Nell'ecografia, un generatore di segnale è combinato con un trasduttore. I cristalli piezoelettrici nel generatore di segnale convertono l'energia elettrica in onde sonore ad alta frequenza, che vengono inviate ai tessuti. I tessuti disperdono, riflettono e assorbono le onde sonore in vari gradi. Le onde sonore che vengono riflesse (echi) vengono convertite in segnali elettrici. Un computer analizza i segnali e visualizza le immagini anatomiche sullo schermo.

L'ecografia è portatile, ampiamente disponibile, relativamente economia, e priva di rischi. Non viene utilizzata nessuna radiazione

Usi dell'ecografia

L'ecografia può identificare masse superficiali e corpi estranei (p. es., nella tiroide, mammelle, testicoli, arti, e alcuni linfonodi). Per le strutture più profonde, altri tessuti e differenti densità (p. es., ossa, gas) possono interferire con le immagini.

L'ecografia viene comunemente utilizzata per valutare quanto segue:

• Cuore (ecocardiogramma): per esempio, per rilevare anomalie valvolari e dimensionali delle camere e stimare la frazione di eiezione e la cinetica parietale.

• Cistifellea e vie biliari: per esempio, per rilevare calcoli biliari e ostruzione delle vie biliari.

• Tratto urinario: per esempio, per distinguere le cisti (solitamente benigne) dalle masse solide (spesso maligne) nei reni o per rilevare ostruzioni come calcoli o altre anomalie strutturali nei reni, ureteri, o vescica

• Organi riproduttivi femminili: per esempio, per rilevare tumori e infiammazioni alle ovaie, tube di Falloppio, o utero

• Gravidanza: per esempio, per valutare la crescita e lo sviluppo del feto e per rilevare anomalie della placenta.

• Apparato muscolo-scheletrico: per valutare muscoli, tendini e strutture nervose.

L'ecografia può anche essere utilizzata per guidare la biopsia e per posizionare cateteri endovenosi.

L'ecografia è talvolta effettuata internamente, utilizzando un piccolo trasduttore sulla punta di un endoscopio o di un catetere vascolare.

Varianti dell'ecografia

I dati ecografici possono essere mostrati in diversi modi.

A-mode

Questa modalità di visualizzazione è la più semplice; i segnali vengono registrati come picchi su un grafico. L'asse verticale (Y) del display mostra l'ampiezza e l'asse orizzontale (X) mostra la profondità o la distanza nel paziente.

Questo tipo di ecografia viene usata per le indagini oculistiche.

B-mode (scala di grigi)

Questa modalità in genere viene utilizzata nella diagnostica per immagini; i segnali vengono mostrati come immagini anatomiche bidimensionali.

Il B-mode è spesso usato per valutare il feto in via di sviluppo e per esaminare organi tra cui fegato, milza, reni, tiroide, testicoli, mammelle, utero, ovaie e prostata.

L'ecografia in B-mode è abbastanza rapida nel mostrare il movimento in tempo reale, come per esempio il movimento del cuore o la pulsatilità dei vasi sanguigni. L'imaging in tempo reale fornisce informazioni anatomiche e funzionali.

M-mode

Questa modalità è usata per visualizzare strutture in movimento; i segnali riflessi dalle strutture in movimento sono convertiti in onde che vengono mostrate continuamente lungo l'asse verticale.

L'M-mode è usato principalmente per la determinazione del battito cardiaco fetale e nell'imaging cardiaco, soprattutto per la valutazione di disturbi valvolari.

Doppler

Questo tipo di ecografia viene usata per valutare il flusso sanguigno. L'ecodoppler utilizza l'effetto Doppler (alterazione della frequenza del suono per riflessione da un oggetto in movimento). Gli oggetti in movimento sono i globuli rossi nel sangue.

La direzione e la velocità del flusso sanguigno possono essere determinate analizzando i cambiamenti della frequenza delle onde sonore:

• Se un'onda sonora riflessa ha una frequenza inferiore rispetto all'onda sonora trasmessa, il flusso di sangue si allontana dal trasduttore.

• Se un'onda sonora riflessa ha una frequenza maggiore rispetto all'onda sonora trasmessa, il flusso di sangue si avvicina al trasduttore.

• L'entità della variazione di frequenza è proporzionale alla velocità del flusso sanguigno.

I cambiamenti della frequenza delle onde sonore riflesse sono convertiti in immagini che mostrano la direzione e la velocità del flusso sanguigno

L'ecodoppler viene anche usato

• Per valutare la vascolarizzazione dei tumori e degli organi

• Per valutare la funzione cardiaca (p. es., come per l'ecocardiogramma)

• Per rilevare l'occlusione e la stenosi dei vasi sanguigni

• Per rilevare coaguli di sangue nei vasi sanguigni (p. es., nella trombosi venosa profonda)

L'ecodoppler visualizza informazioni del flusso sanguigno sotto forma di un grafico con la velocità sull'asse verticale e il tempo sull'asse orizzontale. Velocità specifiche possono essere misurate se può essere determinato l'angolo Doppler (l'angolo tra la direzione del fascio di ultrasuoni e la direzione di flusso del sangue). Le misure di velocità e l'aspetto della traccia spettrale Doppler possono indicare la gravità delle stenosi vascolari.

L'ecodoppler combina la visualizzazione grafica dello spettro di frequenze con le immagini di B-mode.

L'ecocolordoppler converte le informazioni del flusso sanguigno in un'immagine con il flusso del sangue riprodotto a colori; è sovrapposto su un'immagine ecografica a scala di grigi. La direzione del flusso sanguigno è indicata dalla tonalità di colore (p. es., rosso per il flusso di sangue verso il trasduttore, blu per il flusso di sangue che si allontana dal trasduttore). La velocità media del flusso di sangue è indicata dalla luminosità del colore (p. es., rosso brillante indica flusso ad alta velocità verso il trasduttore; blu scuro indica flusso a bassa velocità che si allontana dal trasduttore).

Svantaggi dell'ecografia

La qualità delle immagini dipende dalle capacità dell'operatore.

Ottenere immagini chiare delle strutture da esaminare può essere tecnicamente difficile nei pazienti in sovrappeso.

L'ecografia non può essere utilizzata per esplorare strutture coperte da ossa o gas, così determinate immagini possono essere difficili da ottenere.