Scopri Come l'Ecografia Polmonare Sta Rivoluzionando la Diagnosi del COVID-19: Linee Guida Essenziali

L’ecografia toracica risulta essere un mezzo diagnostico dinamico, utile per i pazienti con COVID-19. L’ecografia del torace è in grado di intercettare le minime alterazioni iniziali della pneumopatia, di stimare un indice di gravità e di possibile evoluzione.In questo contesto, l'imaging integrato può essere determinante non solo per la diagnosi di polmonite, ma anche per il monitoraggio della terapia e per ottenere informazioni prognostiche.

Modalità di Esecuzione dell'Esame Ecografico

L’esame ecografico deve eseguito esplorando tutta la superficie toracica con paziente seduto, se supino posizionando il paziente in decubito laterale per poter esaminare le zone posteriori e declivi (soprattutto nei pazienti COVID-19). Le scansioni ecografiche possono essere eseguite sia longitudinalmente (cranio caudali) che trasversalmente (tra gli spazi intercostali) cercando di valutare la maggior parte della superficie polmonare.

Anatomia Ecografica di Base

Gli ultrasuoni ricostruiscono immagini fedeli delle strutture della parete toracica. In condizioni normali la pleura fa da specchio e impedisce di studiare l’anatomia del polmone. La linea pleurica è espressa come una linea singola, iperecogena che scorre sincrona con gli atti del respiro (sliding).

Linee A e Linee B

Le linee A sono riverberi orizzontali della linea pleurica che si ripetono sotto la linea pleurica caratterizzata dalla stessa spaziatura tra la sonda e la linea pleurica. Queste linee sono osservate in soggetti sani e possono essere cancellate (da linee B) o potenziate (in presenza di pneumotorace). Le linee B (Ring Down) sono artefatti di riverbero verticale che derivano dalla linea pleurica e si estendono sul fondo dello schermo senza sbiadirsi, muovendosi in modo sincrono con lo scorrimento polmonare.

Ecografia e Polmoniti

Ecograficamente le polmoniti sono l’espressione del consolidamento parenchimale che si epatizza non essendo areato. Le sindromi intersitiziali sono condizioni patologiche in cui è possibile visualizzare artefatti verticali (linee B) in numero variabile.

Imaging nel Percorso Diagnostico del Paziente COVID-19

La diagnosi definitiva avviene attraverso dei test specifici, mentre ancora da definire è l’esatto ruolo dell’imaging nel percorso assistenziale del paziente con COVID-19 sospetto o confermato. Il parametro discriminante per cui un paziente con sospetto COVID-19 viene ricoverato in ospedale o rimandato a domicilio è la presenza di insufficienza respiratoria, legata al processo polmonare eventualmente in atto (insufficienza respiratoria anche subclinica visto l’andamento rapidamente progressivo della patologia).

Il dato funzionale è facilmente ottenibile con l’esecuzione di un’emogasanalisi o da un test del cammino dei 6 min, mentre il dato anatomico-morfologico è legato all’esecuzione di test di imaging.Le polmoniti interstiziali sono caratterizzate dalla raccolta dell’edema e dell’infiltrato infiammatorio cellulare, più che nelle cavità alveolari, negli spazi interstiziali (pareti alveolari), e solo negli stadi più avanzati di malattia iniziano a riempire gli spazi cavi, prima in maniera subtotale (“ground glass”) e poi totale (consolidamento).

Ruolo della Radiografia del Torace

L’esame radiografico standard del torace è caratterizzato da bassa sensibilità nell’identificazione delle alterazioni polmonari più precoci del COVID-19, caratterizzate da opacità a “vetro smerigliato”. Pertanto non è l’esame radiologico più indicato, se non per la diagnosi iniziale di esclusione di altre polmoniti alveolari batteriche.

Tomografia Computerizzata del Torace (TC)

La tomografia computerizzata (TC) del torace, in particolare la TC ad alta risoluzione (HRCT), anche nelle fasi iniziali del processo morboso presenta un’elevata sensibilità diagnostica. I reperti di più comune riscontro all’HRCT sono state le aree a “vetro smerigliato” o “ground glass” multifocali bilaterali, associate ad aree di consolidazione con distribuzione a chiazze, prevalentemente periferiche/subpleuriche, e con maggior coinvolgimento delle regioni posteriori e dei lobi inferiori.

Oltre che nelle prime fasi della diagnosi, l’HRCT è utile nel valutare il decorso e la severità della malattia, e quindi nell’orientare il management clinico del paziente. La progressione della malattia correla quindi con l’aumento del numero, delle dimensioni e della densità delle aree di “ground glass” negli esami HRCT, con comparsa di consolidazioni parenchimali diffuse e bilaterali con broncogramma aereo nel contesto.

Anche l’American College of Radiology afferma che la TC non dovrebbe essere usata né per lo screening né come prima linea radiologica, ma solamente in pazienti ospedalizzati, sintomatici o con specifiche indicazioni cliniche.

Ecografia Toracica: Utilità di Impiego

Lo studio ecografico del torace, già ampiamente utilizzato soprattutto in ambito della medicina di urgenza per la diagnosi e il follow up ospedaliero delle polmoniti Covid correlate nel corso delle precedenti ondate pandemiche, può avere un ruolo come importante complemento diagnostico sul territorio nella gestione ambulatoriale di questi pazienti, grazie alle sue caratteristiche di praticità, assenza di effetti collaterali, possibilità di utilizzo al letto del malato, in pazienti pediatrici, in gravidanza.

In periodo pandemico, l’elevata sensibilità della metodica ecografica nel rilievo di alterazioni pleuro-parenchimali anche precoci Covid correlate, si associa ad alta specificità, di non molto inferiore ai dati TC torace.

L’ecografia toracica permette di rilevare una serie di alterazioni ecografiche multiple, bilaterali, multidistrettuali prevalenti ai campi polmonari medio-inferiori e postero-laterali che nel loro insieme definiscono un pattern ecografico tipico che si può definire “covid like”.

Nel corso delle prime ondate pandemiche di Covid 19 le alterazioni ecografiche riscontrate al torace consistevano in ispessimenti, irregolarità e interruzioni della linea pleurica, presenza di linee B multifocali separate o confluenti, piccoli consolidamenti o piccole raccolte liquide sub-pleuriche, rari consolidamenti di dimensioni maggiori, che risultano scarsamente vascolarizzati alla valutazione ecodoppler.

Studio Ecografico Toracico: Protocollo LUS

L’utilizzo del protocollo LUS (Lung Ultrasound Score), impiegato in questo studio per la valutazione ecografica del torace, permette di evidenziare le alterazioni ecografiche in atto e la loro mappatura topografica utile per successivi follow up evolutivi.

La metodica prevede lo studio sistematico secondo un ordine progressivo di analisi ben preciso, dei due emitoraci, dx e sx, suddivisi ciascuno in sei settori, 2 anteriori (superiore +inferiore)+ 2 laterali (superiore +inferiore) +2 posteriori (superiore +inferiore) con la successiva registrazione delle alterazioni ecografiche pleuro-parenchimali riscontrate, prevalentemente linee B, su un’apposita scheda.

In questo studio si è proceduto inoltre alla successiva mappatura topografica su modello tridimensionale delle alterazioni ecografiche riscontrate, utile per successivi controlli nel tempo.

Ecografia Toracica nell'Era Omicron: Differenze Rispetto alla Variante Delta

Sfruttando la sensibilità e le potenzialità dell’ecografia toracica ambulatoriale nel rilevare alterazioni strutturali pleuroparenchimali Covid-correlate anche di piccola entità, note dalla letteratura specialistica e già riscontrate direttamente nel corso del precedente studio in corso di pandemia delta, si è voluto verificare se le differenze delta/omicron rilevate dal punto di vista clinico e derivate dalla letteratura, fossero accompagnate da analoghe differenze dal punto di vista dell’imaging ecografico del torace.

Nel periodo 1 dicembre 2021-30 marzo 2022 in corso di ondata pandemica omicron, sono stati studiati clinicamente ed ecograficamente 61 pazienti risultati positivi al tampone Covid 19, presenza di sintomi simil-influenzali, scelti “a caso” tra gli oltre 300 pazienti Covid positivi valutati globalmente nello stesso periodo e caratterizzati da sintomatologia clinica equivalente.

La valutazione clinica ed ecografica è stata effettuata 8-20 giorni dopo la guarigione confermata dalla negativizzazione del tampone e dalla chiusura ufficiale del periodo di malattia. I pazienti selezionati dovevano avere un’anamnesi negativa per precedente infezione da SARS-CoV-2 durante le altre ondate pandemiche. Lo studio ecografico di ogni paziente è stato eseguito secondo il protocollo LUS mediante ecografo Mindry DP 10 e sonda ecografica Convex a frequenze di 3-4 MHz con ricerca e mappatura topografica di modificazioni ecografiche compatibili con alterazione pleurica e/o interstiziale Covid-19 correlata del torace (prevalentemente linee B) e la registrazione su una scheda specifica, e la successiva registrazione degli stessi rilievi su modello tridimensionale, utile per facilitare successivi controlli evolutivi nel tempo del numero e della localizzazione delle lesioni anomale ecografiche riscontrate.

In base ai dati così rilevati, i pazienti sono stati suddivisi in 4 classi in funzione della numerosità dei settori polmonari interessati da alterazioni ecografiche (gruppo 1 =0 settori interessati, gruppo 2 =1-3 settori interessati, gruppo 3 =4-6 settori interessati, gruppo 4 >6 settori interessati). Un’ulteriore suddivisione è stata effettuata in base alla monolateralità o alla bilateralità delle lesioni riscontrate. I risultati ottenuti sono stati confrontati con i dati analoghi relativi a un gruppo di pazienti con pregressa infezione da SARS-CoV-2 esaminati nel corso della precedente ondata pandemica delta (dicembre 2020-maggio 2021), in periodo pre-vaccinale, riportati in un precedente studio, per valutare le eventuali differenze.

Ecografia Toracica: Reperti Clinici e Obiettivi (Omicron vs. Delta)

Dal punto di vista clinico, tutti i pazienti studiati sono stati paucisintomatici o hanno lamentato sintomi simil-influenzali di non grave entità (cefalea, rinite, faringodinia, febbre, mialgie). Sono stati trattati con farmaci antipiretici, antinfiammatori e sintomatici senza complicanze. Nessuno ha necessitato del ricovero ospedaliero o di ossigenoterapia domiciliare.

Appare evidente la differenza con i pazienti guariti dopo infezione delta e valutati nel precedente studio, tra i quali la maggior parte aveva accusato sintomi importanti, desaturazione, indicazione a terapie aggiuntive con antibiotici, steroidi e/o a ossigenoterapia domiciliare, non sufficienti in alcuni casi a evitare il ricovero ospedaliero e ulteriori provvedimenti (ventilazione assistita, ventilazione meccanica).

In tutti i pazienti esaminati l’esame obiettivo toracico risultava privo di focalità o elementi di rilievo patologico importanti.

Riscontri Ecografici al Torace: Confronto tra Ondata Pandemica Delta e Omicron

Nei pazienti studiati dopo guarigione da infezione delta, nello studio del 2021, indifferentemente dalla storia clinica e dalla gravità dei sintomi lamentati, erano presenti lesioni pleuro-parenchimali multiple, polimorfe, bilaterali (linee B, micro-addensamenti o micro-versamenti sub pleurici) che delineavano nell’insieme un pattern ecografico suggestivo e diagnostico in fase pandemica di tipo “covid like“, persistente anche a mesi dalla guarigione e presente inaspettatamente anche in pazienti paucisintomatici o asintomatici, conviventi con pazienti sintomatici e con sola positività al tampone Sars- CoV-2. I pazienti con più di 4 settori polmonari interessati da alterazioni pleuropolmonari rilevate all’ecografia toracica risultavano essere il 79%, mentre i pazienti con meno di 4 settori interessati erano solo il 21%.

I pazienti valutati post-infezione omicron sono stati mediamente studiati più precocemente rispetto alla tempistica attuata per i pazienti del precedente studio.

Al di là della netta differenza clinica di cui già riferito, al controllo ecografico questi pazienti presentavano unicamente focalità di tipo B. I pazienti con alterazioni ecografiche polmonari interessanti meno di 4 distretti erano il 75%, e solo il 25% dei pazienti presentava più di 4 distretti polmonari interessati da lesioni ecografiche. Le linee B rilevate apparivano inoltre meno numerose globalmente e di dimensioni ridotte rispetto a quelle rilevate nei pazienti del precedente studio.

Appare netta la differenza in termini di numerosità di distretti interessati con i pazienti post-infezione delta. Si segnala inoltre la differenza di tipologia e morfologia delle alterazioni ecografiche rilevate.

Situazione Vaccinale e Numero di Lesioni Riscontrate

Sostanzialmente non si sono evidenziate significative differenze tra i tre gruppi esaminati (0 dosi, 2 dosi, 3 dosi effettuate), con una media di 2,18 campi interessati da alterazioni ecografiche. Si segnala, l’età media più elevata dei pazienti già vaccinati con ciclo vaccinale completo.

Si segnala inoltre, nel gruppo con ciclo vaccinale completato, la presenza di alcuni soggetti con sintomatologia respiratoria più marcata e con un elevato numero di lesioni bilaterali, con pattern “covid like”, abituale nella precedente ondata pandemica causata da variante delta, ma non comune nell’ondata attuale, fortemente sospetti, in assenza della possibilità di una tipizzazione virologica, per aver contratto una “tardiva“ infezione delta, la cui presenza, anche in base ai dati della letteratura recente non è del tutto escludibile.

Parametro	Post-Delta	Post-Omicron
Pazienti con >4 settori interessati	79%	25%
Tipo di alterazioni	Linee B, micro-addensamenti, micro-versamenti	Linee B

Impiego dell'Ecografia Toracica nella Pratica Clinica

Negli ultimi decenni l’ecografia toracica ha destato una crescente attenzione in ambito clinico, particolarmente nel campo della medicina d’urgenza, terapia intensiva e pneumologia.L’ecografia è una modalità altamente sensibile e specifica per la diagnosi e il monitoraggio di differenti condizioni morbose del polmone e pleuriche, con costi contenuti e senza esposizione a radiazioni ionizzanti. È uno strumento semplice, versatile, facilmente utilizzabile a letto del malato anche come guida per le procedure interventistiche; la recente pandemia COVID ne ha esteso il suo impiego.

Per rimarcare l’importanza di questo strumento basta pensare alla consolidata e diffusa applicazione della POCUS (Point of Care Ultrasound) nella gestione del paziente critico. La qualità ed attendibilità diagnostica dell’esame ecografico sono in gran parte legate alle abilità e conoscenze dell’operatore che “costruisce” e “interpreta” le immagini in tempo reale. Questo articolo si pone come obiettivo quello di fornire nozioni teoriche di base sull’utilizzo dell’ecografia con approccio clinico-integrato mirato al paziente respiratorio.

Principi Fisici dell'Ecografia

Il termine ecografia significa letteralmente “scrittura degli echi”, deriva infatti dai termini “eco” e “grafia”. Quindi, l’ecografia o ultrasonografia è la trascrizione grafica (immagine) generata dall’interazione tra onde elastiche longitudinali (ultrasuoni) che si propagano con velocità variabile in base alla densità e all’impedenza acustica del mezzo fisico di trasmissione (strutture dell’organismo).

Non potendo propagarsi nel vuoto, gli ultrasuoni richiedono un mezzo di propagazione per la loro diffusione; durante il loro percorso gli ultrasuoni alterano transitoriamente le forze elastiche di coesione delle particelle costitutive del mezzo di propagazione stesso e la loro propagazione viene progressivamente attenuata seguendo fenomeni fisici che sono alla base della formazione dell’immagine.

Elaborazione dell’Immagine Ecografica

Ogni ecografo è costituito fondamentalmente da tre elementi: una sonda (che trasmette e riceve il segnale real-time), un sistema elettronico (che genera l’impulso di trasmissione e riceve l’eco riflesso alla sonda elaborando il segnale ricevuto), un sistema di visualizzazione. In sintesi, l’apparecchio ecografico genera fasci di ultrasuoni diretti verso i tessuti. L’impatto degli US con i tessuti genera echi di ritorno che vengono registrati dalla sonda stessa e convertiti in segnale elettrico. Il segnale elettrico viene elaborato dal sistema centrale e trasformato in immagini ecografiche visibili dall’operatore tramite un monitor.

Il principio è del tipo “input-eco”, la sonda produce un input sonoro che poi rimane in attesa di ricevere gli echi provenienti dai tessuti biologici a differenti profondità e caratteristiche.

Modalità B-mode e M-mode

B-mode (Brightness Mode): è la modalità più utilizzata, permette una rappresentazione bidimensionale attraverso una modulazione della luminosità. M-mode (Motion scan o Motion-Mode): La modalità M-mode è adatta in particolare per lo studio di strutture in movimento, risulta utile per misurare con precisione le camere e le pareti cardiache, oltre che per una valutazione qualitativa del movimento delle valvole e delle pareti. Questa modalità può essere utile per valutare lo sliding polmonare ed escludere la presenza di pneumotorace. La modalità M-mode consente inoltre di misurare mediante un approccio transtoracico l’efficienza diaframmatica ovvero la valutazione quali- e quantitativa dell’escursione diaframmatica nelle diverse fasi dell’atto respiratorio, di notevole importanza per le patologie ostruttive, restrittive e per il monitoraggio del paziente in ventilazione meccanica, in previsione di successivi tentativi di weaning.

Tipologia di Sonde Ecografiche

Gli apparecchi ecografici più moderni utilizzano sonde composte da numerosi cristalli piezoelettrici ordinati a costituire filiere con disegni geometrici variabili. In base al tipo di configurazione si identificano tre principali tipi di sonde lineari, convex (e microconvex), phased. Ogni sonda è caratterizzata da una frequenza fondamentale che è quella del fascio di ultrasuoni che emette. Le sonde attuali sono generalmente “multifrequenza”, in grado di emettere frequenze fondamentali in uno spettro ampio, con la possibilità di variarle secondo necessità dettate dal tipo di esame da effettuare.

Le immagini ecografiche sono visualizzate sul monitor in modo che nella parte superiore siano rappresentati gli strati superficiali (vicini alla sonda) e nella parte inferiore quelli più profondi (lontani dalla sonda). Per lo studio ecografico del torace sono generalmente utilizzate la sonda Convex e la lineare (con frequenze comprese tra 5 e 7,5 MHz). La sonda Convex fornisce immagini panoramiche, in particolare permette un’ottima visualizzazione della pleura e alterazioni del parenchima polmonare sottostante. La sonda lineare fornisce un più limitato e specifico campo di osservazione, amplificando però la resa dell’immagine pleurica.

Principio Doppler

Le applicazioni doppler sfruttano un principio fisico chiamato effetto doppler secondo il quale un’onda che incontra un bersaglio in movimento subisce una variazione di frequenza direttamente proporzionale alla velocità di movimento del bersaglio. Nella pratica clinica l’ecografia sfrutta l’effetto doppler per valutare la velocità di scorrimento del sangue nei vasi; si ricavano così direzione, velocità e turbolenza del flusso ematico. Nella pratica clinica esistono diverse tecniche doppler che dipendono dalle caratteristiche di emissione degli US e vengono distinte in Doppler Pulsato (Pulsed Wave, PW) e Continuo (Continuous Wave, CV), Color Doppler (CD), Power Doppler (PD).

Sebbene la tecnica doppler riconosca un uso più specifico nello studio del sistema cardiovascolare, il suo utilizzo è diventato sempre più utile per l’approccio diagnostico differenziale nelle patologie polmonari e pleuriche quali la polmonite, l’atelettasia e le lesioni neoplastiche.

Artefatti in Ecografia Polmonare

Artefatti orizzontali (Linee A): riverberi trasversali, a distanza equivalente a quella tra la cute e la linea pleurica (effetto specchio) che riproducono in profondità la linea pleurica.Artefatti verticali (Linee B): “riverberi” a partenza pleurica estesi fino a raggiungere il margine inferiore dello schermo, si muovono insieme allo sliding polmonare e mascherano le linee A.

Qualsiasi condizione in grado di aumentare la densità del parenchima polmonare, sia per perdita di componente aerea sia per aumento della componente liquida o solida, è in grado di generare questa tipologia di immagine artefattuale.