|
Dott.
Enrico Ganga
2ª Unità Operativa di Medicina Interna
Azienda Ospedaliera "G.Brotzu - Ospedale San Michele"
Via Peretti, 2 - 09134 - Cagliari
e-mail:enrico.ganga@tin.it
L'ecografia consente da tempo uno studio dettagliato dei tessuti
parenchimatosi (fegato, pancreas, milza, reni ecc.) e, con l'ausilio
della flussimetria Doppler e del colore, fornisce preziosi elementi
per la diagnosi delle loro malattie acute e croniche. In particolare,
nella caratterizzazione e nella stadiazione delle neoplasie, consente
una rapida diagnostica differenziale sempre più accurata
tra le lesioni benigne e quelle maligne.
L'utilizzo della seconda armonica tissutale determina l'eliminazione
di molti artefatti con una conseguente sempre migliore qualità
dell'immagine (confronta Figura 1 e Figura
2). La metodica si è così imposta come quella
di prima scelta per la guida al prelievo bioptico dei tessuti profondi,
consentendo la facile esecuzione di esami istologici e citopatologici
mirati. Sempre sotto guida ecografia è possibile posizionare
aghi ed elettrodi direttamente all'interno della lesione per praticare
trattamenti locoregionali percutanei di ablazione chimica e termica.
La visualizzazione della angiogenesi tumorale è stato facilitato
dall'applicazione delle tecnologie power Doppler e, soprattutto
dagli ecoamplificatori, utilizzati quali mezzi di contrasto.
Già da alcuni anni vengono sperimentate ed impiegate nella
pratica clinica delle sostanze che, immesse nel torrente circolatorio,
sono in grado di fornire un miglior dettaglio della vascolarizzazione
tissutale, poiché hanno la capacità di accentuare
gli echi del flusso ematico anche nelle strutture vascolari di dimensioni
più piccole, come sono spesso i circoli neoplastici neoformati,
consentendo una migliore differenziazione tra gli echi di provenienza
tissutale e quelli vascolari, dovuti alle microbolle.
I principali requisiti che deve avere un mezzo di contrasto ecografico
sono:
· una via di somministrazione semplice e poco invasiva
· la maggior stabilità possibile durante l'esame
· una tossicità nulla o comunque estremamente ridotta
· una rapida escrezione o metabolizzazione
· la capacità di modificare quelle proprietà
acustiche tissutali che determinano la formazione dell'immagine
ecografica.
I primi ad utilizzare un mezzo di contrasto in ecografia furono
Gramiack e Shah, nel 1968 che iniettarono una soluzione salina nell'aorta
ascendente durante un'ecocardiografia, in maniera tale da visualizzare
le microbolle aeree che si venivano a creare durante le fasi di
inoculazione per fenomeni di gavitazione e di agitazione.
Si cercò poi di superare la naturale instabilità delle
bolle aeree, racchiudendo un gas in microcapsule di vari composti
(albumina, ac. palmitico, fosfolipidi ecc), ed un gran numero di
prodotti sono attualmente in uso od in avanzata fase di sperimentazione.
Ben presto lo scopo iniziale, che era di enfatizzare i segnali di
flusso, si è trasformato nella necessità di differenziare
il più possibile i segnali provenienti dai tessuti, da quelli
originati dal mezzo di contrasto per ottenere una valutazione del
grado di perfusione.
I mezzi di contrasto di 1ª generazione hanno un rivestimento
rigido che amplifica il segnale, ma non lo modifica e l'insonazione
determina una pressione (elevato indice meccanico) che porta
alla rottura delle bolle. Quelli di 2ª generazione hanno invece
una capsula molto soffice e possono essere paragonati a delle microbolle
di sapone; grazie a questa loro caratteristica sono in grado di
oscillare in risposto allo stimolo acustico, generando onde riflesse
in risposta a pressioni anche molto ridotte (basso indice meccanico).
Tali onde generate, modificano in maniera rilevante la morfologia
dell'onda riflessa. Ed è proprio su questa loro capacità
di generare una risposta armonica a bassa pressione che si basa
la possibilità di distinguere gli echi generati dagli ecoamplificatori
da quelli di origine tissutale.
In effetti il criterio di distinzione in base all'alto o al basso
indice meccanico è improprio: l'indice meccanico di un fascio
ultrasonoro è infatti la misura della possibilità
che questo ha di determinare effetti biologicamente dannosi sui
tessuti e non si tratta di una misura specifica della pressione
acustica, anche se con questa è direttamente correlato. Ma
in tutte apparecchiature ecografiche, anche se non specificatamente
progettate per l'utilizzo con i mezzi di contrasto, l'indicazione
dell'indice meccanico è considerato un parametro rilevante.
Vi sono molte strade, ed ancora di più sono nomi con cui
vengono chiamate, per poter differenziare gli echi tissutali da
quelli originati dalle microbolle: phase inversion, pulse inversion,
pure harmonic detection, power modulation, e chi più
ne ha, più ne mette, ma tutte hanno lo stesso scopo: distinguere
gli echi tissutali da quelli di contrasto.
Per mezzo di tali tecnologie specifiche per i mezzi di contrasto,
basate su tecniche di filtraggio in trasmissione, in ricezione o
di sottrazione del segnale, si è arrivati ad una vera rivoluzione
nell'ecografia oncologica. La "pulse inversion",
per esempio, si basa sul rapido invio di segnali ultrasonori di
fase opposta, in maniera tale che nella risultante registrata, questi
vengano a sommarsi o ad annullarsi. Infatti, grazie al fatto che
le microbolle interagiscono con il fascio ultrasonoro in maniera
complessa e quindi con un comportamento di tipo "non lineare",
gli echi di ritorno che determinano la formazione dell'immagine,
si sommano, risaltando meglio e ben differenziandosi da quelli tissutali
che, essendo in "contrasto di fase", tendono invece ad
annullarsi.
La capacità di rilevare un tumore del fegato è direttamente
correlata con la sua dimensione, con la sede, con il livello tecnologico
dell'apparecchiatura utilizzata e con l'esperienza dell'operatore.
In particolare si può affermare che, in uno stesso gruppo
di pazienti, un esame eseguito in condizioni ideali, è in
grado di migliorare tale capacità dal 80% ad oltre il 90%.
All'esame ecografico tradizionale l'epatocarcinoma può avere
differenti caratteristiche ecostrutturali: talvolta appare ipoecogeno
(30% dei casi), più raramente iperecogeno (10%) mentre nella
maggior parte dei casi ha un'ecostruttura mista (60%). Questo in
funzione soprattutto delle sue dimensioni, del grado di differenziazione
e dell'entità dello scarring e delle aree necrotiche. I margini
appaiono più o meno regolari, e talvolta si rileva un alone
ipoecogeno periferico che spesso corrisponde alla presenza di una
pseudocapsula.
Un elemento particolarmente importante per la stadiazione della
neoplasia, è la valutazione di eventuali infiltrazioni vascolari
(vene sovraepatiche e vena porta) e delle vie biliari, particolarmente
frequenti nelle neoplasie di grandi dimensioni. L'applicazione delle
tecnologie color e power Doppler consente frequentemente di svelare
i segni diretti ed indiretti della tipica ipervascolarizzazione
tumorale. Questa è solitamente inversamente proporzionale
al grado di differenziazione della neoplasia, ed è costituita
da strutture vascolari che appaiono particolarmente numerose alla
periferia delle lesioni nodulari, con decorso irregolare e pareti
sottili prive di una tunica muscolare. Si possono così spesso
dimostrare vasi ampi e tortuosi che circondano la lesione con aspetti
"basket-like", o segni d'invasione con infiltrazione e/o
trombosi venose neoplastiche. L'analisi spettrale del segnale Doppler
mostra aspetti variabili, talvolta si registrano alte resistenze
con un elevato Indice di Pulsatilità, talaltra, a causa della
presenza di shunt artero-venosi intra o peritumorali, elevate velocità
sistoliche con ampio flusso diastolico che può arrivare a
ripercuotersi per via retrograda sul distretto portale con un flusso
che si modifica e da tipicamente continuo od ondulante, diviene
pulsante.
Questo tipo di vascolarizzazione neoplastica si differenzia notevolmente
da quello delle lesioni benigne che, pur con caratteristiche diverse
e talvolta tipiche, presentano costantemente una notevole "regolarità".
Per aumentare le capacità di caratterizzazione tissutale
e soprattutto vascolare dell'esame ultrasonografico, si è
rapidamente sviluppata un'intensa attività di ricerca che
ha portato ad un uso sempre più diffuso delle micobolle.
I mezzi di contrasto usati come ecoamplificatori per lo studio del
fegato possono essere distinti in vascolari puri, come Sonovue®
(Bracco) ed in agenti cha hanno anche una fase epatotissutale specifica
(Levovist®, Sonovist® - Schering AG) legata a fenomeni di
adesione endoteliale e fagocitosi. Tutti hanno comunque la capacità
di amplificare i segni dell'ipervascolarizzazione neoplastica esaltando
le caratteristiche morfologiche vascolari, in color o power Doppler
mode, durante le fasi vascolari che seguono i primi 2-3 minuti dalla
loro iniezione per via endovenosa.
Per la tipica circolazione portale, in condizioni normali solamente
il 25% del flusso ematico totale arriva al fegato come sangue arterioso,
per mezzo dell'arteria epatica, mentre il restante 75% proviene
dalla vena porta, con un ritardo di circa 30 secondi. L'epatocarcinoma
riceve invece la gran parte del flusso ematico per via arteriosa,
per i ben noti fenomeni di neovascolarizzazione arteriolare; pertanto,
nei primi 10-15 secondi dall'infusione del mezzo di contrasto, con
le tecnologie color e power Doppier, quindi ad elevato Indice Meccanico,
è possibile rilevare una notevole amplificazione di tutti
i segnali di flusso. In queste condizioni non si apprezzano, invece,
rilevanti modifiche nel segnale proveniente dal flusso capillare
(20-35 secondi), mentre, durante la fase venosa portale (30-90 secondi),
il rapporto tra il mezzo di contrasto nei vasi tumorali ed il sottofondo
tissutale, si riduce per un incremento relativo dell'ecoamplificazione
tissutale ed il fenomeno di amplificazione del segnale (enhancement)
diviene progressivamente meno evidente.
Ma è con l'applicazione combinata delle tecnologie specifiche
tipo la "pulse inversion", di un basso indice meccanico
e degli ecoamplificatori vascolari puri come Sonovue®, con un'impedenza
acustica molto diversa da quella del sangue, che si aprono le prospettive
più interessanti nella diagnostica ultrasonografica delle
lesioni focali del fegato. Grazie alle microbolle il dettaglio vascolare
aumenta fino al punto da consentire la visualizzazione e la caratterizzazione
delle neoplasie del fegato anche di minime dimensioni, con un'accurtezza
praticamente sovrapponibile alle maggiori metodiche di imaging quali
angio TC e RM che hanno però un ben più elevato rapporto
tra costi e benefici.
Lo studio dinamico della vascolarizzazione delle lesioni nodulari
del fegato consente una loro classificazione in ipervascolari, isovascolari
ed ipovascolari, con particolare riguardo al diverso comportamento
che presentano nelle tre fasi: arteriosa precoce, portale intermedia
e parenchimale tardiva (Tabella
1), sulla base di quella che può essere considerata una
vera e propria nuova semeiotica ecografica per la caratterizzazione
e la stadiazione dei tumori del fegato.
Indichiamo di seguito il comportamento della vascolarizzazione delle
principali lesioni focali epatiche:
EPATOCARCINOMA: è caratterizzato
da un enhancement precoce (Figura 3)
e da una successiva rapida dismissione del mezzo di contrasto dalla
lesione ipervascolare, per le frequenti fistole artero-venose.
MACRONODULO DI RIGENERAZIONE così
come i noduli displasici, mantiene una vascolarizzazione prevalente
di tipo portale, a differenza dell'epatocarcinoma nel quale, come
abbiamo visto, l'apporto ematico avviene prevalentemente per mezzo
dell'arteria epatica.
METASTASI: dimostrano caratteristiche
vascolari eterogenee anche se predominano per frequenza quelle che
determinano un effetto massa sul normale tessuto parenchimale epatico
apparendo quindi prevalentemente ipovascolari (Figura 4).
Talvolta mostrano una tendenza all'ipervascolarizzazione periferica
"ring-like" (Figura 5).,
mentre più raramente si presentano come lesioni francamente
ipervascolari.
ADENOMA: si tratta di un tumore
benigno caratterizzato da una rapida amplificazione del segnale
acustico nelle fasi precoci, legata all'intensa vascolarizzazione
di tipo prevalentemente arterioso.
IPERTROFIA NODULARE FOCALE: è
caratterizzata da un'area centrale fibrotica circondata da noduli
di epatociti iperplastici, con piccole strutture duttulari biliari.
Si tratta dunque di un processo iperplastico nel quale sono rappresentati
tutti i normali costituenti del tessuto epatico normale, ma con
un'intensa disorganizzazione strutturale e con una ipervascolarizzazione
relativa di tipo arterioso.
ANGIOMA: si tratta di un tumore
benigno composto da multiple lacune vascolari più o meno
ampie, con un unico filare di cellule endoteliali ed uno stroma
fibroso. Pur nella sua ampia variabilità è caratterizzato
da una progressiva impregnazione centripeta (Figura 6)
con permanenza del contrasto nelle scansioni tardive.
Durante le procedure percutanee, l'utilizzo degli ecoamplificatori
si è dimostrato di grande aiuto per l'identificazione del
bersaglio e, soprattutto per la valutazione in tempo reale dell'entità
della necrosi ottenuta. La tecnica risulta di grande utilità
per lo staging che precede la metodica ablativa, per l'identificazione
durante l'intervento di quelle lesioni visualizzabili con difficoltà
con l'ultrasonografia tradizionale, per il monitoraggio dell'entità
della necrosi durante l'ablazione con la possibilità di un
immediato nuovo trattamento e per la valutazione delle recidive.
Le tecnologie ad ultrasuoni riescono così a superare uno
dei loro limiti più importanti, e ad assumere un ruolo particolarmente
rilevante anche nella valutazione dei risultati ottenuti e nel follow-up
dei trattamenti locoregionali. Infatti, soprattutto dopo termoablazione
ed alcolizzazione percutanea, consentono di valutare in modo attendibile
i risultati ottenuti e la presenza di eventuale tessuto neoplastico
residuo o recidivato (nella Figura 7 si
rileva una piccola area ipervascolare, cranialmente ad una lesione
necrotica per una precedente ablazione termica mediante RTF, da
mettersi in relazione ad una recidiva di epatocarcinoma).
E' probabile che in un prossimo futuro possa essere utilizzata la
capacità che ha un fascio ultrasonoro con un adeguato indice
meccanico di "rompere le bolle" attraverso la generazione
di un impulso ultrasonoro transitorio d'intensità molto elevata,
per determinare il rilascio su specifici bersagli, di sostanze farmacologiche
inserite all'interno delle stesse microbolle.
bibliografia
| Isozaki T, Numata K, Kiba T, et al.
Differential Diagnosis of Hepatic Tumors by Using Contrast Enhancement
Patterns at US. Radiology. 2003 Oct 16 |
| Bartolotta TV, Midiri M, Scialpi et
al. Focal nodular hyperplasia in normal and fatty liver: a qualitative
and quantitative evaluation with contrast-enhanced ultrasound.
Eur Radiol. 2003 Oct 10 |
| Wang WP, Ding H, Qi Q, Mao F, et al.
Characterization of focal hepatic lesions with contrast-enhanced
C-cube gray scale ultrasonography. World J Gastroenterol. 2003
Aug;9(8):1667-74. |
| Quaia E, Bertolotto M, Calderan L,
et al. US characterization of focal hepatic lesions with intermittent
high-acoustic-power mode and contrast material. Acad Radiol.
2003 Jul;10(7):739-50. |
| Aube C, Lebigot J. Contrast ultrasonography:
value in diagnosis and characterisation of hepatic tumors. Gastroenterol
Clin Biol. 2003 May;27(5 Suppl):B63-70. |
| Wen YL, Kudo M, Zheng RQ, et al. Radiofrequency
ablation of hepatocellular carcinoma: therapeutic response using
contrast-enhanced coded phase-inversion harmonic sonography.
AJR Am J Roentgenol. 2003 Jul;181(1):57-63. |
| Furuse J, Nagase M, Ishii H, Yoshino
M. Contrast enhancement patterns of hepatic tumours during the
vascular phase using coded harmonic imaging and Levovist to
differentiate hepatocellular carcinoma from other focal lesions.
Br J Radiol. 2003 Jun;76(906):385-92. |
| Hohmann J, Skrok J, Puls R, Albrecht
T. Characterization of focal liver lesions with contrast-enhanced
low MI real time ultrasound and SonoVue. Rofo Fortschr Geb Rontgenstr
Neuen Bildgeb Verfahr. 2003 Jun;175(6):835-43. German. |
| Wu J, Pepe J, Dewitt W. Nonlinear
behaviors of contrast agents relevant to diagnostic and therapeutic
applications. Ultrasound Med Biol. 2003 Apr;29(4):555-62. |
| Meuwly JY, Schnyder P, Gudinchet F,
Denys AL. Pulse-inversion harmonic imaging improves lesion conspicuity
during US-guided biopsy. J Vasc Interv Radiol. 2003 Mar;14(3):335-41. |
| Meuwly JY, Schnyder P, Gudinchet F, Denys AL.
Pulse-inversion harmonic imaging improves lesion conspicuity
during US-guided biopsy. J Vasc Interv Radiol. 2003 Mar;14(3):335-41. |
|
|