Ecografia transcranica e Doppler transcranico nella diagnosi e nel rilevamento degli esiti nei neonati con malattie neurologiche

I disturbi neurologici sono riscontrati comunemente nei bambini, soprattutto nei paesi in via di sviluppo [1]. Contribuiscono in modo significativo alla morbilità e alla disabilità nei bambini e contribuiscono in modo significativo alle malattie croniche e al loro peso sui bambini [2]. Possono derivare da fattori genetici o ambientali o da una combinazione di entrambi [3]. Molte condizioni relativamente rare che in passato avevano un’elevata mortalità, come i tumori, la spina bifida e l’anemia falciforme, ora sopravvivono e contribuiscono al peso delle malattie croniche infantili [4]. Ecco perché la diagnosi precoce e la gestione delle manifestazioni neurologiche sono molto importanti.

La radiologia della testa e del collo si è evoluta nel corso del secolo a partire dalla scoperta dei raggi X nel 1895 da parte di Wilhelm Conrad Roentgen. Nei primi decenni, la radiografia convenzionale era la modalità diagnostica per la valutazione delle patologie della testa e del collo, la tomografia lineare è stata ulteriormente migliorata con l'introduzione della politomografia a sezione sottile, in particolare dell'osso temporale nel 1954, la tomografia computerizzata nel 1972 e la risonanza magnetica nel 1954. 1982 ha migliorato le nostre capacità diagnostiche consentendo la localizzazione e la caratterizzazione di tumori, cisti e processi infiammatori nella testa e nel collo e aiutando nella diagnosi e nel trattamento più precoci (5) Dewbury et al nel 1980 hanno segnalato per la prima volta l'uso della fontanella anteriore come finestra libera da ossa attraverso il quale è possibile immaginare il cervello. Da allora questa tecnica è stata ampiamente accettata ed è considerata il metodo di imaging principale per il cervello neonatale [6] L'ecografia cranica è anche nota come "scansione della testa". Le onde sonore vengono utilizzate per osservare la struttura del cervello e gli spazi fluidi all'interno del cervello (ventricoli). Non comporta alcuna radiazione ionizzante [7] .

Le onde ultrasoniche viaggiano nel tessuto e vengono riflesse verso la sonda ad una velocità determinata dalla consistenza del tessuto bersaglio. Le riflessioni del suono che ritornano alla sonda sono chiamate echi e sono determinate dalle interfacce di due materiali diversi.[8] L’ecografia cranica è diventata uno strumento essenziale di screening diagnostico primario per le condizioni patologiche intracraniche nei neonati. Significativi progressi tecnici, compreso l'uso di trasduttori ad alta frequenza, l'imaging attraverso finestre acustiche secondarie e l'incorporazione dell'imaging Doppler, consentono una valutazione completa del cervello. Inoltre, l'ecografia non è invasiva, non richiede sedazione, può essere eseguita al letto del paziente con disturbo minimo per il neonato e i lattanti e può essere ripetuta con la frequenza necessaria. [9] Vari studi hanno dimostrato un'elevata sensibilità e specificità degli ultrasuoni transcranici nel rilevamento di varie anomalie intracraniche [10].

La maggior parte degli esami ecografici cranici vengono eseguiti sui piani coronale e sagittale, attraverso la fontanella anteriore che rimane utile per la scansione dei neonati di 12-14 mesi di età. Le fontanelle posteriori e mastoidee forniscono una finestra migliore per la valutazione delle strutture della fossa posteriore. Pterion è una finestra importante per la valutazione del circolo del willis.[11] Nonostante queste proiezioni siano indispensabili per la valutazione delle malformazioni della fossa posteriore poiché forniscono visualizzazioni altamente dettagliate del cervelletto, del quarto ventricolo, della cisterna magna e del canale spinale superiore. I piani coronale e sagittale sono i piani di imaging più utili per l'ecografia cranica e consentono un esame completo del cervello, offrono una finestra utile solo per un'età limitata, ovvero fino a 6 mesi. [12] L'ecografia transcranica aiuta nell'imaging del cervello e delle camere intraventricolari attraverso le onde sonore riflesse dal cervello e dal liquido cerebrospinale (CSF). Per la valutazione dello spazio fluido extra-assiale, delle meningi, dei seni, dei segni convoluzionali e della corteccia cerebrale, è preferibile utilizzare trasduttori lineari ad alta frequenza.[13] Molte lesioni patologiche potrebbero essere rilevate dall'ecografia transcranica come lesioni ipossiche neonatali e lesioni emorragiche intracraniche con la conseguente dilatazione ventricolare. Inoltre, è la tecnica di scelta nel rilevamento della leucomalecia periventricolare (PVL). Può rilevare molte malformazioni congenite del cervello come idrocefalo secondario a stenosi dell'acquedotto, malformazione di Chiari II, anomalie cistiche della fossa posteriore incluso lo spettro di Dandy-Walker, oloprosencefalia, schizencefalia, agenesia del corpo calloso (CC), malformazione della vena di Galeno e cisti aracnoidea . L'ecografia cranica mostra anche un'elevata sensibilità nel rilevamento dei focolai di calcificazione derivanti dall'infezione congenita TORCH. Infine le neoplasie intracraniche, rare nei neonati e nei lattanti, possono essere evidenziate mediante ecografia cranica [14].

L'ecografia Doppler transcranico (TCD), comprendente il flusso di colore (CF) e l'onda pulsata (PW), consente la valutazione al letto del paziente di questi pazienti; è una tecnica non invasiva e facilmente disponibile per la valutazione e il monitoraggio in tempo reale del flusso sanguigno cerebrale. Il TCD mostra un'elevata sensibilità e specificità per la diagnosi di vasospasmo dopo emorragia subaracnoidea, occlusioni acute dell'arteria cerebrale media (MCA) e morte cerebrale [15]. Inoltre, il TCD è un metodo affidabile per stimare la pressione intracranica (ICP), in particolare nel contesto di lesioni cerebrali traumatiche [16]. L'uso del TCD è stato descritto anche nella gestione della sepsi [17], delle infezioni del sistema nervoso centrale (SNC) [18] e dell'insufficienza epatica e renale [19,20]; esistono buone prove a sostegno dell'uso del TCD nella screening per l'anemia falciforme nei bambini il cui rischio di un primo ictus sarebbe ridotto da una trasfusione di sangue [21] Tre parametri chiave possono essere ottenuti dallo spettro Doppler: direzione del flusso, velocità e indici di resistenza arteriosa. La direzione del flusso può essere valutata tramite il codice colore. Per convenzione, il flusso verso il trasduttore è codificato in rosso e viene tracciato sopra la linea di base nello spettro Doppler dell'onda pulsata; il flusso in allontanamento dal trasduttore è codificato in blu e tracciato sotto la linea di base. Il parametro di velocità più comunemente utilizzato è la media temporale media delle velocità massime (TAMX), chiamata anche velocità media, ottenuta delineando manualmente o automaticamente l'inviluppo della forma d'onda spettrale su un ciclo cardiaco. È inoltre possibile misurare la velocità sistolica di picco (PSV) e la velocità diastolica finale (EDV). È possibile calcolare due indici che riflettono la resistenza vascolare a valle. L'indice di pulsatilità (PI) è calcolato come PI = (PSV -EDV) / TAMX. L'indice di resistenza, RI, è pari a (PSV - EDV) / PSV. [22].