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Dr. Vittorio Dall'Aglio - Medico Chirurgo specialista in Cardiologia - Pordenone
 

Ecocardiografia Doppler a colori


Dall’Aglio V., Nicolosi G.L, Zanuttini D.

Divisione di Cardiologia - Ospedale "Santa Maria degli Angeli" Pordenone


Estratto da "Il cuore"
rivista di cardiochirurigia e cardiologia
Supplemento al Vol. VI n.6 - Novembre/dicembre 1989
NUOVA ANATOMIA DEL CUORE
COORDINAMENTO E PREFAZIONE LUIGI C. D’ALESSANDRO
ed. CESI - Casa Editrice Scientifica Internazionale - Roma, 1990

Nel campo della diagnostica cardiovascolare mediante ultrasuoni è stata recentemente introdotta una tecnica che consente la rappresentazione spaziale dei flussi intracardiaci in tempo reale, mediante l’utilizzazione di un codice di colori (1-23,25-29).
Il mappaggio a colori delle velocità del flusso sanguigno intracavitario viene ottenuto simultaneamente alle immagini ecocardiografiche  bidimensionali convenzionali; le strutture cardiache mantengono quindi la loro consueta rappresentazione nella scala dei grigi.
Il campionamento delle velocità medie del flusso ematico viene effettuato mediante un sofisticato sistema di elaborazione automatica dei segnali Doppler, basato sulla tecnica dell’autocorrelazione. Il risultato è quello di una "Videoangiocardiografia Doppler" a colori  in tempo reale. Il codice di colori consente di trasmettere con immediatezza tre tipi d’informazione:
1) La direzione del flusso sanguigno: il flusso in avvicinamento al trasduttore viene codificato in rosso (Fig. 1), mentre quello in allontanamento viene rappresentato in blu (Fig.2).
2) Le diverse grandezze di velocità; esse vengono rappresentate da diversi livelli di luminosità del colore. I livelli di luminosità maggiori indicano velocità più elevate, mentre le velocità più basse, al di sotto di una certa soglia, non vengono rappresentate sullo schermo.
3) L’eventuale presenza di turbolenza del flusso, espressa dall’aggiunta del colore verde ai colori fondamentali rosso e blu, indicativa di varianza dello spettro delle velocità. Se la turbolenza è a carico del flusso in avvicinamento al trasduttore, esso apparirà giallo - arancio (rosso + verde), mentre un flusso turbolento in allontanamento dal trasduttore verrà rappresentato in violetto - turchese (blu + verde) (Fig. 1 e 12).

Figura 1- Fotogramma diastolico di una sezione longitudinale parasternale sinistra in soggetto normale. Il flusso ematico (frecce), dopo aver attraversato la mitrale, penetra in ventricolo sinistro e viene codificato in rosso-arancione.
Tale tipo di codificazione è dovuta a due motivi:
1) II flusso è in avvicinamento rispetto al trasduttore (situato all’apice della sezione triangolare), per cui il colore fondamentale di codificazione è il rosso.
2) Già normalmente può esistere un certo grado di turbolenza di flusso, per cui anche un flusso normale in avvicinamento può venir
codificato in giallo-arancio, per l’aggiunta di verde al colore fondamentale rosso. LA = atrio sinistro, LV = ventricolo sinistro, AO =
bulbo aortico.

Figura 2- Fotogramma sistolico nella stessa sezione e nello stesso soggetto della figura 1. Il flusso ematico (freccia) diretto dal ventricolo sinistro verso l’aorta viene ora rappresentato in blu, essendo in allontanamento rispetto al trasduttore.
LA = atrio sinistro, LV = ventricolo sinistro,
AO = aorta

Un altro fenomeno da tener presente nell’interpretazione dei flussi intracardiaci tramite Color Doppler è quello dell’ "aliasing", analogamente a quanto si verifica con il Doppler pulsato tradizionale. Il Color Doppler, infatti, può essere grossolanamente considerato come una forma di Doppler pulsato bidimensionale a campionamenti multipli istantanei contemporanei, espressi sotto forma di codice di colori. Il fenomeno dell’ "aliasing" si verifica quando la velocità di flusso supera la capacità di misura del sistema (limite di Nyquist); tale flusso a velocità elevata viene rappresentato come se si dirigesse in direzione opposta a quella in cui effettivamente si dirige, quindi nel colore opposto a quello che dovrebbe rappresentarne la direzione effettiva (fig. 8).
Un flusso turbolento viene usualmente rappresentato con aspetto "a mosaico di colori", per mescolamento di "pixels" (=aree minime di colore) di vari colori (rosso, blu, giallo-arancio, violetto-turchese) (fig. 3 -7, 11-13). Ciò è dovuto sia alla turbolenza di per se stessa (vedi punto 3 di cui sopra, relativo alla rappresentazione della varianza dello spettro delle velocità) sia a fenomeni multipli di aliasing all’interno del flusso turbolento.
L’analisi dei flussi intracardiaci mediante Doppler a codice di colori richiede l’utilizzazione di approcci e sezioni ecocardiografici multipli. Per ciascun approccio (parasternale, apicale, sottocostale, sovrasternale) dovranno essere studiate non solo le sezioni longitudinali, trasversali e 4 camere standard, ma anche le sezioni intermedie di volta in volta ritenute necessarie per la definizione diagnostica. I flussi intracardiaci (ed in particolare quelli patologici), infatti, sono complesse entità "quadridimensionali"; la "quarta dimensione" è rappresentata dal tempo, cioè dall’andamento e dalla variabilità del flusso durante la fase del ciclo cardiaco in cui esso si verifica. I profili di velocità dei flussi intracardiaci hanno un complesso e variabile andamento spaziale e temporale. Ne deriva che, per ottenere informazioni attendibili e  complete su tale andamento nei tre piani dello spazio e nel tempo, occorre studiare i flussi utilizzando tutti gli approcci e sezioni possibili ed analizzando le videoregistrazioni sia in tempo reale che al rallentatore e fotogramma per fotogramma. Ciò al fine di poter  descrivere con sufficiente precisione la complessa e dinamica "architettura" quadridimensionale dei flussi intracavitari.
Un’accurata manipolazione dell’apparecchiatura è richiesta per ottimizzare tutte le variabili tecniche e la regolazione della strumentazione. Va sottolineato che la metodica Color Doppler si inserisce come possibilità aggiuntiva di studio nell’ambito di un’apparecchiatura che può utilizzare tutte le altre tecniche ecocardiografiche tradizionali (M-mode, bidimensionale, Doppler pulsato, Doppler continuo) sia isolatamente sia in combinazione ed integrazione con la tecnica del mappaggio a colori dei flussi.

FLUSSO INTRACAVITARIO NEL SOGGETTO NORMALE (4,13,14,16,20)
Nel soggetto normale, esaminato dall’approccio apicale e secondo le sezioni 4 camere o longitudinale, in fase protodiastolica si realizza un’ampia colonna di colore rosso che proviene dall’atrio sinistro e si dirige verso il ventricolo sinistro attraverso l’orifizio mitralico; tale aspetto è visualizzabile anche in sezione longitudinale parasternale sinistra (Fig. 1).
La colonna di flusso passa sia attraverso l’orifizio mitralico principale, sia attraverso gli orifizi secondari, costituiti dagli spazi esistenti tra le corde tendinee (24). Durante la fase di riempimento lento si viene a creare un ampio vortice di sangue che si dirige verso l’apice del ventricolo e si incurva verso il tratto di efflusso, lungo il setto interventricolare. Tale vortice si dirige in direzione opposta a quella dell’influsso mitralico e viene codificato pertanto in blu. Il vortice gioca un ruolo importante, insieme a piccoli vortici secondari, nel facilitare il mantenimento della posizione della mitrale, in preparazione alla successiva chiusura. In più, il vortice consente la conservazione di considerevole energia cinetica immagazzinata sotto forma di momento angolare, come meccanismo di risparmio energetico, prima della successiva contrazione sistolica (30). La contrazione atriale, in fase telediastolica, determina un incremento di velocità del flusso transmitralico, visualizzato come incremento di luminosità della colonna di colore rosso, in avvicinamento al trasduttore. Durante la sistole il flusso intracavitario si colora in blu, allontanandosi dal trasduttore durante l’eiezione ventricolare (Fig. 2).
Lo studio del flusso in aorta ascendente e nell’arco può essere effettuato sia dall’approccio parasternale, destro e sinistro, che  dall’approccio soprasternale.
L’afflusso al ventricolo destro e l’efflusso in arteria polmonare possono essere visualizzati sia dall’approccio parasternale che da quelli apicale e sottocostale.
Il ritorno venoso sistemico può venire studiato sia dall’approccio sottocostale che da quello soprasternale.

VALVULOPATIE (2, 7, 9,10,11,14,15,17,20,22, 23)

STENOSI MITRALICA E TRICUSPIDALE (10, 11, 14,17, 20)
Nei pazienti con stenosi mitralica, la metodica ha permesso di evidenziare il flusso diastolico attraverso l’orifizio ristretto, diretto in genere verso l’apice del ventricolo sinistro. In caso di distorsione del piano della valvola, l’orifizio può non risultare in asse rispetto all’asse maggiore del ventricolo ed i jets transvalvolari possono avere direzioni diverse e non assiali. Talora possono evidenziarsi doppi jets. Il flusso transmitralico si colora in rosso dall’approccio apicale, anche se in tale patologia è frequente la presenza di turbolenza, rappresentata in giallo, ed il fenomeno dell’ "aliasing", per elevata velocità della parte centrale del jet, con viraggio del colore verso il blu (Fig. 3).

Figura 3 - Stenosi mitralica. Fotogramma diastolico in sezione quattro camere apicale. Il flusso ematico, che dopo aver attraversato la mitrale stenotica penetra in ventricolo sinistro (frecce), è stretto, ricco di turbolenza (espressa dall’aspetto "a mosaico") e con morfologia a "fiamma di candela". Tale caratteristiche sono tipiche dei flussi che abbiano attraversato una valvola mitrale stenotica, contrariamente a quanto avviene per il flusso attraverso valvole normali, che appare ampio e privo di turbolenza. LV = ventricolo sinistro, LA = atrio sinistro

Jets a geometria più allargata, a "fiamma di candela", sembrano più frequenti nelle stenosi valvolari più lievi, mentre jets a  geometria più stretta (a "scimitarra", a "fungo") e doppi jets sembrano prevalere nelle stenosi di grado più significativo. Il jet  transvalvolare della stenosi tricuspidale può essere visualizzato sia dall’approccio apicale che da quello parasternale, ma richiede uno studio estensivo, per la diversità delle deformazioni geometriche dell’orifizio stenotico, con variabilità nelle direzioni ed estensioni spaziali del jet.
La visualizzazione diretta dei jets e della loro direzione spaziale può consentire di migliorare l’accuratezza dell’allineamento del fascio Doppler continuo, per il calcolo delle velocità massime istantanee e quindi dei gradienti e delle aree valvolari da esse derivate.

INSUFFICIENZA MITRALICA (2, 7,12,14,15, 17, 20, 23)
Nei pazienti con insufficienza mitralica è possibile identificare agevolmente il jet rigurgitante. E’ possibile anche definirne la sede di origine, a livello del piano della valvola, la direzione, la morfologia e l’estensione all’interno della camera atriale sinistra (Fig. 4, 5). Il jet rigurgitante viene colorato in blu dagli approcci apicale e parasternale. La zona centrale del jet risulta però spesso colorata a "mosaico" in varie tonalità di colore, dovute a fenomeni di "aliasing" multipli, per l’elevata velocità dei jets, ed alla presenza di turbolenza.


Figura 4 - Insufficienza mitralica di grado moderato. Fotogramma sistolico in sezione longitudinale parasternale sinistra. E’ evidente (freccia) il jet di rigurgito a provenienza dal piano valvolare mitralico, con tipico aspetto "a mosaico" di colori. AO = aorta, LA =atrio sinistro, LV = ventricolo sinistro.

Figura 5 - Insufficienza mitralica importante da prolasso.
Fotogramma sistolico in sezione quattro camere apicale. L’atrio sinistro viene invaso da un ampio jet di rigurgito (frecce), con  aspetto "a mosaico" di colori legato alla turbolenza del jet di rigurgito, ma prevalentemente in arancione per prevalenza di fenomeno di aliasing. L’entità del rigurgito è riflessa dall’ampiezza del jet relativamente alle dimensioni dell’atrio sinistro. LV = ventricolo sinistro, LA = atrio sinistro

Utilizzando le diverse sezioni ed i diversi approcci ecocardiografici possono essere identificati sia jets a direzione assiale, rispetto all’asse maggiore del ventricolo, sia jets a direzione eccentrica, sia doppi jets. Il punto di origine del jet può variare nel contesto della valvola, in corrispondenza del punto di coaptazione dei lembi od in prossimità delle commissure laterali. La morfologia  del jet rigurgitante può variare da rotondeggiante a stretto "pennacchio", con possibilità di raggiungere posteriormente anche le vene  polmonari, pur non occupando necessariamente in senso trasversale un’area molto grande nell’atrio sinistro. Ciò rende almeno in parte ragione della difficoltà nella valutazione semiquantitativa del rigurgito mitralico mediante mappaggio sequenziale del reflusso in atrio sinistro con la tecnica del  Doppler pulsato tradizionale. Lo studio dell’estensione spaziale dell’area del jet rigurgitante al Color Doppler, specie in rapporto alle dimensioni della camera atriale, suggerisce la possibilità di una valutazione semiquantitativa dell’entità dei rigurgiti, pur tenendo presente la diversità del tipo d’informazione fornita dalla metodica Color Doppler nei confronti della metodica angiografica, utilizzata come riferimento. La metodica Doppler fornisce infatti una rappresentazione a colori dei profili di velocità di flusso in una particolare sezione tomografica, la metodica angiografica fornisce invece la proiezione densitometrica su un piano di un’informazione tridimensionale derivante dalla diluizione di un mezzo di contrasto all’interno di una cavità. Per tali motivi, flussi a bassa velocità potranno non essere codificati e quindi venire sottostimati al Color Doppler, rispetto all’angiografia, specie in camere dilatate. Viceversa, jets ad elevata velocità, specie in camere piccole, potranno determinare veloci spostamenti di fluido, da  impatto del jet sulla massa liquida periferica, con tendenza alla sovrastima dell’area di rigurgito al Color Doppler, rispetto al dato angiografico. E’ verosimile quindi che l’informazione fornita dal Color Doppler, proprio per la sua diversità intrinseca, richieda un approccio differente di valutazione ed una diversa metodologia di utilizzazione clinica rispetto all’informazione angiografica e delle sue proprie metodiche di analisi semiquantitativa e quantitativa. In questo senso gli studi di confronto fra Color Doppler ed Angiografia, utilizzata come "gold standard", pur se necessari in una fase iniziale di apprendimento, rischiano di deformare e sminuire il contenuto informativo della tecnica Color Doppler, qualora non vengano opportunamente chiarite le diversità metodologiche e di contenuto informativo delle due tecniche e non si cerchi di approfondire autonomamente il significato dell’informazione Doppler e di ottimizzarne la sua utilizzazione clinica, anche in termini decisionali.
In una nostra esperienza relativa a 47 casi studiati con cineventricolografia ed aortografia per insufficienza mitralica e/o aortica, le percentuali di concordanza, nella valutazione semiquantitativa dei rigurgiti, tra Color Doppler ed Angiografia sono state rispettivamente del 70% per l’insufficienza mitralica e del 58% per l’insufficienza aortica; l’entità della discordanza tra le due metodiche era quasi sempre di un grado di severità, assumendo come criterio di semiquantificazione una scala a tre gradi (lieve, moderata, severa). Più elevata (rispettivamente 80 e 90% per l’insufficienza mitralica e quella aortica) è stata la concordanza tra le due metodiche nell’identificazione della presenza o dell’assenza del rigurgito. In particolare, per quanto riguarda l’insufficienza mitralica, il Color Doppler può risultare ancor più sensibile della cineventricolografia nello studio di piccoli rigurgiti, in quanto consente di esplorare il piano valvolare mitralico, e l’atrio sinistro da approcci e sezioni multipli.
Nel complesso, quindi, in accordo a quanto già riportato in letteratura, anche nella nostra esperienza il Color Doppler si è dimostrato un’utile metodica per lo studio qualitativo e semiquantitativo dei rigurgiti; di particolare impatto clinico appare la possibilità, tramite tale metodica, di visualizzare istantaneamente il jet di rigurgito, permettendone l’analisi della geometria nelle tre dimensioni spaziali e nel tempo attraverso l’utilizzazione di approcci e sezioni multipli.

INSUFFICIENZA AORTICA (2, 14, 15, 17, 20, 22, 23)
Dall’approccio apicale il jet di rigurgito si codifica in rosso, così come dall’approccio parasternale basso, in quanto la direzione del jet ha una componente prevalente verso il trasduttore. Viceversa, dalle sezioni parasternali più alte il jet può venire codificato in blu, se prevale la componente in allontanamento dal trasduttore. Il jet di rigurgito percorre in certi pazienti la parte centrale del tratto di efflusso del ventricolo sinistro, portandosi più o meno in profondità verso l’apice dello stesso; in altri pazienti corre più aderente al setto interventricolare, mentre in altri ancora decorre invece in prossimità del lembo anteriore della mitrale. L’area di cavità colorata dal rigurgito tende a rimanere limitata al tratto di efflusso del ventricolo sinistro nelle insufficienze aortiche lievi, mentre tende ad estendersi verso il corpo e l’apice del ventricolo nelle forme più severe (fig. 6).

Figura 6 - Insufficienza aortica importante. Sezione 5 camere apicale modificata. Fotogramma diastolico. E’ evidente (frecce) un ampio jet di rigurgito con morfologia a "fiamma di candela" e con tipico aspetto a mosaico di colori che invade tutto il tratto di efflusso e buona parte della regione intermedia del ventricolo sinistro, spingendosi in profondità sin oltre la stessa.
Il Color Doppler si è rivelata utile metodica non solo nell’identificazione dei rigurgiti valvolari, ma anche nella loro valutazione semiquantitativa. LV = ventricolo sinistro, LA = atrio sinistro, AO = aorta

L’area di sezione trasversale del jet rigurgitante, relativa all’area di sezione del tratto di efflusso, valutata in sezione trasversale parasternale, sembra costituire un’altra metodolo gia affidabile nella valutazione semiquantitativa dell’entità del rigurgito, in confronto con la metodica angiografica. La larghezza del jet di rigurgito va valutata in tutte le sezioni ed in tutti gli approcci da cui il jet sia esplorabile (criterio questo valido per lo studio di qualsiasi rigurgito valvolare), per ottenere il maggior numero possibile di informazioni su di esso. Tale larghezza, a seconda dei casi, può divenire massima già subito sotto il piano valvolare aortico oppure a vari livelli del tratto di efflusso ventricolare sinistro; a tutt’oggi, la valutazione dell’area di sezione trasversale del jet rigurgitante, relativa all’area di sezione del tratto di efflusso rappresenta il criterio più affidabile per una semiquantificazione dei rigurgiti aortici con Color Doppler.
Resta comunque la diversità del contenuto informativo del Color Doppler rispetto all’Angiografia. Tale aspetto è stato discusso in  dettaglio nel paragrafo relativo all’insufficienza mitralica.
La coesistenza di lesioni valvolari associate, come la stenosi mitralica, non pregiudica la possibilità di valutazione agevole ed immediata del rigurgito aortico. La tecnica Color Doppler permette infatti di distinguere facilmente i due jets. Va anche detto che può  verificarsi la possibilità di un doppio jet da rigurgito aortico.

INSUFFICIENZA TRICUSPIDALE (14,15,17, 20, 23)
Va anzitutto ricordato che minimi gradi di insufficienza tricuspidale possono essere evidenziati anche in soggetti normali. Ciò non riveste alcun significato patologico noto. Nei pazienti con rigurgito tricuspidale, il jet viene visualizzato più agevolmente nelle sezioni parasternali longitudinali e trasversali del ventricolo destro, nella sezione 4 camere parasternale bassa ed apicale, oltre che in approccio sottocostale. Il jet in allontanamento dal trasduttore viene codificato con varie tonalità di blu e "mosaico" di colori.
Il jet decorre spesso lungo il setto interatriale; ma può decorrere più centralmente od essere addirittura diretto verso la parete libera dell’atrio destro. Anche nell’insufficienza tricuspidale, come in quella mitralica, si è osservata la possibilità di jets molto stretti, a "pennacchio", che tendono a portarsi posteriormente verso il tetto atriale, pur in presenza di rigurgiti valutabili clinicamente come lievi. Ciò dipende, almeno in parte,  dal gradiente sistolico ventricoloatriale e dalla velocità del rigurgito. Vanno tenute comunque presenti anche le considerazioni più generali sulla tecnica Color Doppler, cui si è fatto cenno nel paragrafo dell’insufficienza mitralica. Va infine ricordato che l’entità del rigurgito tricuspidale varia con l’attività respiratoria ed in relazione alla durata dei cicli cardiaci nei casi di fibrillazione atriale.
Il Color Doppler può poi risultare utile per migliorare la possibilità di allineamento ottimale al jet di rigurgito con il fascio del  Doppler Continuo, al fine di calcolare il gradiente ventricolo atriale e di ottenere una stima delle pressioni intracavitarie sistoliche in ventricolo destro ed in arteria polmonare (Fig. 7).

Figura 7 - Protesi di Bjork tricuspidale insufficiente. Fotogramma sistolico in sezione 4 camere parasternale sinistra modificata. E’  evidente (freccia) il jet di rigurgito tricuspidale che decorre lungo il setto interatriale. L’allineamento del fascio Doppler continuo lungo il jet di rigurgito (linea bianca decorrente all’interno del jet) consente di ottenere le curve di flusso diastolico (d) e di rigurgito sistolico (s) tricuspidali. In tal modo è possibile ottenere informazioni sia sulla presenza o meno e sul grado di eventuali ostruzioni al flusso transprotesico, sia (attraverso l’equazione di Bernoulli modificata) sul gradiente sistolico tra ventricolo destro ed atrio destro e quindi sulla pressione sistolica in ventricolo destro (previa determinazione semiquantitativa della pressione atriale  destra media in base ai dati clinico ecocardiografici). In assenza di stenosi polmonare, la pressione sistolica in ventricolo destro potrà essere considerata uguale alla pressione sistolica in arteria polmonare. In presenza di stenosi polmonare, per ottenere la pressione sistolica in arteria polmonare si provvederà a sottrarre dal valore di pressione sistolica ventricolare destra ottenuta, il gradiente transvalvolare polmonare. In tal modo, dall’integrazione di elementi Color-Doppler e Doppler Continuo, è possibile risalire ad utili informazioni sull’emodinamica delle sezioni destre.
RA = Atrio destro; LA = Atrio sinistro; d = curva diastolica di flusso transpotesico; s = curva sistolica di rigurgito protesico.

INSUFFICIENZA POLMONARE (14,15,17, 20, 23)
Mediante Color Doppler risulta agevole studiare l’insufficienza valvolare polmonare, spesso associata a valvulopatie mitraliche od a cardiopatie congenite, purchè l’arteria polmonare venga adeguatamente visualizzata. Ciò viene ottenuto, in genere, utilizzando la sezione trasversale a livello dei grandi vasi, in approccio parasternale alto, spesso in espirio profondo ed in decubito laterale sinistro forzato. Il jet diastolico, in avvicinamento al trasduttore, viene colorato in rosso e si diparte in genere dal centro della valvola, a livello del punto di coaptazione delle cuspidi (Fig. 8). Più difficile risulta acquisire tale informazione dall’approccio sottocostale, probabilmente per la maggiore profondità delle strutture, specie in sogetti adulti. Va ricordato come gradi lievi di rigurgito polmonare si riscontrino frequentemente anche in soggetti normali e non rivestano alcun significato patologico noto.

Figura 8 - Insufficienza polmonare importante.
Fotogramma diastolico, in sezione longitudianale del tratto di efflusso ventricolare destro. Un ampio e profondo jet (freccia) di  rigurgito, a partenza dalla valvola polmonare, si spinge in profondità in tratto di efflusso ventricolare destro. Il jet appare principalmente di colore rosso-arancio essendo in avvicinamento al trasduttore, mentre la parte centrale dello stesso viene codificata in blu per il fenomeno dell’ "aliasing", poiché essa presenta una velocità superiore a quella della parte periferica, che supera il limite di Nyquist. RVOT = Tratto di efflusso ventricolare destro, PT = Tronco dell’arteria polmonare, AO = Radice aortica.

VALVOLE PROTESICHE. ANEURISMA DISSECANTE DELL’AORTA (8, 9, 17, 20, 26,29)
II ruolo del Color Doppler, utilizzato intraoperatoriamente durante chirurgia valvolare, non è ancora sufficientemente codificato, ma l’applicazione di tale metodica risulta estremamente promettente in termini decisionali e di valutazione immediata, intraoperatoria, dei risultati della correzione. Per quanto riguarda poi le valvole protesiche, siano esse biologiche o meccaniche, il Color Doppler sembra offrire nuove possibilità di analisi del flusso transprotesico. Ciò ha particolare rilevanza in quanto aggiunge informazioni in un settore in cui permangono notevoli difficoltà di valutazione ed analisi da parte della tecnica ultrasonica, per i fenomeni di assorbimento e riverbero degli ultrasuoni da parte del materiale protesico. In questo campo risulta pertanto fondamentale l’esecuzione di uno studio ecocardiografico estensivo, l’utilizzazione di approcci e sezioni ecocardiografici multipli, anche non codificati, nonché un’attenta e complementare applicazione delle altre metodiche Doppler ed ecocardiografiche convenzionali. Anche l’utilizzazione di sonde intraesofagee può risultare di estrema utilità in questo settore. Mediante Color Doppler si è potuto osservare come il flusso transprotesico sia spesso ad elevata velocità (con fenomeni di "aliasing") anche in protesi normofunzionanti e come forma, direziono e geometria del jet transprotesico possano variare in relazione al tipo di protesi, al suo orientamento ed alle caratteristiche morfologico-cinetiche dell’elemento mobile (per le protesi meccaniche). Tale metodica appare potenzialmente di estremo interesse per la  possibilità di evidenziare direttamente e con immediatezza sia rigurgiti periprotesici che intraprotesici, oltre che per identificarne  con accuratezza la sede di origine (Fig. 9).
Il Color Doppler può anche consentire uno studio dettagliato dei flussi all’interno del lume vero o del falso lume nell’aneurisma dissecante dell’aorta, permettendo talora di evidenziare anche la breccia di ingresso. E’ possibile che in questo settore l’approccio transesofageo, per la sua ampia capacità di visualizzare l’aorta, possa risultare determinante, forse anche per ridurre la necessità di ulteriori indagini invasive, per lo meno in casi selezionati (Fig.10).

Figura 9 - (A-B) Lieve insufficienza
aortica di duplice origine (leak perivalvolare, "lavaggio") in protesi a disco aortica. Fotogrammi diastolici in sezione longitudinale parasternale sinistra alta (A) e bassa (B).
In A, si nota (freccia) un sottile jet di rigurgito (in allontanamento dal trasduttore a bassa velocità e privo di turbolenza, perciò codificato in blu tenue) proveniente dall’estremità antero-superiore della protesi; il punto di provenienza periferico di tale jet è compatibile con origine da piccolo leak periprotesico.
In B, si evidenzia (freccia) un piccolo jet di rigurgito (questa volta in avvicinamento, dato l’orientamento dell’aorta rispetto al trasduttore, quindi codificato in giallo-arancio) proveniente dal centro della protesi, perciò ascrivibile verosimilmente a "lavaggio".
Questo caso evidenzia sia l’estrema sensibilità del Color Doppler nell’identificazione di gradi anche minimi di rigurgito valvolare, sia la possibilità offerta dalla metodica di distinguere, a seconda del punto di provenienza del jet di rigurgito dal piano valvolare, l’origine di insufficienza protesica aortica da leak o da "lavaggio".
AO = Aorta
LV = Ventricolo sinistro
LA = Atrio sinistro

Figura 10 - Ecografia transesofagea dell’aorta ascendente toracica in un caso di aneurisma dissecante dell’aorta. Fotogrammi sistolico (1) e diastolico (2). In sistole (1) il flusso ematico passa dal vero (v) al falso lume (f) attraverso la breccia intimale (freccia).
Il flusso viene codificato prevalentemente in blu in quanto in allontanamento rispetto al trasduttore, ad eccezione della parte a livello della breccia, che viene codificata in arancione per 2 possibili motivi: A) perché ancora in avvicinamento rispetto al trasduttore, B) perché passando attraverso la breccia prende velocità e, per il fenomeno dell’"aliasing", viene codificata in colore opposto a quello "effettivo".
In diastole (2) il flusso ematico ritorna dal falso al vero lume, venendo codificato in blu in quanto in allontanamento rispetto al trasduttore e senza fenomeno di aliasing, essendo tale "reflusso" diastolico a bassa velocità.
Questo caso mette in evidenza come le informazioni fisiopatologiche fornite del Color Doppler, in associazione a quelle bidimensionali, possano contribuire (nel caso specifico con ecografia intraesofagea) all’identificazione del vero e del falso lume nella dissezione aortica.
v = vero lume f = falso lume

CARDIOPATIE CONGENITE (5, 14, 17, 20, 25, 28, 29)
Per quanto riguarda gli shunts intracardiaci od a livello duttale il Color Doppler consente di visualizzare direttamente anche shunts di piccola entità (Fig. 11). Ciò è risultato utile anche nei difetti del setto interventricolare di tipo muscolare non identificabili direttamente dalle immagini ecocardiografiche bidimensionali. Shunts intracardiaci, interatriali od interventricolari, di entità significativa, sono in genere rappresentati da ampie aree di colore che attraversano il setto, anche se la possibilità di una valutazione semiquantitativa dell’entità dello shunt, in base alla planimetria delle aree di colore, è ancora oggetto di ricerca e controversia. L’informazione sui flussi può risultare di più difficile lettura nelle cardiopatie congenite più complesse e nei bambini più piccoli, in cui si richiede un elevato numero di fotogrammi per secondo,  per l’elevata frequenza cardiaca di base e per la contemporanea presenza, in piccoli campi di esplorazione, di multipli flussi ad elevate velocità e turbolenza. Anche in tale settore può pertanto risultare decisiva l’utilizzazione complementare delle altre metodiche Doppler e di imaging ecocardiografico convenzionali.

Figura 11- Difetto del setto interventricolare di tipo muscolare.
Fotogramma sistolico di una sezione quattro camere apicale. E’ evidente (frecce) un jet «con aspetto "a mosaico" di colori legato alla turbolenza del flusso) da shunt sinistro-destro, che attraversa il setto interventricolare a .ivello della parte media dello stesso e penetra in ventricolo destro.
Nella diagnostica dei difetti del setto interventricolare di tipo muscolare, la metodica Color Doppler si è rilevata di fondamentale importanza, permettendo di visualizzare anche shunts molto piccoli e rendendone la ricerca molto meno indaginosa che non con le tecniche Doppler tradizionali (pulsato e continuo) RV = Ventricolo destro LV = Ventricolo sinistro RA = Atrio sinistro

Di fondamentale importanza appare la possibilità, che il Color Doppler offre, di identificare con immediatezza flussi da rigurgito valvolare (Fig. 12) o da shunt (Fig. 13) quando il quadro clinico (come può accadere in particolare nel neonato) non consenta conclusioni diagnostiche definitive, pur potendo essere orientativo per anomalie di tal genere, e l’ecocardiografia convenzionale dia solo informazioni aspecifiche.

Figura 12 - Cuore univentricolare, con isomerismo atriale di tipo sinistro e valvola atrioventricolare unica, gravemente insufficiente.
Fotogramma sistolico in una sezione 4 camere modificata.
L’atrio (a) è in gran parte riempito da un ampio jet di rigurgito (frecce) con tipico aspetto "a mosaico". Le parti più periferiche del jet, essendo a più bassa velocità di quelle centrali, non vengono codificate in aliasing e mantengono quindi colore blu, essendo in allontanamento rispetto al trasduttore; tale blu, peraltro, essendo rappresentativo di flusso turbolento, appare di tipo violetto-turchese, così come il flusso ematico nel ventricolo unico (v).
v = ventricolo unico
a = atrio

Figura 13 - Comunicazione tra ventricolo sinistro ed atrio destro da difetto della pars atrioventricularis del setto interventricolare membranoso. Fotogramma sistolico in sezione quattro camere apicale. E’ presente un lungo jet di shunt (frecce), che, scorrendo sul versante destro del setto interatriale, si spinge in profondità sino al tetto dell’atrio destro. Tale jet proviene dalla crux e presenta l’aspetto "a mosaico" tipico dei jets da rigurgito.
Il Color Doppler si è rivelato di fondamentale importanza nella diagnosi delle comunicazioni tra ventricolo sinistro ed atrio destro; tale tipo di patologia, infatti, quando sia in associazione a DIV perimembranoso, può venire facilmente misconosciuta sia clinicamente che angiograficamente.
RV = Ventricolo destro
RA = Atrio destro
LV = Ventricolo sinistro
LA = Atrio sinistro

Da rilevare infine l’utilità del Color Doppler nel follow-up postoperatorio delle cardiopatie congenite, per valutare i risultati a
breve e lungo termine dell’intervento chirurgico (Fig. 14,15).
 

Figura 14 - Lieve insufficienza aorto-mitrotricuspidale in esiti di Switeh operation per trasposizione completa delle grandi arterie.
Dall’alto in basso:
1) fotogramma diastolico in sezione cinque camere apicale modificata. Si noti (freccia) il piccolo jet da rigurgito aortico, codificato in arancione in quanto in avvicinamento rispetto al trasduttore.
2) fotogramma sistolico in sezione quattro camere apicale modificata. La freccia indica un piccolo jet da rigurgito mitralico, codificato in blu in quanto in allontanamento rispetto al trasduttore.
3) fotogramma sistolico in sezione quattro camere apicale. E’ evidente (freccia) un piccolo jet da rigurgito tricuspidale, codificato prevalentemente in blu in quanto in allontanamento rispetto al trasduttore.
Anche questo caso evidenzia l’estrema sensibilità della metodica Color Doppler nell’identificazione dei rigurgiti valvolari.
LV = Ventricolo sinistro LA = Atrio sinistro RV = Ventricolo destro RA = Atrio destro

Figura 15 - Esiti di intervento di Senning per trasposizione delle grosse arterie.
Fotogramma diastolico di una sezione quattro camere apicale modificata. Le teste di freccia nere indicano gli esiti della resettazione atriale. Il flusso proveniente dalle vene polmonari (prima freccia in basso a destra) passa dal neo atrio sinistro all’atrio destro (frecce sulla sinistra dell’immagine) e, attraverso la tricuspide, in ventricolo destro venendo codificata in giallo arancio in quanto in avvicinamento al trasduttore. Appare evidente la rilevanza dell’informazione fisiopatologica di flusso fornita dal Color Doppler, la cui utilità si estende anche al follow-up delle cardiopatie congenite operate.
RA = Atrio destro RV = Ventricolo destro LV = Ventricolo sinistro

CARDIOMIOPATIE. INFARTO MIOCARDICO (12, 14, 17, 18, 20)
In presenza di gravi e diffusi deficit di pompa, come nella cardiomiopatia dilatativa od in infarti miocardici estesi, si sono evidenziati disturbi generalizzati del flusso intracavitario. Nei casi di infarto miocardico con aneurisma localizzato, il flusso può risultare a bassa velocità, od in opposizione di fase (differente colore), all’interno della sacca aneurismatica.
Nella cardiomiopatia ipertrofica il Color Doppler, può consentire di evidenziare l’accelerazione di flusso e la turbolenza a livello del tratto di efflusso del ventricolo sinistro in sistole, oltre che l’eventuale concomitante rigurgito mitralico.

DISCUSSIONE E CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE
II Color Doppler, che consente la visualizzazione in tempo reale delle velocità di flusso intracardiaco mediante codice di colori, nel contesto delle convenzionali immagini ecocardiografiche bidimensionali, offre un diverso e nuovo tipo di informazione integrata il cui valore concettuale, fisiopatologico e clinico è ancora per certi versi di non semplice ed approfondita valutazione. E’ certo però che l’istantaneità e l’immediatezza dell’informazione diagnostica fornita risultano spesso "impressionanti". Molte informazioni, infatti, che richiedono tempi lunghi di acquisizione e notevole manualità con le metodiche Doppler tradizionali, diventano facilmente e rapidamente ottenibili con il Color Doppler, riducendo i tempi d’esame e consentendo un’analisi più completa ed approfondita dei flussi intracardiaci.
Va riconsiderata però la diversità sostanziale del tipo d’informazione fornita dal Color Doppler (mappaggio delle velocità di flusso) rispetto ad altre metodiche di imaging quali l’angiografia di contrasto o radioisotopica (rappresentazione densitometrica della diluizione di un mezzo di contrasto).
Sono quindi necessarie maggiore esperienza ed ulteriori ricerche al fine di approfondire la conoscenza del reale contenuto informativo di tale nuova metodica. E’ verosimile che sia necessario un nuovo approccio metodologico di analisi, più aderente alle caratteristiche del contenuto informativo del Color Doppler, che offre la possibilità di avvicinarsi allo studio della geometria tridimensionale dei flussi. Il salto qualitativo ed innovativo, anche in termini tecnologici e matematici, è notevole, e va probabilmente considerato analogo al passaggio dalla tecnica M-mode a quella bidimensionale.
Va poi sottolineato che il Color Doppler si inserisce nel contesto di un’apparecchiatura che può utilizzare tutte le altre tecniche ultrasoniche tradizionali. Il Color Doppler va infatti considerato come tecnica complementare e non sostitutiva delle altre metodiche ecocardiografiche, di cui potenzia pertanto l’impatto clinico e l’affidabilità decisionale.
La metodica risente comunque di possibili limitazioni e richiede accurati accorgimenti. Una scadente qualità delle immagini può pregiudicare qualsiasi corretta informazione sui flussi intracavitari. La distanza o profondità delle strutture e dei relativi flussi dal trasduttore condizionano l’adeguatezza dell’informazione Doppler e quindi anche della codificazione a colori. La regolazione dell’apparecchia tura è critica, in quanto anche minime variazioni di regolazione possono modificare ampiamente le caratteristiche della codificazione a colori. La metodica dipende quindi in gran parte dall’operatore e dalle sue capacità. Per quanto riguarda le applicazioni cliniche di tipo quantitativo, esse richiedono ancora approfondimenti e ricerche, per la difficoltà di definire adeguati parametri di standardizzazione.
Il fenomeno dell’aliasing, così frequente in ambito clinico, nonostante le perplessità iniziali può fornire immediate ed utili informazioni su sede e distribuzione spaziale delle velocità di flusso più elevate, anche al fine di ottimizzare l’allineamento del Doppler continuo e di completare l’informazione fisiopatologica sulla geometria tridimensionale dei flussi.
In conclusione, nonostante il Color Doppler sia una tecnica ancora "giovane", essa ha già dimostrato potenzialità ed applicabilità cliniche inaspettate. L’integrazione con le altre metodiche ultrasoniche, Doppler e di imaging, offre al cardiologo clinico uno strumento di estrema utilità clinica pratica, sia in campo diagnostico, sia come supporto alla sua decisionalità, anche in termini terapeutici, sia per l’acquisizione di informazioni fisiopatologiche finora ottenibili con difficoltà od addirittura non ottenibili con metodiche incruente.
E’ certo però che il Color Doppler costituisce una nuova "filosofia" dell’immagine ed un affascinante campo di ricerca, il cui contenuto informativo, così altamente innovativo, si presta ad ulteriori approfondimenti e le cui potenzialità cliniche, pur già attualmente notevoli, non sono state ancora completamente estrinsecate.

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Parole chiave: Ecocardiografia Doppler a colori

 

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