Dopplerografia dei vasi cerebrali

L'ecografia cerebrale è considerata una delle metodiche più sicure ed efficaci. Questa procedura viene eseguita sia su bambini che su adulti. Con l'ausilio della diagnostica ecografica, è possibile identificare patologie anche gravi nella fase iniziale dello sviluppo e prescriverne il trattamento.

L'obiettivo primario dell'esame vascolare cerebrale mediante ecografia duplex a colori è determinare e quantificare il grado di stenosi causato da alterazioni aterosclerotiche in pazienti con disturbi e anamnesi di attacco ischemico transitorio o ictus. L'esame deve stabilire il grado di stenosi e l'estensione del segmento vascolare interessato. Il sistema collaterale deve essere valutato per la determinazione preoperatoria o pre-interventistica del rischio di complicanze. L'esame richiede la conoscenza dell'anatomia vascolare cerebrale e dell'imaging ecografico normale, che saranno discussi in questo capitolo prima di presentare la semeiotica della malattia cerebrovascolare nei bacini arteriosi carotidei e vertebrali.

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Anatomia ecografica del sistema carotideo, metodi di ricerca

Molti medici preferiscono sedersi dietro la testa del paziente mentre quest'ultimo è sdraiato. La scansione può anche essere avviata anteriormente, con il trasduttore posizionato vicino alla linea mediana e che mostra una sezione trasversale dell'arteria carotide comune. Questo vaso si trova posteriormente e medialmente alla vena giugulare interna. Il diametro della vena giugulare può essere aumentato eseguendo una manovra di Valsalva, che di solito consente la visualizzazione immediata del vaso in modalità B. La sezione trasversale viene visualizzata come mostrato di seguito, con i lati destro e sinistro invertiti.

Ruotando il trasduttore di 90° lungo l'asse longitudinale, il lato destro dell'immagine si trova in basso e il lato sinistro in alto, proprio come nell'ecografia addominale. Si osservi la separazione fisiologica delle pliche oculari che si verifica a livello della biforcazione dell'arteria carotide comune e la transizione al bulbo carotideo dell'arteria carotide interna. Questo brusco allargamento crea un vortice arrotondato che non deve essere confuso con un reflusso poststenotico patologico, turbolenza o sfocatura.

Lo spettro Doppler dell'arteria carotide comune mostra in genere un leggero aumento della velocità sistolica di picco rispetto all'arteria carotide interna, a causa delle resistenze periferiche intracraniche relativamente basse. Questo pattern differisce da quello dell'arteria carotide esterna, che può mostrare un segnale audio "fischiante" con velocità sistolica relativamente elevate e velocità diastolica basse. Dall'arteria carotide esterna si può ottenere uno spettro trifasico che include una componente di flusso invertito. L'arteria tiroidea superiore è visibile qui in modalità colore.

Orientamento anatomico

Visualizzata sull'asse longitudinale, l'arteria carotide interna è normalmente situata posteriormente e lateralmente al trasduttore, mentre l'arteria carotide esterna rimane a lungo in prossimità di essa. In caso di dubbio sulla natura del vaso, la compressione ripetuta dell'arteria temporale superficiale determina oscillazioni nello spettro dell'arteria carotide esterna. La vena giugulare interna è facilmente distinguibile dall'arteria carotide interna per la direzione del flusso sanguigno e per un tracciato spettrale piatto.

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Lesione stenotica dell'arteria carotide interna

I depositi aterosclerotici non sempre presentano calcificazioni con ombreggiatura. Le "placche molli" appaiono come vuoti ipoecogeni, a forma di mezzaluna o circolari, nel lume colorato lungo la parete vascolare. Con l'ecografia duplex a colori, l'estensione cranio-caudale della placca può essere determinata con precisione. Spesso si può osservare un aumento eccentrico del flusso sanguigno.

Stratificazione della parete del vaso

La dissezione della parete vascolare con sangue tra gli strati è una condizione particolare che di solito si verifica spontaneamente, ma può anche essere associata a traumi al collo o a sovraccarico fisico a qualsiasi età. È caratterizzata dalla presenza di un ematoma intramurale ipoecogeno, che causa significative alterazioni del flusso sanguigno.

Un aneurisma parietale si sviluppa solitamente come complicanza. Il lembo intimale può occludere il lume vascolare originale, che all'ecografia appare terminare con un angolo acuto. La ricanalizzazione può verificarsi dopo diverse settimane e può essere accuratamente documentata mediante ecografia duplex a colori.

Anatomia ecografica del sistema arterioso vertebrale, metodologia di ricerca

L'arteria vertebrale viene scansionata in sezione longitudinale con approccio anterolaterale, con paziente in posizione supina, partendo dalla sua origine (V _{0 ), e l'esame viene proseguito fino a un punto nella regione dell'ansa} vertebrale C _{1 (incluso il segmento V2} ). È preferibile utilizzare un trasduttore lineare a frequenza variabile (5,0-7,5 MHz). Il segmento intraforaminale V ₂ dei forami vertebrali è il più accessibile alla scansione duplex. Può essere chiaramente visualizzato insieme alla vena di accompagnamento tra le ombre acustiche dei corpi vertebrali cervicali.

Nell'arteria vertebrale ipoplasica, il più delle volte una delle arterie (solitamente quella destra) ha un diametro inferiore a 2,5 mm, mentre quella opposta è aumentata di diametro fino a oltre 4 mm (la discrepanza è superiore a 1:1,7). Il diametro normale dell'arteria vertebrale è di circa 3,8 ± 0,5 mm. In un'arteria vertebrale ipoplasica, si osserva una riduzione della componente telediastolica del flusso ematico (Vdiast). Talvolta è difficile distinguere l'arteria vertebrale ipoplasica da una stenosi o occlusione distale, poiché in tutti i casi si osserva una riduzione della Vdiast. Le sedi preferite per la stenosi sono l'origine dell'arteria vertebrale dall'arteria succlavia, così come l'area a livello della vertebra C1, che viene scansionata con un approccio posteriore dietro il processo mastoideo. È preferibile utilizzare un trasduttore da 5,0 MHz, posizionandolo immediatamente sotto il processo mastoideo e posteriormente, inclinandolo verso l'orbita opposta con una leggera rotazione della testa verso l'altro lato.

Il segmento V4 viene scansionato con un trasduttore settoriale da 2,5 o 2,0 MHz, posizionato sotto la protuberanza occipitale e angolato verso l'orbita.

È opportuno sottolineare che non esistono criteri significativi per determinare il grado di stenosi dell'arteria vertebrale, a differenza di quella carotide.

Con una normale pervietà dell'arteria vertebrale si osserva uno spettro bifasico con una finestra spettrale chiara, mentre la stenosi è caratterizzata da un aumento significativo del flusso sanguigno e dal riempimento della finestra spettrale.

La dissezione dell'arteria vertebrale dopo un trauma può portare a ischemia cerebrale embolica, che può portare a ictus. I risultati dell'ecografia duplex a colori possono essere molto diversi: dalla presenza di un ematoma intramurale all'occlusione del segmento arterioso interessato. Talvolta è possibile osservare il distacco del lembo intimale.

La sottile porzione squamosa dell'osso temporale fornisce la migliore finestra acustica per la scansione del circolo di Willis con un trasduttore da 2,0 MHz.

Esame transcervicale dell'arteria basilare

La scansione transcervicale può essere eseguita con il paziente seduto con la testa inclinata in avanti o con il paziente sdraiato supino con la testa girata di lato. Questo permette di visualizzare entrambi i segmenti V4 nel punto in cui si uniscono all'arteria basilare.

Anatomia dei vasi cerebrali

Il circolo di Willis è normalmente formato dalle arterie carotide (bacino anteriore) e vertebrale (bacino posteriore). Le placche aterosclerotiche si formano raramente nel sito di origine dell'arteria carotide comune dall'arco aortico a destra e dal tronco brachiocefalico a sinistra. La stenosi si sviluppa solitamente alla biforcazione dell'arteria carotide comune nell'arteria carotide interna e nell'arteria carotide esterna. Il primo ramo intracranico dell'arteria carotide interna è l'arteria oftalmica. Subito dopo, l'arteria carotide interna si divide nell'arteria cerebrale media e nell'arteria cerebrale anteriore.

Le arterie vertebrali originano dall'arco aortico nel 4% dei casi, ma la loro origine è solitamente l'arteria succlavia. L'arteria vertebrale sinistra spesso inizia più prossimalmente rispetto alla destra. Ogni arteria vertebrale è divisa in 5 segmenti. Il segmento prossimale dall'origine è chiamato Vo. Il segmento Vi continua fino al processo trasverso della vertebra C6, ma a volte l'arteria entra nel foro a livello di Cs. Il segmento V2 è più accessibile per l'esame nella parte centrale del collo. L'ansa dell'arteria vertebrale a livello della prima vertebra cervicale corrisponde al segmento V3. Il segmento V4 è localizzato all'interno del cranio e dal suo segmento distale nasce l'arteria cerebellare posteroinferiore. In alcuni segmenti o lungo tutto il suo decorso, l'arteria vertebrale può essere ipoplasica. Le arterie vertebrali destra e sinistra si fondono, formando l'arteria basilare, che si divide nelle arterie cerebrali posteriori destra e sinistra.

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Percorsi collaterali

1. Grave stenosi o occlusione dell'arteria carotide interna. Con la principale via collaterale che va dall'arteria carotide esterna al bacino dell'arteria carotide interna, il sangue entra nel cervello per via retrograda attraverso le arterie sopratrocleare e oftalmica. Un altro modo per compensare una stenosi di grado elevato dell'arteria carotide interna è il flusso crociato attraverso l'arteria comunicante anteriore. Per evitare rischi durante l'intervento chirurgico, il chirurgo deve essere consapevole della possibilità di ipoplasia o aplasia del segmento A1 prossimale dell'arteria cerebrale anteriore. Il sistema arterioso vertebrale può ricevere un flusso collaterale attraverso l'arteria comunicante posteriore se il segmento P1 dell'arteria cerebrale posteriore sul lato corrispondente non è sottosviluppato.
2. Grave stenosi o occlusione dell'arteria vertebrale. Le collaterali nella stenosi prossimale dell'arteria vertebrale possono essere l'arteria profonda del collo, proveniente dal tronco tireocervicale, o il ramo dell'arteria occipitale dal bacino dell'arteria carotide esterna. Nella stenosi dell'arteria basilare, le uniche vie collaterali sono le arterie comunicanti posteriori o le anastomosi leptomeningee dal bacino dell'arteria cerebrale media. In questi casi, l'aplasia del segmento P, l'arteria cerebrale posteriore con origine diretta dell'arteria cerebrale posteriore dall'arteria carotide interna, presenta un risvolto positivo.

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Valutazione quantitativa della stenosi dell'arteria carotide interna

Il grado locale di stenosi può essere calcolato trasversalmente misurando il lume residuo (Ag) di colore intrastenotico e rapportandolo al diametro trasverso originale del vaso nell'area interessata (AN) utilizzando la formula di riduzione dell'area trasversale. La modalità Power Doppler, più sensibile, viene utilizzata per determinare con precisione l'area trasversale del lume residuo perfuso.

In entrambe le immagini, la placca ipoecogena all'interno del lume è chiaramente differenziata dalle calcificazioni iperecogene.

Il grado di stenosi può essere valutato anche mediante scansione longitudinale, misurando le velocità di picco del flusso con la relativa correzione angolare. L'angiografia digitale a sottrazione, ad esempio, non è in grado di valutare la velocità di flusso. Il metodo utilizzato nel più grande studio multicentrico finora condotto (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial: NASCET) ha misurato la stenosi carotidea determinando il rapporto tra il diametro del lume nel punto più stretto della stenosi (ds) e il diametro carotideo normale distale alla stenosi.

Considerando l'uso dell'ecografia duplex a colori per la valutazione della stenosi, è stato dimostrato che il grado di stenosi può essere determinato con elevata accuratezza utilizzando questa tecnica. È importante distinguere la "pseudo-occlusione" pre-occlusiva dall'occlusione vera e propria per pianificare un trattamento appropriato. Un lume residuo filiforme, invisibile nelle immagini native, può talvolta essere rilevato con mezzo di contrasto endovenoso. È opportuno ricordare che a volte è possibile determinare una velocità di picco del flusso sanguigno più elevata dopo la somministrazione di mezzo di contrasto. L'ecografia duplex a colori consente inoltre un monitoraggio non invasivo dopo tromboendoarterectomia carotidea o impianto di stent per escludere stenosi recidivanti. Diversi studi multicentrici hanno dimostrato che la tromboendoarterectomia riduce il rischio individuale di ictus nei pazienti con stenosi dell'arteria carotide interna di alto grado (>70%) clinicamente evidente.

Spessore intima-media nel sistema carotideo

Studi epidemiologici a lungo termine hanno dimostrato che lo spessore intima-media carotideo è un fattore prognostico per ictus o infarto miocardico, dopo aver considerato tutti gli altri fattori di rischio (ipercolesterolemia, ipertensione, fumo, ecc.). Come si determina?

L'esame viene eseguito con un trasduttore lineare con una frequenza superiore a 7,5 MHz, che registra le immagini con una compressione di 60 dB e misura i vasi in sistole. Non vengono utilizzate componenti armoniche né mezzi di contrasto artefattuali. Se l'esame inizia dal lume dell'arteria carotide, il primo strato ecograficamente determinato è la giunzione ecogena tra sangue e intima, seguito dall'immagine ipoecogena dell'intima-media e infine dalla media e dall'avventizia. Per ragioni fisiche, lo spessore intima-media può essere misurato con maggiore precisione a livello della parete distale (4=) rispetto alla parete prossimale, dove la transizione è meno definita. Lo spessore intima-media a livello della parete distale viene misurato come spessore totale di questo intero complesso, poiché è impossibile una misurazione separata e accurata di entrambi gli strati.

Negli studi di ricerca, è comune effettuare 5-10 misurazioni in tre segmenti dell'arteria carotide – l'arteria carotide comune, la regione di biforcazione e il bulbo carotideo interno – e calcolare il valore medio per tutti e tre i segmenti. Questi studi utilizzano spesso moduli di elaborazione semiautomatici che registrano sequenzialmente più valori IMT utilizzando una scala di grigi, il che migliora la riproducibilità delle misurazioni.

Per l'applicazione pratica di questa tecnica, è necessario limitare l'esame a un segmento dell'arteria carotide comune. Un protocollo consiste nel misurare un segmento ben visualizzato di 10 mm di lunghezza, effettuare da 5 a 10 misurazioni individuali e calcolare il valore medio. I dati risultanti dipendono dall'età e sono correlati con i fattori di rischio noti. È stato dimostrato che un intervento efficace sui fattori di rischio cardiovascolare per 1-2 anni riduce lo spessore intima-media.

Semeiotica ecografica delle lesioni vascolari intracraniche

Nei pazienti con stenosi carotide interna di grado elevato o occlusione monolaterale, è importante determinare la presenza di flusso collaterale retrogrado attraverso l'arteria oftalmica proveniente dal bacino carotideo esterno, opposto a zero o normale. Il quadro della collateralizzazione intracranica può essere valutato confrontando gli spettri Doppler delle arterie.

In caso di occlusione bilaterale delle arterie carotidi interne, il flusso ematico collaterale proviene dal sistema arterioso vertebrale attraverso il circolo di Willis intatto o attraverso le collaterali orbitarie. Per evitare interpretazioni errate, è sempre necessario esaminare tutte le arterie principali del circolo di Willis accessibili all'ecografia Doppler.

L'aumento del flusso sanguigno può verificarsi per ragioni diverse dalla stenosi. Ad esempio, l'anemia può causare un aumento funzionale del flusso sanguigno nell'arteria carotide interna, come mostrato in questo paziente con un livello di emoglobina di soli 6,2 g/L. L'aumento del flusso sanguigno può verificarsi anche in caso di aneurismi, che possono essere rilevati mediante ecografia duplex a colori quando sono più grandi di 5-10 mm e localizzati in aree accessibili alla scansione.

Valutazione critica

Le arterie carotidi, grazie alla loro posizione superficiale e alla possibilità di scansione con buona risoluzione ad alte frequenze, sono ideali per l'esame con ecografia duplex a colori non invasiva. In una certa misura, lo stesso vale per le arterie vertebrali. È piuttosto difficile visualizzare con l'ecografia duplex a colori l'origine dell'arteria vertebrale sinistra, che spesso si trova a un livello piuttosto basso. Un problema simile esiste anche nel 4% dei casi di origine dell'arteria vertebrale dall'arco aortico. Una tecnica di esame non invasiva alternativa, quando si esclude la dissezione dell'arteria vertebrale o carotide, è l'angio-RM (angio-RM), che può essere eseguita in modalità time-of-flight o con l'introduzione di un mezzo di contrasto.

Un altro metodo, più invasivo, è l'angiografia a sottrazione digitale. I suoi principali vantaggi sono la capacità di rilevare un flusso sanguigno lento nelle stenosi con lume molto stretto e di identificare il lume dei piccoli vasi intracranici. In questo caso, è stato rilevato un piccolo aneurisma. L'angiografia a sottrazione digitale può anche identificare collaterali e drenaggio venoso quando si esclude una trombosi del seno venoso.

Nel 15% dei casi la penetrazione degli ultrasuoni durante l'esame Doppler è così difficoltosa (ad esempio in caso di ossa spesse della volta) che è necessario l'uso di mezzi di contrasto.

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