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CONOSCIAMO LE TECNICHE DI DIAGNOSTICA STRUMENTALE?

di SUSANNA BENASSI Accanto alla diagnosi "clinica" che si basa sulle competenze e capacità osservative del medico, c'è quella cosiddetta "strumentale" che utilizza cioè particolari macchinari e tecnologie nell'esplorazione del corpo e "parla" attraverso immagini. Termini come RAGGI X, TAC, RISONANZA, ECOGRAFIA, etc... sono entrati a far parte del nostro linguaggio comune, ma quanto sappiamo davvero sul loro meccanismo di funzionamento, sulle varie tecniche impiegate e sopratutto, siamo in grado di distinguerne le differenze applicative nello studio delle varie patologie? Perché il medico prescrive una TAC, piuttosto che una RISONANZA? La ricerca ha fatto passi da gigante in questo campo e l'introduzione di nuove strumentazioni ha reso alcuni esami molto più "sicuri", efficacemente esplicativi e meno invasivi.

 

Cerchiamo di capire come agiscono e perché,a seconda delle circostanze, l'uno e' più indicato dell'altro, attraverso le parole del Dr. Carlo Tessa Radiologo e dirigente medico presso l'U.O di Radiologia dell'Ospedale Versilia e responsabile del servizio di Risonanza magnetica.

Un po' di storia... Quando e come nasce la radiologia? E che differenza c'è tra i termini "radiologia" e "diagnostica per immagini"?

La Radiologia nasce con la scoperta dei raggi X da parte di Röntgen, avvenuta nel 1895. Fino alla seconda metà del novecento i raggi X, che sono radiazioni ionizzanti, sono stati l’unica risorsa di diagnostica per immagini disponibile, mentre nei periodi successivi sono state scoperte anche altre metodiche. Per questo motivo oggi si preferisce parlare non di “radiologia”, ma di diagnostica per immagini.

Quali sono attualmente le tecniche di "diagnostica per immagini"? 

Le principali tecniche di diagnostica per immagini attualmente disponibili sono la radiologia tradizionale, l’angiografia, la tomografia computerizzata (TC), l’ecografia e la risonanza magnetica (RM). L’ecografia e la RM non utilizzano raggi X.

 

Iniziamo,parlando di RADIOLOGIA CONVENZIALE (RX). Qual'e' il meccanismo che sta dietro a quella che nel linguaggio corrente definiamo "lastra", ossia l'immagine ottenuta attraverso i raggi X? 

In questo caso le immagini sono ottenute generando un fascio di raggi X per mezzo di un tubo radiogeno. I raggi X, al passaggio attraverso il corpo del paziente, vengono assorbiti ed attenuati in maniera maggiore o minore a seconda delle diverse strutture anatomiche attraversate. Il fascio di raggi X in uscita dal paziente va quindi ad impressionare una pellicola radiografica (la “lastra”), che risulterà intensamente annerita dove i raggi X sono passati più liberamente ( ad es attraverso le strutture aeree come il parenchima polmonare) , mentre apparirà più chiara dove meno raggi X sono riusciti a passare ( ad esin corrispondenza delle ossa che appaiono quindi bianche nella radiografia).

 

La "lastra" viene ancora stampata su pellicola, come un tempo? 

Attualmente , con l’avvento della radiologia digitale, si tende ad eliminare le lastre ed a utilizzare rilevatori di raggi x che consentano di visualizzare ed archiviare le immagini su computer. La documentazione dell’ indagine radiografica viene perciò consegnata al paziente su CD o DVD.

In quali casi, nonostante l'introduzione di nuove tecniche, si continua ad utilizzare la "radiologia convenzionale"? 

La radiologia convenzionale viene largamente utilizzata per lo studio delle ossa e del torace ( ad es per ricercare eventuali polmoniti, tumori o versamenti pleurici). Anche gli organi addominali possono essere studiati per mezzo di radiografie, ed in questo caso possono venire utilizzati mezzi di contrasto (mdc) a base di bario o soluzioni iodate sia pervia orale ( ad es per lo studio dell’ esofago e dello stomaco) che per via rettale ( nel studio del grosso intestino). I reni e le vie urinarie possono invece essere valutati con urografia, che utilizza mdc iodati somministrati per via endovenosa .

 

Cos'è l'Angiografia, come si pratica e a cosa serve? 

L’angiografia è una metodica radiologica che utilizza raggi X e che permette di esaminare i vasi sanguigni per mezzo dell’iniezione diretta di mdc al loro interno. Questa metodica è resa possibile grazie all’utilizzo di particolari cateteri estremamente sottili, che consentono di raggiungere per via endovascolare il distretto da esaminare. Nella maggior parte dei casi l’accesso vascolare è effettuato attraverso i vasi femorali in regione inguinale oppure a livello dei vasi omerali del braccio. I cateteri vengono quindi fatti avanzare all’interno dei vasi fino a raggiungere il distretto desiderato. L’esame angiografico consente di evidenziare le alterazioni del calibro e il decorso dei vasi, che possono presentarsi come restringimenti del lume vascolare (stenosi) , occlusioni, o viceversa dilatazioni patologiche (aneurismi). Una volta condotta la parte “diagnostica” dello studio, ogni esame può completarsi con trattamenti mirati a risolvere la patologia individuata, ad esempio mediante angioplastica (dilatazione del lume vasale ottenuta gonfiando un apposito palloncino) e posizionamento di stent o protesi vascolari.

 

L'Angiografia , da chi viene praticata? Direttamente dal radiologo, o da questi in tandem con altro specialista? Esiste una figura professionale specifica dedicata a questo genere d'interventi? 

L’ angiografia, come tutte le tecniche interventistiche, deve essere effettuata da personale specificamente dedicato alla metodica, dopo adeguata preparazione. Solitamente viene eseguita dal radiologo o dal chirugo vascolare se vanno esaminati i vasi toraco-addominalie degli arti, dal neuroradiologo quando si studiano i vasi intracranici e dal cardiologo se è necessario valutare le coronarie. Non si tratta pero’ di suddivisioni tassative. Ad esempio i vasi del collo  sono comunemente studiati e trattati da tutte queste figure professionali.

 

La TC, più diffusamente conosciuta come TAC, in cosa si differenzia e caratterizza rispetto ai tradizionali RAGGI X? 

La tomografia computerizzata (TC) è una metodica diagnostica per immagini, che consente di riprodurre sezioni (tomografia) del corpo del paziente per mezzo di una valutazione statistico-matematica (computerizzata) dell'assorbimento dei raggi X da parte delle strutture corporee esaminate. È nota anche come tomografia assiale computerizzata (TAC ), perche’ inizialmente le immagini venivano generate solo sul piano assiale, (perpendicolare cioè all'asse lungo del corpo).

 

Quando e' stata concepita la TC? 

La TC fu ideata all’inizio degli anni 70 da Hounsfield e Cormack, che per questo vinsero il premio Nobel per la medicina nel 1979.

 

Può spiegarci come funziona? 

Nelle moderne apparecchiature TC (TC spirale multistrato) il tubo radiogeno che emette i raggi X ed il sistema dei rilevatori (detettori) sono collocati all’interno di una struttura ad anello , chiamata "gantry".Durante l’indagine, il lettino su cui il paziente è disteso viene fatto scorrere attraverso il gantry, il tubo radiogeno ruota attorno al paziente ed i detettori , al lato opposto, rilevano i raggi che sono riusciti ad attraversare le strutture corporee in esame. I raggi X risulteranno più meno attenuati essenzialmente a seconda della densità delle strutture attraversate. Il valore di attenuazione dei raggi X misurato dai detettori verràpoi trasformato dal computer in una tonalità di grigio e quindi in una immagine visibile su monitor.Al contrario della radiologia tradizionale, la TC riesce a differenziare tra loro strutture che hanno densità vicina a quella delle parti molli (ad es parenchimi, vasi, tessuti neoformati, liquor, sostanza grigia, sostanza bianca etc), delle quali con radiologia tradizionale non e’ possibile ottenere immagini distinte.

Quando e' necessario questo esame?

La TC è ormai largamente diffusa ed è utilizzata per la valutazione di tutti i distretti corporei. Le moderne apparecchiature TC sono in grado di produrre scansioni assiali (“fette” o “slices”) di spessore anche inferiore agli 0,5 mm , e di valutare in pochi secondi l’intero corpo umano. Utilizzando software dedicati, è inoltre possibile la elaborazione tridimensionale delle immagini acquisite. I campi di applicazione di questo esame sono numerosi, sia in campo diagnostico (neurologico, vascolare, oncologico, traumatologico, cardiologico ecc), che interventistico ( biopsie TC guidate, posizionamento di drenaggi, ecc).Spesso gli esami TC richiedono l'impiego di mezzo di contrasto a base di Iodio iniettato per via endovenosa, che consente di ottenere un maggior contrasto tra tessuti di diversa natura permettendo di meglio caratterizzare le anomalie eventualmente riscontrate .

L'Ecografia invece? Che tipo di tecnologia usa?

L'ecografia o ecotomografia è una metodica che non utilizza radiazioni ionizzanti ma ultrasuoni, cioè onde sonore che hanno una frequenza superiore a quella più alta udibile dall’orecchio umano. Queste onde sono generate da cristalli piezoelettrici, che hanno la caratteristica di entrare in vibrazione ad altissima frequenza quando eccitati da impulsi elettrici e che sono inseriti in una sonda mantenuta a contatto con la pelle del paziente. Gli ultrasuoni si propagano nei tessuti biologici incontrando una certa resistenza, detta impedenza acustica, che ha valore diverso da tessuto a tessuto. Nei punti di contatto tra tessuti a diversa impedenza parte del fascio di ultrasuoni viene riflessa, costituendo il segnale di ritorno (eco) che viene rilevato dalla sonda stessa, elaborato da un computer e presentato su un monitor.

Gli ultrasuoni sono innocui? 

Al contrario di quanto accade con le radiazioni ionizzanti, allo stato attuale non sono stati documentati effetti dannosi determinati dal passaggio degli ultrasuoni attraverso i tessuti, e pertanto l’ecografia puo’ essere considerato un esame sostanzialmente privo di rischi e di controindicazioni.

In quali casi e' utile il sistema ecografico?

L’ecografia viene largamente utilizzata per studiare numerosi organi, tra i quali tiroide, ghiandole salivari, mammelle,cuore, organi addominali, parti molli ( ad es per valutazione di cisti, lipomi o linfonodi) articolazioni , tendini e strutture vascolari ( eco-color- doppler). E' inoltre impiegata nella guida di procedure interventistiche , ad es biopsie per esami citologici ed istologici o posizionamento di drenaggi. Anche in ecografia può essere usato mezzo di contrasto endovenoso, in questo caso costituito da microbolle gassose . Questa tecnica può essere utilizzata sia per studi vascolari, sia per caratterizzare lesioni degli organi addominali. L’ecografia non è invece indicata nello studio di strutture circondate da osso o da aria , che le onde ultrasonore non hanno la capacità di attraversare.

Parliamo della Risonanza Magnetica, quando e' nata e su che tipo di tecnologia si basa?

La Risonanza Magnetica Nucleare (RMN) è una metodica che ha fatto la sua comparsa nel campo della diagnostica medica in epoca relativamente recente (alla fine degli anni 80). La Risonanza non utilizza radiazioni ionizzanti ma sfrutta le proprietà magnetiche degli atomi che costituiscono i nostri tessuti, ed in particolare degli atomi di idrogeno. Attualmente si preferisce utilizzare il termine Risonanza Magnetica (RM), proprio per evitare allarmismi generati dall’ aggettivo nucleare, che viene associato ai rischi da radioattività, con la quale la RM in realtà non ha niente a che vedere.

Cosa accade durante un esame con RM?

Il tomografo di RM è costituito fondamentalmente da un grosso magnete e da bobine che emettono e ricevono onde elettromagnetiche. Sia il magnete che le bobine sono racchiuse nell’involucro di un tubo, più lungo del gantry della TC, al cui interno viene posizionato ilpaziente.I protoni di idrogeno del corpo umano possono essere considerati come piccoli magneti,quindi, quando il paziente viene posizionato all’interno del tubo , essi si orientano secondo la direzione del campo magnetico generato dall’ apparecchiatura. Questa situazione di equilibrio viene alterata da particolari impulsi di radiofrequenza generati dalle bobine. Quando l’impulso di radiofrequenza viene interrotto, i protoni di idrogeno ritornano allo stato iniziale emettendo un segnale che viene rilevato ed utilizzato per la ricostruzione delle immagini.

Le onde elettromagnetiche hanno effetti negativi sul corpo umano?

Sia il campo magnetico generato dal magnete che le onde elettromagnetiche emesse dalle bobine non provocano di per sé effetti biologici dannosi documentati. L'unico inconveniente è rappresentato da un fastidioso rumore durante l’esecuzione dell’esame, al quale si pone rimedio tramite cuffie fornite al paziente. Tuttavia esistono alcune situazioni nelle quali l’esecuzione dell’ indagine di RM potrebbe essere pericolosa.

Può farci qualche esempio? Quando può essere pericolosa la RM?

La RM è in genere controindicata nei portatori di pace-maker cardiaco o dineurostimolatori i. Altra controindicazione puo’ essere la presenza di materiale ferromagnetico (ad es schegge metalliche) nel corpo del paziente, soprattutto se localizzato in sedi critiche . In genere i materiali attualmente utilizzati in ambito chirurgico o interventistico sono realizzati con materiali RM-compatibili, come il titanio e non costituiscono più una controindicazione all’esecuzione dell’esame.

In quali circostanze diagnostiche e' prescritto questo esame?

La RM ha attualmente un campo di applicazione estremamente ampio che comprende lo studio di patologie del sistema nervoso , dell’apparato gastro-intestinale , del distretto uro-genitale , dell’apparato muscolo-scheletrico, e del sistema cardio-vascolare. Per particolari quesiti puo’ essere opportuno completare l’esame di RM con la somministrazione di mezzo di contrasto ( in questo caso a base di gadolinio) per via endovenosa.

La RISONANZA "FUNZIONALE", invece? Cos'è? E quando è perché viene utilizzata?

La risonanza funzionale e’ una particolare tecnica di RM che sfrutta le alterazioni del segnale determinate dall’ incremento del flusso sanguigno legate all’attivazione delle cellule cerebrali. In pratica quando una determinata regione cerebrale si attiva, ad esempio perché è deputata all’esecuzione di un movimento, il flusso ematico in quella sede aumenta , e questo provoca un incremento del segnale di RM che può venire rilevato con opportune sequenze. L’attivazione cerebrale può essere studiata durante l’esecuzione di movimenti , durante lo svolgimento di test cognitivi o anche in condizioni di riposo, e si possono valutare le sue alterazioni in caso di varie patologie neurologiche, La RM funzionale viene utilizzata in modo particolare in ambito di ricerca, ed il suo ruolo clinico èattualmente indirizzato prevalentemente alla pianificazione dell’ intervento neurochirurgicoin caso di lesioni situate in sedi “critiche” , cioè in corrispondenza  di regioni cerebralifunzionalmente rilevanti (ad esempio perchè deputate al movimento).

Una curiosità... Da sempre nella nostra testa, l'associazione RAGGI X=RADIAZIONI=PERICOLO TUMORI e' automatica...Come stanno realmente le cose?

I raggi X possono provocare danni somatici (sostanzialmente possono favorire l’insorgenza di tumori) sull’individuo che si sottopone all’indagine e danni genetici sulla suaeventuale discendenza ( questo è il motivo della particolare attenzione che si riserva alla protezione delle gonadi nei pazienti in età fertile).La frequenza di queste alterazioni, alle dosi di radiazione in gioco in radiologia è molto bassa ed è proporzionale alla dose di radiazione assorbita , ma non può mai essere considerata pari a 0. La dose somministrata con una singola radiografia è bassa, mentre risulta più elevata per la TC. .Proprio per la sua potenziale pericolosità, ogni esame radiologico deve essere giustificato da uno specifico quesito diagnostico e la sua esecuzione deve essere ottimizzata al fine di somministrare meno dose possibile al paziente, pur senza compromettere l’efficacia diagnostica dell’indagine. 

I  mezzi di contrasto utilizzati dal radiologo possono a loro volta essere pericolosi?

I mdc attualmente impiegati in radiologia sono farmaci sicuri . Quelli somministrati per via endovenosa vengono prevalentemente eliminati per via renale, in breve tempo e senza conseguenze per il paziente. Problemi possono semmai sorgere in gaso di insufficienza renale, che può rappresentare una controindicazione alla somministrazione di contrasto.Come per qualsiasi altro farmaco è pero’ sempre possibile che un paziente sia allergico almdc, sviluppando reazioni anche gravi, fino allo shock anafilattico. Per questo motivo il personale che somministra mdc è appositamente preparato ad affrontare queste emergenze, e nelle strutture dove si somministra mdc viene richiesta la presenza di un anestesista pronto ad intervenire.Vorrei inoltre chiarire un punto, fonte di frequente apprensione nei pazienti. I mezzi di contrasto impiegati in radiologia, al contrario di quanto avviene con i farmaci somministrati in medicina nucleare, NON sono radioattivi, e quindi non creano nessun problema per chi dovesse venire a contatto con il paziente nel periodo successivo all’indagine.

 

NOTE BIOGRAFICHE

Il Dr. Carlo Tessa e' nato il 22.01.1965 a Pietrasanta (LU), si è laureato in Medicina e Chirurgia presso l’ Università di Pisa nel 1991 e nel 1995 ha acquisito la specializzazione in Radiologia presso la medesima Università.Nel 2004 ha conseguito il dottorato di ricerca in Neuroscienze presso l’Università di Firenze. Dal 1997 al 2001 ha lavorato come Dirigente Medico presso l’ U.O di Radiologia dell’ Ospedale di Lucca. Dal 2001 è Dirigente Medico presso l’ U.O di Radiologia dell’ Ospedale “ Versilia”, dove è responsabile del servizio di Risonanza Magnetica, che ha inserito in vari progetti di ricerca in collegamento con altre strutture ospedaliere ed universitarie. E’ autore di numerose pubblicazioni si riviste nazionali ed internazionali. Specifico campo di ricerca del Dr Tessa e’ rappresentato dalle tecniche avanzate di neuroimaging con RM, applicate in particolare a malattie neurodegenerative . Si occupa in particolare di diffusione protonica, tecniche avanzate di analisi strutturale , risonanza magnetica funzionale, Cardio RM e CardioTC.

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