening del cancro, questa metodologia ha una potenziale applicabilità ad altri organi, tra cui il seno e la prostata.

Ecografia molecolare (imaging molecolare ad ultrasuoni)

Il panorama in evoluzione dell'ecografia con contrasto punta verso l'imaging molecolare, con previste applicazioni cliniche nello screening del cancro per la diagnosi precoce di tumori maligni. L'ecografia molecolare, nota anche come imaging molecolare ad ultrasuoni, utilizza microbolle mirate sviluppate inizialmente dal Dr. Alexander Klibanov nel 1997. Queste microbolle mirate si legano o aderiscono specificamente ai microvasi tumorali prendendo di mira le espressioni biomolecolari associate al cancro, come la sovraespressione di alcune biomolecole durante la neo-angiogenesi o l'infiammazione nei tumori maligni. Di conseguenza, entro pochi minuti dall’iniezione endovenosa, queste microbolle mirate si accumulano all’interno dei tumori maligni, facilitando così la loro localizzazione in un’immagine distinta di contrasto ecografico. Lo studio clinico esplorativo inaugurale sull'uomo per il cancro alla prostata, utilizzando questa tecnica, è stato concluso ad Amsterdam, Paesi Bassi, nel 2013 dal Dr. Hessel Wijkstra.

Nell'ecografia molecolare, la tecnica della forza di radiazione acustica, impiegata anche nell'elastografia a onde di taglio, viene utilizzata per spingere le microbolle mirate verso le pareti dei microvasi, un principio dimostrato per la prima volta dal Dr. Paul Dayton nel 1999. Questo meccanismo migliora il legame ai tumori maligni mediante aumentando il contatto diretto tra microbolle mirate e biomolecole cancerose espresse sulla superficie interna dei microvasi tumorali. Durante la ricerca preclinica, la tecnica della forza di radiazione acustica è stata integrata come prototipo nei sistemi a ultrasuoni clinici e convalidata in vivo nelle modalità di imaging sia 2D che 3D.

Elastografia (ultrasound elasticity imaging)

La tecnologia degli ultrasuoni viene applicata anche all'elastografia, una modalità di imaging relativamente nascente progettata per mappare le proprietà elastiche dei tessuti molli. Questa tecnica ha guadagnato importanza negli ultimi due decenni. L'elastografia si rivela preziosa nella diagnostica medica consentendo la differenziazione tra tessuti sani e patologici all'interno di organi o escrescenze specifici. Ad esempio, i tumori maligni mostrano spesso una rigidità maggiore rispetto ai tessuti sani circostanti e i fegati malati sono generalmente più rigidi di quelli sani.

Esistono numerose tecniche di elastografia a ultrasuoni.

Ecografia interventistica

L'ecografia interventistica comprende procedure come la biopsia, l'aspirazione di liquidi e la trasfusione di sangue intrauterino per condizioni come la malattia emolitica del neonato.

• Per le cisti tiroidee, l'ecografia tiroidea ad alta frequenza (HFUS) offre un approccio terapeutico per varie condizioni ghiandolari. Le cisti tiroidee ricorrenti, storicamente gestite chirurgicamente, possono ora essere trattate efficacemente utilizzando l’iniezione percutanea di etanolo (PEI). Questa procedura prevede il posizionamento sotto guida ecografica di un ago calibro 25 nella cisti; dopo l'evacuazione del fluido, circa il 50% del volume originale della cisti viene reiniettato nella cavità, mantenendo la precisa visualizzazione della punta dell'ago. Questa tecnica dimostra una percentuale di successo dell'80% nel ridurre significativamente il volume della cisti.
• Gli ultrasuoni ad alta frequenza (HFUS) rappresentano anche un'opzione terapeutica per il cancro metastatico della tiroide che colpisce i linfonodi cervicali nei pazienti che rifiutano l'intervento chirurgico o sono ritenuti candidati non idonei per tali procedure. Ciò comporta l'iniezione guidata da ultrasuoni di quantità minime di etanolo. Prima dell'iniezione viene effettuata una valutazione del flusso sanguigno tramite Power Doppler. Questo intervento può eliminare l’afflusso di sangue, inattivando così il linfonodo. L'eradicazione del flusso sanguigno visualizzato tramite Power Doppler può portare a una riduzione del biomarcatore del cancro tireoglobulina (TG) poiché il nodo perde la sua funzionalità. Inoltre, l'HFUS facilita la marcatura preoperatoria dei linfonodi cancerosi per assistere i chirurghi nella localizzazione dei cluster linfonodali durante le procedure chirurgiche. Questo processo prevede l'iniezione precisa, guidata dagli ultrasuoni, di una piccola quantità di colorante metilenico sulla superficie anteriore, esterna al linfonodo. La presenza del colorante aiuta successivamente il chirurgo della tiroide a identificare l'area target durante l'esplorazione cervicale. Una tecnica di localizzazione analoga che utilizza il blu di metilene può essere impiegata anche per identificare gli adenomi paratiroidei.
• L'ecografia medica fornisce indicazioni per varie iniezioni articolari, comprese quelle somministrate nell'articolazione dell'anca.

Ecografia compressiva

L'ecografia compressiva prevede l'applicazione di pressione con la sonda ecografica contro la superficie cutanea. Questa tecnica può ridurre la distanza tra la struttura target e la sonda, migliorando così la risoluzione spaziale. È possibile ottenere approfondimenti diagnostici confrontando la morfologia della struttura bersaglio prima e dopo la compressione.

Questo metodo viene utilizzato nella valutazione ecografica della trombosi venosa profonda (DVT), dove la mancanza di comprimibilità della vena funge da indicatore affidabile di trombosi. L'ecografia compressiva dimostra un'elevata sensibilità e specificità per l'identificazione della TVP prossimale negli individui sintomatici. Tuttavia, la sua affidabilità diagnostica diminuisce nei pazienti asintomatici, come i pazienti ortopedici postoperatori ad alto rischio.

Ecografia panoramica

L'ecografia panoramica prevede la concatenazione digitale di più immagini ecografiche per creare un'unica immagine composita più ampia. Questa tecnica consente la visualizzazione di un'intera anomalia e della sua relazione spaziale con le strutture anatomiche adiacenti all'interno di una visualizzazione unificata.

Ecografia multiparametrica

L'ecografia multiparametrica (mpUSS) integra varie tecniche ecografiche per generare un risultato diagnostico completo. Ad esempio, una particolare indagine ha combinato imaging in modalità B, color Doppler, elastografia in tempo reale ed ecografia con contrasto, ottenendo un'accuratezza paragonabile a quella della risonanza magnetica multiparametrica.

Imaging della velocità del suono

L'imaging della velocità del suono (SoS) tenta di accertare la distribuzione spaziale del SoS all'interno dei tessuti biologici. Il principio sottostante prevede la determinazione delle misurazioni del ritardo relativo tra vari eventi di trasmissione e la successiva risoluzione del problema della ricostruzione tomografica ad angolo limitato utilizzando queste misurazioni del ritardo e la geometria della trasmissione. Rispetto all'elastografia a onde di taglio, l'imaging SoS dimostra capacità di differenziazione tissutale ex vivo superiori per distinguere tra tumori benigni e maligni.

Attributi

Simile ad altre modalità di imaging, l'ecografia presenta vantaggi e svantaggi distinti.

Punti di forza

• L'ecografia fornisce un'eccellente visualizzazione delle superfici muscolari, dei tessuti molli e delle ossa, inclusa la delineazione precisa delle interfacce tra i compartimenti anatomici solidi e pieni di liquido.
• È possibile acquisire immagini dinamiche in tempo reale, facilitando diagnosi e documentazione rapide. Queste immagini dal vivo consentono anche biopsie o iniezioni guidate da ultrasuoni, procedure che potrebbero risultare più impegnative con tecniche di imaging alternative.
• I dati di imaging vengono presentati istantaneamente.
• Il costo associato all'ecografia è notevolmente inferiore rispetto ad altre modalità di imaging diagnostico.
• La morfologia strutturale degli organi può essere visualizzata in modo efficace.
• Se utilizzata in conformità con le linee guida stabilite, l'ecografia non è associata ad alcun effetto avverso noto a lungo termine e il disagio del paziente è generalmente minimo.
• Offre la capacità di visualizzare variazioni localizzate nelle proprietà meccaniche dei tessuti molli.
• Le apparecchiature per ecografia sono ampiamente accessibili e offrono una notevole flessibilità operativa.
• Scanner compatti e portatili sono prontamente disponibili e consentono esami presso il punto di cura.
• I trasduttori a ultrasuoni sono diventati relativamente convenienti se confrontati con componenti di altre modalità investigative, tra cui la tomografia a raggi X computerizzata, la DEXA o la risonanza magnetica.
• I trasduttori a ultrasuoni ad alta frequenza forniscono una risoluzione spaziale superiore rispetto alla maggior parte delle altre modalità di imaging.
• L'utilizzo di un'interfaccia di ricerca sugli ultrasuoni presenta una metodologia relativamente economica, in tempo reale e adattabile per l'acquisizione di dati pertinenti a specifici obiettivi di ricerca, come la caratterizzazione dei tessuti e il progresso di nuove tecniche di elaborazione delle immagini.

Debolezze

• I dispositivi ecografici mostrano capacità di penetrazione attraverso l'osso limitate, il che limita in modo significativo l'applicazione dell'ecografia per l'imaging del cervello adulto.
• L'efficacia dell'ecografia è sostanzialmente ridotta dalla presenza di gas tra il trasduttore e l'organo bersaglio, principalmente a causa delle significative disparità nell'impedenza acustica. Ad esempio, il gas nel tratto gastrointestinale spesso impedisce un efficace esame ecografico del pancreas. Allo stesso modo, l'enfisema sottocutaneo pone sfide per l'imaging polmonare; tuttavia, l'ecografia rimane utile per identificare i versamenti pleurici, diagnosticare l'insufficienza cardiaca e rilevare la polmonite.
• Anche senza la presenza di ossa o aria, la penetrazione in profondità degli ultrasuoni può essere limitata dalla frequenza di imaging utilizzata. Questa limitazione può ostacolare la visualizzazione di strutture anatomiche profonde, in particolare negli individui obesi.
• Nei pazienti obesi, sia la qualità dell'immagine che l'accuratezza diagnostica sono compromesse perché il grasso sottocutaneo sovrastante attenua il fascio di ultrasuoni. Ciò richiede l'uso di un trasduttore a frequenza più bassa, che si traduce intrinsecamente in una risoluzione dell'immagine ridotta.
• Questa metodologia diagnostica richiede la collaborazione attiva del paziente.
• L'utilità diagnostica di questo metodo dipende fortemente dall'operatore e richiede competenze ed esperienza sostanziali per ottenere immagini di alta qualità e formulare diagnosi accurate.
• A differenza della tomografia computerizzata (CT) e della risonanza magnetica (MRI), l'ecografia non genera un'immagine scout, rendendo difficile identificare con precisione la regione anatomica rappresentata in un'immagine acquisita.
• Una percentuale significativa, in particolare l'80%, degli ecografisti riferisce di aver subito lesioni da sforzi ripetuti (RSI) o disturbi muscoloscheletrici legati al lavoro (WMSD), spesso attribuiti a posture ergonomiche non ottimali durante gli esami.

Rischi ed effetti avversi

L'ecografia è ampiamente considerata una modalità di imaging sicura, come affermato dall'Organizzazione Mondiale della Sanità, che afferma:

"L'ecografia diagnostica è riconosciuta come una modalità di imaging sicura, efficace e altamente flessibile in grado di fornire informazioni clinicamente rilevanti sulla maggior parte delle parti del corpo in modo rapido ed economico."

Gli esami ecografici diagnostici fetali sono generalmente considerati sicuri durante la gravidanza. Tuttavia, tali procedure dovrebbero essere condotte solo quando esiste una chiara indicazione medica e devono essere utilizzate le impostazioni di esposizione agli ultrasuoni più basse possibili per acquisire le informazioni diagnostiche necessarie, aderendo al principio "al livello più basso ragionevolmente praticabile" (ALARP).

Nonostante l'assenza di prove definitive che indichino danni al feto derivanti dagli ultrasuoni, le autorità mediche generalmente sconsigliano la promozione, la vendita o il noleggio di apparecchiature a ultrasuoni per la creazione di "video fetali ricordo".

Ricerca sulla sicurezza degli ultrasuoni

• Una meta-analisi di molteplici studi ecografici, pubblicata nel 2000, ha concluso che non vi erano effetti avversi statisticamente significativi attribuibili all'ecografia. Tuttavia, l'analisi ha anche evidenziato una scarsità di dati riguardanti risultati sostanziali a lungo termine, in particolare gli impatti sullo sviluppo neurologico.
• Una ricerca condotta presso la Yale School of Medicine e pubblicata nel 2006 ha identificato una correlazione minore ma statisticamente significativa tra l'esposizione prolungata e frequente agli ultrasuoni e la migrazione neuronale anomala nei modelli murini.
• Uno studio del 2001 condotto in Svezia ha suggerito un sottile danno neurologico legato agli ultrasuoni, evidenziato da un'elevata incidenza di mancinismo nei ragazzi (un indicatore non ereditario di problemi cerebrali) e ritardi nel linguaggio.
  • Tuttavia, questi risultati non sono stati confermati in una successiva indagine di follow-up.
  • Tuttavia, uno studio successivo che ha coinvolto una coorte più ampia di 8.865 bambini ha stabilito un'associazione statisticamente significativa, sebbene debole, tra l'esposizione all'ecografia e lo sviluppo di non destrimani più avanti nella vita.

Quadro normativo

Negli Stati Uniti, le apparecchiature ecografiche diagnostiche e terapeutiche sono regolamentate dalla Food and Drug Administration (FDA), mentre altri organismi di regolamentazione nazionali ne supervisionano l'uso a livello globale. La FDA impone limiti all'emissione acustica attraverso vari parametri e queste linee guida stabilite sono generalmente adottate da altre agenzie internazionali.

Attualmente, New Mexico, Oregon e North Dakota sono gli unici stati degli Stati Uniti che regolamentano gli ecografisti medici diagnostici. Negli Stati Uniti, gli esami di certificazione per gli ecografisti sono gestiti da tre organizzazioni distinte: l'American Registry for Diagnostic Medical Sonography, il Cardiovascolare Credentialing International e l'American Registry of Radiologic Technologists.

Tra i principali parametri regolati figurano l'Indice Meccanico (MI), correlato al bioeffetto cavitazione, e l'Indice Termico (TI), associato al bioeffetto del riscaldamento dei tessuti. La FDA impone che i dispositivi rispettino limiti stabiliti e fissati in modo conservativo per garantire che l'ecografia diagnostica rimanga una modalità di imaging sicura. Ciò richiede un'autoregolamentazione da parte dei produttori per quanto riguarda la calibrazione delle macchine.

Le tecnologie per l'assistenza prenatale e lo screening sessuale basate sugli ultrasuoni sono state introdotte in India negli anni '80. Spinto dalle preoccupazioni riguardanti il ​​loro uso improprio per l’aborto selettivo per sesso, nel 1994 il governo indiano ha promulgato la legge sulle tecniche diagnostiche prenatali (PNDT) per differenziare e disciplinare le applicazioni consentite e vietate delle apparecchiature a ultrasuoni. Questa legislazione è stata successivamente modificata nel 2004 come legge sulle tecniche diagnostiche pre-concepimento e prenatale (regolamentazione e prevenzione degli abusi) (PCPNDT), con l'obiettivo di scoraggiare e penalizzare lo screening sessuale prenatale e l'aborto selettivo per sesso. In India, determinare o rivelare il sesso di un feto utilizzando apparecchiature a ultrasuoni è attualmente vietato e costituisce un reato punibile.

Applicazioni in medicina veterinaria

Gli ultrasuoni rappresentano anche uno strumento importante in medicina veterinaria, fornendo capacità di imaging non invasive paragonabili, utili nella diagnosi e nel monitoraggio delle condizioni di salute degli animali.

Sviluppo storico

La scoperta della piezoelettricità da parte del fisico francese Pierre Curie nel 1880 ha consentito la generazione deliberata di onde ultrasoniche per applicazioni industriali. Nel 1940, il fisico acustico americano Floyd Firestone sviluppò il primo dispositivo di imaging ecografico a ultrasuoni, il riflettoscopio supersonico, progettato per rilevare difetti interni nelle fusioni di metallo. L'anno successivo, nel 1941, il neurologo austriaco Karl Theo Dussik, in collaborazione con il fratello fisico Friedrich, è ampiamente considerato il primo ad acquisire immagini ultrasoniche del corpo umano, delineando in particolare i ventricoli di un cervello umano. Il dottor George Ludwig del Naval Medical Research Institute di Bethesda, nel Maryland, utilizzò inizialmente l'energia ultrasonica sul corpo umano per applicazioni mediche alla fine degli anni '40. Il fisico inglese John Wild (1914-2009) utilizzò per primo gli ultrasuoni per valutare lo spessore del tessuto intestinale già nel 1949, guadagnandosi il riconoscimento come "il padre degli ultrasuoni medici". Sebbene i successivi progressi si siano verificati simultaneamente in più nazioni, è stato solo nel 1961 che la ricerca di David Robinson e George Kossoff presso il Dipartimento della Salute australiano ha prodotto il primo scanner a ultrasuoni a bagnomaria commercialmente fattibile. Nel 1963, Meyerdirk & Wright ha avviato la produzione del primo scanner commerciale in modalità B a contatto composto, portatile, con braccio articolato, rendendo così gli ultrasuoni ampiamente accessibili per le applicazioni mediche.

Sviluppi in Francia

Léandre Pourcelot, ricercatore ed educatore presso l'INSA (Institut National des Sciences Appliquées) di Lione, è stato coautore di un rapporto nel 1965 per l'Académie des sciences, intitolato "Effet Doppler et mesure du débit sanguiguin" ("Effetto Doppler e misurazione del flusso sanguigno"), che ha costituito la base per il suo progetto del 1967 di un flussometro Doppler.

Sviluppi in Scozia

Contemporaneamente, il professor Ian Donald e i suoi colleghi del Glasgow Royal Maternity Hospital (GRMH) di Glasgow, in Scozia, sono stati pionieri nelle prime applicazioni diagnostiche di questa tecnica. Donald, un ostetrico, ha apertamente riconosciuto un "interesse infantile per le macchine, elettroniche e non". Dopo aver curato la moglie di un direttore d'azienda, ha ricevuto un invito a Ha successivamente adattato le loro apparecchiature ad ultrasuoni industriali per condurre esperimenti su diversi campioni anatomici e valutare le loro caratteristiche ultrasoniche. Collaborando con il fisico medico Tom Brown e il collega ostetrico John MacVicar, Donald ha perfezionato l'apparato per facilitare la differenziazione della patologia nei pazienti volontari vivi. Questi risultati furono pubblicati su The Lancet il 7 giugno 1958, con il titolo "Investigation of Abdominal Masses by Pulsed Ultrasound", una pubblicazione considerata tra le più significative nel campo dell'imaging medico-diagnostico.

I professori Donald e James Willocks del GRMH hanno avanzato le loro tecniche per applicazioni ostetriche, sviluppando in particolare la misurazione della testa fetale per valutare le dimensioni e la crescita del feto. L'inaugurazione del nuovo Queen Mother's Hospital di Yorkhill nel 1964 ha facilitato ulteriori miglioramenti a queste metodologie. La ricerca fondamentale di Stuart Campbell sulla cefalometria fetale l'ha successivamente affermata come il metodo definitivo a lungo termine per valutare la crescita fetale. I progressivi miglioramenti nella qualità tecnica della scansione hanno consentito un monitoraggio completo della gravidanza dall'inizio al termine, consentendo la diagnosi di numerose complicazioni, tra cui gravidanze multiple, anomalie fetali e placenta previa. Da allora, la diagnostica ecografica è stata adottata in quasi tutte le altre specialità mediche.

Svezia

Nel 1953, l'ecografia medica fu impiegata per la prima volta all'Università di Lund dal cardiologo Inge Edler e Carl Hellmuth Hertz, allora studente laureato nel dipartimento di fisica nucleare dell'università e figlio di Gustav Ludwig Hertz.

Edler inizialmente chiese se il radar potesse essere utilizzato per l'esame interno del corpo, una possibilità che Hertz scartò. Tuttavia, Hertz propose la potenziale applicazione dell'ecografia. Basandosi sulla sua familiarità con i riflettoscopi a ultrasuoni, un'invenzione del fisico acustico americano Floyd Firestone utilizzata per test non distruttivi sui materiali, Hertz collaborò con Edler per adattare questa metodologia per uso medico.

La prima misurazione riuscita dell'attività cardiaca avvenne il 29 ottobre 1953, utilizzando apparecchiature prestate dalla società di costruzione navale Kockums di Malmö. Entro il 16 dicembre dello stesso anno, la tecnica fu estesa alla realizzazione di un ecoencefalogramma, un esame ecografico del cervello. Edler e Hertz pubblicarono successivamente i risultati della loro ricerca nel 1954.

Stati Uniti

Dopo circa due anni di sviluppo, Joseph Holmes, William Wright e Ralph Meyerdirk introdussero nel 1962 il pionieristico scanner B-mode a contatto composto. Questo sforzo ricevette finanziamenti dai servizi sanitari pubblici degli Stati Uniti e dall'Università del Colorado. Successivamente, Wright e Meyerdirk lasciarono l'università per fondare la Physionic Engineering Inc., che commercializzò il primo scanner portatile in modalità B a contatto con braccio articolato nel 1963, dando inizio a quello che sarebbe diventato il progetto più diffuso nella storia degli scanner a ultrasuoni.

Durante la fine degli anni '60, Gene Strandness e il team di bioingegneria dell'Università di Washington studiarono l'ecografia Doppler come strumento diagnostico per le patologie vascolari. La loro ricerca ha infine portato allo sviluppo di tecnologie di imaging duplex, integrando il Doppler con la scansione in modalità B per consentire la visualizzazione in tempo reale delle strutture vascolari insieme all'acquisizione di dati emodinamici.

Geoff Stevenson, una figura chiave nelle fasi nascenti dello sviluppo dell'energia ultrasonica spostata dal Doppler e delle sue applicazioni mediche, ha eseguito la dimostrazione iniziale del color Doppler.

Produttori

I principali produttori di dispositivi e apparecchiature mediche a ultrasuoni includono:

• Canon Medical Systems Corporation
• Esaote
• GE Healthcare
• Fujifilm
• Mindray Medical International Limited
• Koninklijke Philips N.V.
• Samsung Medison
• Siemens Healthineers

Galleria

Note esplicative

Note esplicative

Riferimenti

• Sulla scoperta dell'ecografia medica su ob-ultrasound.net
• Storia dell'ecografia medica (ecografia) su ob-ultrasound.net