L'ecografia è una tecnica diagnostica che si serve degli ultrasuoni, ovvero onde meccaniche elastiche longitudinali caratterizzate da lunghezze d'onda piccole e frequenze elevate. Le onde sono caratterizzate da un moto oscillatorio in cui la sollecitazione di un elemento si trasmette agli elementi vicini e da questi agli altri, fino a propagarsi a tutto il sistema.
La frequenza è definita come il numero di oscillazioni complete, o cicli, che le particelle compiono nell'unità di tempo ed è misurata in Hertz (Hz). Il range di frequenze utilizzate negli ultrasuoni è compreso tra 1 e 10-20 Mega Hertz (MHz, cioè un milione di Hertz) ed a volte è anche maggiore di 20MHz.
Per propagarsi, gli ultrasuoni hanno bisogno di un substrato, come il corpo umano, di cui alterano transitoriamente le forze elastiche di coesione delle particelle. Si definisce come Impedenza Acustica la resistenza intrinseca della materia ad essere attraversata dagli ultrasuoni.
I diversi tessuti del corpo umano hanno tutti una impedenza diversa, ed è questo il principio su cui si basa la tecnica ecografica. Per esempio, aria e acqua hanno bassa impedenza acustica, grasso fegato e muscolo ce l'hanno intermedia e osso ed acciaio ce l'hanno altissima.
Il Dispositivo Ecografico
Il dispositivo utilizzato si chiama ecografo. La parte principale dell’ecografo è il trasduttore, che è una sonda a ultrasuoni. Il trasduttore emette onde sonore ad alta frequenza che penetrano nel corpo e rimbalzano sugli organi o sui tessuti interni, generando onde sonore riflesse.
Un sistema di impulsi amplifica e elabora i segnali dei ritorni degli ultrasuoni riflessi, creando immagini digitali in tempo reale. La console di controllo è l’unità principale dell’ecografo, attraverso la quale il personale medico controlla il processo di acquisizione delle immagini. Possono essere regolate diverse impostazioni, come la frequenza degli ultrasuoni o la profondità di penetrazione.
Nell'ecografia gli ultrasuoni vengono generati per effetto piezoelettrico ad alta frequenza. Per effetto piezoelettrico si intende la proprietà, posseduta da alcuni cristalli di quarzo o di alcuni tipi di ceramiche, di vibrare ad alta frequenza se collegati ad una tensione elettrica, quindi se attraversati da una corrente elettrica alternata.
Questi cristalli sono contenuti all'interno della sonda ecografica posta a contatto con la cute od i tessuti del soggetto, chiamata trasduttore, che emette così fasci di ultrasuoni che attraversano i corpi da esaminare e che subiscono un'attenuazione che è in rapporto diretto con la frequenza di emissione del trasduttore.
Ogni volta che gli ultrasuoni incontrano un'interfaccia, il fascio viene in parte riflesso (torna indietro) ed in parte rifratto (cioè assorbito dai tessuti sottostanti). Il fascio riflesso viene chiamato anche eco; esso, in fase di ritorno, si dirige nuovamente al trasduttore dove eccita il cristallo della sonda generando una corrente elettrica.
È possibile perciò, tramite l'analisi delle caratteristiche dell'onda ultrasonora riflessa, ottenere informazioni utili per differenziare strutture con diversa densità. L'energia di riflessione è direttamente proporzionale alla variazione di impedenza acustica tra due superfici.
Modalità di Scansione Ecografica
L’ecografia utilizza diversi tipi di scansione per fornire un’immagine dell’interno del corpo:
- Scansione B-mode (modalità B): è il tipo di scansione bidimensionale più comune in ecografia. Utilizza gli ultrasuoni per creare un’immagine bidimensionale dei tessuti interni.
- Scansione Doppler: viene utilizzata per valutare il flusso sanguigno all’interno dei vasi sanguigni.
- Ecografia tridimensionale (3D): utilizza una serie di immagini bidimensionali per creare la rappresentazione tridimensionale di una struttura anatomica.
- Ecografia in tempo reale: Questo tipo di scansione consente di visualizzare le immagini in tempo reale durante l’esame.
Preparazione e Procedura dell'Esame
Per svolgere una ecografia, il paziente può essere invitato a spogliarsi dalle parti del corpo da esaminare, per indossare un camice ospedaliero. Il tecnico medico o il radiologo applica un gel trasparente sulla pelle nell’area da esaminare.
Il trasduttore, simile a una sonda, viene quindi posizionato sulla pelle e spostato delicatamente lungo l’area da esaminare. Durante l’esame il tecnico o il radiologo può richiedere al paziente di cambiare posizione, respirare o trattenere il respiro temporaneamente per ottenere immagini più chiare e dettagliate.
Le immagini ottenute vengono quindi valutate dal medico specializzato, che le interpreta per formulare una diagnosi precisa.
Tecniche di Visualizzazione delle Immagini Ecografiche
Esistono diverse modalità di visualizzazione delle immagini ecografiche, tra cui:
- A-Mode (Amplitude Mode): Ogni eco viene presentato come una deflessione della linea di base, come un "picco" la cui ampiezza corrisponde all'intensità del segnale che lo ha generato. È di tipo monodimensionale.
- TM-Mode (Time Motion Mode): Il dato A-Mode viene arricchito dal dato dinamico. Si ottiene un immagine bidimensionale in cui ogni eco è rappresentato da un punto luminoso.
- B-Mode (Brightness Mode): Si tratta di una classica immagine Ecotomografica della rappresentazione su un monitor televisivo degli echi provenienti dalle strutture in esame. L'immagine viene costruita convertendo le onde riflesse in segnali la cui luminosità è proporzionale all'intensità dell'eco.
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