indagini strumentali - Centro Studi Synapsy

INDAGINI STRUMENTALI
L'evoluzione tecnologica ha messo a disposizione dell'Ortopedico una diagnostica strumentale
preziosa per la sua attività professionale. Tuttavia questo non deve far dimenticare che un corretto
approccio diagnostico al pazien-te con una patologia muscolo-scheletrica necessita sempre di
un'attenta valutazione clinica preliminare, essenziale per discriminate le sedi anatomiche di origine
del dolore e per la scelta della migliore sequenza di immagini. Per una soluzione esaustiva del
quesito diagnostico sono talvolta necessarie pin tecniche di imaging, in quanto non solo il tipo di
patologia presente, ma anche lo stadio dell'impegno patologico condizionano l'iter diagnostico in
termini di efficacia. La diagnostica per immagini continua ad essere uno strumento importante per
monitorizzare il decorso ed individuate le complicazioni nei pazienti sottoposti a trattamenti
conservativi e chirurgici ortopedico-traumatologici.
RADIOGRAFIA
Sebbene la diagnostica per immagini muscolo-scheletrica abbia subito una profonda evoluzione
negli ultimi decenni, l'esame radiografico mantiene tuttora il suo ruolo di indagine di prima istanza
in gran parte delle patologie a carico dell'apparato locomotore, e spesso risulta di per se sufficiente
sia per formulate una corretta diagnosi che per monitorizzare l’andamento di un trattamento.
FUNZIONAMENTO
L’energia fornita è un fascio di raggi X, proveniente dal tubo radiogeno, questi attraversano il
paziente e vengono attenuati in base ai tessuti attraverso i quali passano, a valle viene rilevato il
fascio di uscita attraverso un rivelatore e quindi ricostruita l’immagine planare in 2 dimensioni.
In passato veniva utilizzata una radiografia analogica e la lastra veniva sviluppata come una
pellicola fotografica. Attualmente si utilizzano delle radiografie digitali, dove dal rivelatore viene
ricavato un segnale digitale che può essere rielaborato mediante un computer.
Appariranno in bianco le aree nei quali i raggi hanno subito una grande attenuazione (osso), mentre
saranno nere quelle dove non c’è stata attenuazione.
La naturale radioopacità del tessuto osseo, legata alla presenza di un'alta concentrazione di sali
minerali ad elevato numero atomico, ne consente la facile visualizzazione con questa tecnica,
differenziandolo dalla cartilagine, dalle strutture fibrose e dai tessuti molli circostanti. Inoltre e
possibile valutare non solo la morfologia dell'osso, ma anche la sua organizzazione strutturale in
osso compatto e osso spongioso, potendo cosi delineare quelle lesioni che determinano alterazioni
sia della forma che della struttura normale dell'osso.
Anche la diagnostica per immagini di una lesione dei tessuti molli può iniziare da una radiografia:
oltre a mettere in evidenza una patologia ossea sottostante che simula clinicamente una massa dei
tessuti molli, i radiogrammi sono in grado di rivelare calcificazioni o ossificazioni nei tessuti molli
suggestive di una diagnosi specifica.
L'esame radiografico in genere permette la diagnosi rapida ed accurata di fratture e lussazioni, cosi
come la caratterizzazione delle fratture in termini di localizzazione, estensione, morfologia e
allineamento, senza necessità di ricorrere ad altre metodiche pin sofisticate. In questi casi
l'accuratezza diagnostica può essere migliorata valutando attentamente i sovrastanti tessuti molli, in
quanto la presenza di versamenti articolari, livelli grasso-liquidi, edema localizzato dei tessuti molli
ed obliterazione dei piani di tessuto adiposo possono essere segni di un sottostante trauma osseo o
articolare. Anche per i tumori e le lesioni simil-tumorali dello scheletro, la radiografia rimane una
guida insostituibile nella valutazione dell'attivita biologica, del grado, della probabile diagnosi
istologica e delle scelte terapeutiche.
La radiografia e quindi la principale tecnica di imaging utilizzata per l'approccio diagnostico alla
maggior parte delle patologie muscolo-scheletriche quali traumi, infezioni, alterazioni metaboliche,
anomalie congenite e dello sviluppo, tumori e patologie infiammatorio-degenerative: è un'indagine
disponibile su larga scala, economica, di facile esecuzione tecnica, accettabile come metodica di
screening ed in grado di fornire informazioni sufficienti per la maggior parte delle anomalie ossee.
Inoltre le radiografie offrono una panoramica globale delle lesioni studiate, mentre le altre indagini,
per quanto sofisticate, si limitano ad approfondire determinate caratteristiche, spesso a scapito della
visione d'insieme.
Nella maggior parte dei casi le proiezioni radiografiche standard comprendono almeno un'anteroposteriore ed una laterale. Per determinati quesiti diagnostici si può ricorrere a proiezioni
specifiche: poichè questa tecnica offre un'immagine sintetica monoplanare di una struttura
tridimensionale, e opportuno ricorrere a proiezioni oblique in grado di distinguere determinate
formazioni che si andrebbero a sovrapporre nelle proiezioni ortogonali standard. In casi selezionati
e anche possibile effettuare esami funzionali, ad esempio in flessione/estensione, inclinazione
laterale, sotto carico o sotto stress.
TOMOGRAFIA ASSIALE COMPUTERIZZATA (TAC)
La TAC è un’indagine che offre una visione 3D, a differenza dell’RX.
FUNZIONAMENTO
Anche in questa tecnica si utilizzano i raggi X che passano attraverso il corpo e sono rilevati da un
rivelatore a valle. Sorgente e rilevatore scorrono lungo il corpo facendo un campionamento lineare.
Poi si girano (cambiando angolazione rispetto al corpo) e fanno una serie di campionamenti
angolari con un’angolazione differente, fino a coprire tutti i 360 gradi. Le TAC di ultima
generazione comprendono una sorgente che ruota e dei rivelatori a 360°. In questo modo il lettino
del paziente rimane fermo e l’unica cosa che ruota è la sorgente.
Un’ulteriore evoluzione è la TAC spirale, durante la quale trasla anche il lettino e vengono acquisite
le immagini continuativamente (con andamento a spirale rispetto al corpo appunto), comportando
minor tempo di esecuzione.
Le immagini della TAC vengono quindi raccolte e elaborate. A seconda di quello che voglio andare
a vedere scelgo una finestra di visualizzazione, ovvero una “taratura del contrasto” che metterà in
evidenza i tessuti a me interessati rispetto ad altri. Se non usassimo queste finestre la differenza di
contrasto tra i vari tessuti sarebbe minima e l’immagine confusa, non potendone ricavare
informazioni attendibili.
Esiste la possibilità di utilizzare dei mezzi di contrasto di vario genere per evidenziari diverse
componenti da analizzare. Per esempio l'artro-TC prevede l’introduzione intra-articolare di mezzo
di contrasto radiopaco o gassoso e viene utilizzata per valutare le alterazioni dei tessuti molli
periarticolari, frammenti osteocartilaginei intra-articolari e per uno studio pin specifico del labbro
glenoideo, la cartilagine rotulea, le pliche sinoviali ed i legamenti crociati del ginocchio.
Qualora sia richiesto delineate i rapporti con formazioni vascolari, la somministrazione di mezzo di
contrasto viene eseguita per via endovenosa (angio-TC).
La tomografia computerizzata può essere anche impiegata in maniera quantitativa (Quantitative
Computed Tomography, QCT), per la misurazione della densità ossea a livello della porzione
centrale delle vertebre lombari: questa soluzione evita l'interferenza dei processi artrosici con la
misurazione e permette di valutare la densità ossea di un determinato distretto della sola
componente trabecolare, della componente corticale o di entrambe. Tuttavia la QCT comporta una
dose relativamente elevata di radiazioni e costi nettamente superiori rispetto ad altre tecniche
densitometriche, e pertanto viene utilizzata solo in casi selezionati.
Nella valutazione dell'apparato muscolo-scheletrico, la TC e una potente tecnica diagnostica perchè
fornisce un buon contrasto tra i tessuti ed un'eccellente definizione ossea, utile per individuate
anche piccole fratture e per caratterizzarne l'estensione. Nella scelta di un trattamento chirurgico
delinea il dettaglio anatomico dei frammenti di frattura o dei dimorfismi da correggere. La TC e
spesso capace di definite alcune alterazioni ossee e dei tessuti molli che risultano non visibili con la
radiologia convenzionale ed inoltre può fornire misurazioni quantitative del contenuto minerale
dell'osso. Grazie alla sua elevata risoluzione di contrasto, consente la visualizzazione, oltre che
della componente scheletrica e del suo stato di mineralizzazione, anche delle strutture cartilaginee,
capsulo-legamentose e muscolo-tendinee: risulta pertanto molto utile nello studio della patologia
articolare e nella valutazione della matrice di lesioni neoformate tumorali o similtumorali anche dei
tessuti molli.
RISONANZA MAGNETICA (RM)
La RM è una tecnica che non si basa solo sulla densità dei tessuti offrendo un’immagine anatomica
(come RX e TC), ma anche su altri parametri, consentendoci di ricavare più informazioni
(perfusione, composizione chimica, diffusione molecolare etc).
FUNZIONAMENTO
In generale il principio prevede che venga inviata energia sotto forma di onda elettromagnetica,
questa viene acquisita e restituita. In base alla differenza tra le due onde si riconosce la modifica che
il corpo ha determinato tra le due onde e si ricavano informazioni utili.
Anche in questo caso è possibile scegliere dei parametri in base ai quali vengono evidenziati
nell’immagine dei tessuti o degli altri. Si dice che la RM viene pesata in T1 (osso e acqua appaiono
più scure, mentre il grasso bianco) o in T2 (l’acqua appare molto chiara).
Anche in questa indagine è possibile l’uso di mezzi di contrasto, anche a livello intra-articolare
come nella artro-RM (utile per esempio per prendere decisioni terapeutiche in distretti come la
spalla, dove è utile a osservare lesioni parziali della cuffia dei rotatori o irregolarità cartilaginee di
modesta entità). La somministrazione endovenosa del mezzo di contrasto (angio-RM) è invece
indicata per lo studio della vascolarizzazione di determinate strutture e dei loco rapporti topografici
con gli assi vascolari.
Recenti innovazioni tecnologiche della RM possono produrre immagini e filmati tridimensionali, in
grado di mettere a disposizione del Chirurgo una sorta di "artroscopia virtuale" che facilita la
pianificazione preoperatoria.
I vantaggi della RM sono quello di non utilizzare radiazioni ionizzanti, ottenere immagini secondo
fette acquisibili in ogni direzione, con un’ottima risoluzione spaziale ed un alto contrasto tra i
tessuti molli.
Questa indagine, opportunamente impiegata ed interpretata, consente di valutare in modo non
invasivo il rachide con i dischi inter-vertebrali ed il midollo spinale, gli arti con le strutture
articolari interne, i tessuti molli, la corticale e il midollo osseo. La RM ha acquisito un ruolo
importante anche nello studio delle lesioni traumatiche muscolo-tendinee. Ogni mutamento di tipo
acuto o cronico della composizione del tessuto muscolare e tendineo risulta in un'alterazione
dell'intensità di segnale. I van tipi di sequenze utilizzabili consentono di formulate una cor-retta
diagnosi di entità della lesione, grazie all'alta risoluzione di contrasto della struttura danneggiata
rispetto ai tessuti circostanti.
Va tenuto presente che e proprio l'estrema sensibilità di questa indagine, con conseguenti referti
radiologici ponderosi che allarmano il paziente, ad imporre costantemente il confronto con
un'accurata semeiotica clinica per definite l'effettiva importanza delle numerose alterazioni
riscontrate.
ECOGRAFIA
FUNZIONAMENTO
L’ecografia prevede l’invio di ultrasuoni con una sonda, che vengono deviati e riflessi dai tessuti,
tornando quindi verso la sonda, che funziona anche da rilevatore.
Esistono diversi tipi di sonde con diverse frequenze a seconda di ciò che si vuole indagare.
E’ un’indagine operatore- dipendente, limitata inoltre dalla costituzione del paziente e dalla
presenza di aria.
L'ultrasonografia ossea o ecografia ossea quantitativa (QUS) valuta la resistenza meccanica
dell'osso misurando la velocità degli ultrasuoni che lo attraversano e le variazioni dell'onda
ultrasonica. L'ultrasonografia quantitativa viene utilizzata per studiare l’osso solo in sedi periferiche
caratterizzate da un elevato contenuto di osso trabecolare e da un ridotto spessore delle parti molli
soprastanti: in particolare calcagno, falangi e tibia.
L'ecografia muscolo-scheletrica può essere presa in considerazione per lo studio di una specifica
alterazione dei tessuti molli, come un'anomalia dei tendini, un versamento articolare, un corpo
estraneo o masse neoformate. I molteplici vantaggi dell'ecografia rispetto alla RM includono il
costo relativamente basso, la trasportabilità, la maggiore accessibilità e la capacità di valutare in
modo dinamico le articolazioni.
L'ecografia viene impiegata con successo nella diagnosi neonatale della displasia congenita
dell'anca: essa rappresenta una metodica di indagine non invasiva che fornisce dettagli accurati
delle strutture anatomiche dell'anca neonatale: infatti quest'ultima e costituita in gran parte da
cartilagine ialina, che consente la trasmissione acustica in profondità.
SCINTIGRAFIA
La scintigrafia fa parte della medicina nucleare, la branca della medicina che fa uso di composti
radioattivi per fini diagnostici e terapeutici.
Il principio generale prevede di iniettare un radiotracciante che emette radiazioni elettromagnetiche
gamma, queste vengono registrate da un rivelatore e le immagini descrivono la distribuzione del
radiotracciante nel corpo.
La scintigrafia ossea prevede l’utilizzo di marcatori che vengono incorporati nel tessuto osseo in
base alla sua attività metabolica.
Nel caso di infezioni viene utilizzata la scintigrafia a leucociti marcati, che evidenzia le aree
coinvolte nel processo infettivo.
La scintigrafia ossea rappresenta un'indagine di screening total body molto sensibile per una grande
varietà di patologie scheletriche. Per la valutazione di infezioni muscolo-scheletriche può essere
effettuata da sola o associata alla scintigrafia con leucociti marcati.
La scintigrafia e una tecnica molto sensibile ma poco specifica per la valutazione dei pro-cessi
infiammatori e delle alterazioni metaboliche dell'osso e dei tessuti molli periarticolari; pertanto la
distinzione tra alterazioni ossee e periarticolari può richiedere l'ausilio di altre tecniche
diagnostiche.
TOMOGRAFIA AD EMISSIONE DI POSITRONI (PET)
La PET e una tecnica diagnostica della Medicina Nucleare per valutare in vivo il metabolismo e la
fisiopatologia tissutale, che produce immagini tridimensionali o mappe dei processi funzionali
all'interno del corpo.
Nello studio di tumori e metastasi ossee la PET ha la capacità di documentare l'eventuale presenza e
diffusione metastatica in un unico esame ed e in grado di distinguere tra recidiva o tumore ancora
attivo e tessuto necrotico cicatriziale.
Lo studio PET con fluoro-desossi-glucosio marca le cellule tumorali per il maggior consumo di
glucosio nei tessuti neoplastici.
MOC (Mineralometria Ossea Computerizzata) e DUAL X-RAY
ABSORPTIOMETRY (DXA)
La MOC è un’indagine che utilizza come metodica la DXA. E’ attualmente la metodica più diffusa
che permette di estrarre la densità minerale dell'osso (BMD) dal grado di attenuazione che il raggio
subisce nell'attraversare il segmento osseo del soggetto esaminato.
Il fenomeno fisico su cui si basa la DXA e l'attenuazione dei fotoni X da parte della materia
attraversata: la colonna vertebrale, in proiezione posteroanteriore e laterale, e il sito analizzato più
frequentemente a causa della sensibilità al progredire agli effetti della menopausa e a cause
secondarie che provocano perdita di massa ossea. Altre regioni scheletriche risultano accessibili,
quali femore prossimale, bone stock periprotesico, radio distale.
La scansione lombare può, in alcuni casi (spondiloartrosi, calcificazione dell'aorta addominale,
frattura vertebrale) ottenere un valore di BMD sovrastimato. La scansione del femore prossimale e
usualmente eseguita sull’arto non dominante; anche l'osteoartrosi dell'articolazione coxo-femorale
può, nei casi avanzati, ispessire la corticale e le trabecole ossee del collo femorale, determinando un
aumento della BMD. La regione trocanterica sembra meno coinvolta da tali variazioni e quindi
viene considerata pia attendibile nella valutazione del risultato densitometrico.
Dalla MOC si ricavano due punteggi detti T-score e Z-score. Il primo è il rapporto della densità
ossea del paziente con la popolazione generale sana, mentre il secondo con la popolazione della
stessa età. Esistono quindi dei cut-off di T-score che consentono di classificare la densità ossea del
paziente.
La bassa dose di radiazioni, la riproducibilità delle misurazioni, la capacità di valutare i siti più
importanti e la disponibilità nei presidi sanitari e di ricerca rendono la MCA, ad oggi, la tecnica più
utilizzata.
ELETTROMIOGRAFIA (EMG) ED ELETTRONEUROGRAFIA
(ENG)
L'EMG comprende mediante ago-elettrodo o elettrodo di superficie dell'attivitaà muscolare a riposo
e durante attivazione volontaria (EMG propriamente detta) e lo studio della conduzione nervosa,
motoria e sensitiva (ENG).
Nelle neuropatie da intrappolamento (sindrome del tunnel carpale, intrappolamento dell'ulnare al
gomito, compressione dello sciatico popliteo esterno al capitello peroneale, ecc.) l'EMG permette di
accertare l'esatto punto di compressione del nervo, una volta che la clinica abbia posto il sospetto
diagnostico.
L'EMG ad ago e una pratica invasiva, ma rispetto all'EMG di superficie consente un'analisi più
selettiva ed attendibile delle formazioni muscolari. L'analisi viene effettuata su singoli muscoli,
prevalentemente degli arti, dei quali si valuta l'attività elettrica a riposo e durante attivazione
massimale. Nel soggetto normale, dal muscolo a riposo non deve essere registrata alcuna attività
bioelettrica, mentre durante la contrazione massimale si deve osservare il progressivo reclutamento
di potenziali di unita motoria.
L’ENG misura la velocità di conduzione motoria e sensitiva dei singoli tronchi nervosi stimolati
con scosse elettriche applicate in uno o più punti lungo il decorso dei nervi. Si calcola quindi
latenza ed ampiezza dei potenziali d’azione motori e sensitivi.
BAROPODOMETRIA
E’ un esame strumentale che fornisce valutazioni funzionali dell’apparato locomotore attraverso
sistemi computerizzati per l’analisi dell’appoggio plantare durante il movimento.
Prevede l’utilizzo di una pedana con una piattaforma per la misurazione e registrazione elettronica
statica e dinamica delle pressioni plantari. Questo consente di analizzare sia la superficie di carico
sia lo svolgimento del passo. L’analisi dell’appoggio del piede rappresenta un dato importante per
la valutazione di squilibri a carico di altri sistemi corporei.
ANALISI DEL MOVIMENTO
Esistono strumenti computerizzati che consentono di acquisire la posizione tridimensionale di
piccoli marcatori posti esternamente sui segmenti corporei, la forza di reazione piede-suolo e
l'attività muscolare, misure da utilizzare per calcolare cinematica e dinamica articolare durante i
normali compiti della vita quotidiana e nella valutazione del recupero funzionale.