L’ ecografia polmonare rappresenta oggi, dopo anni di dibattiti all’ interno della comunità scientifica, un valido e riconosciuto strumento diagnostico, oltre che un presidio utile per il management terapeutico del paziente critico ricoverato in UTI.
L’ utilità di tale strumento trova il suo razionale nei limiti che caratterizzano le metodiche diagnostiche convenzionali: l’RX eseguita al letto del paziente ha un’accuratezza diagnostica alle volte insufficiente; la TC richiede la movimentazione del paziente, oltre ad essere costosa e gravata dal rischio connesso alle radiazioni ionizzanti; l’auscultazione infine, è scarsamente sensibile e aspecifica.
Quanto sostenuto, possiede solide basi scientifiche, ma ancora molto lavoro deve essere fatto affinché le indicazioni e le applicazioni dell’ecografia polmonare vengano completamente definite e standardizzate25.
2.7.1 - I SETTE PRINCIPI DELL’ ECOGRAFIA POLMONARE
Il concetto di ecografia polmonare si basa su sette principi fondamentali25:
1. Un ecografo convenzionale è necessario per eseguire l’ultrasonografia polmonare, paradossalmente macchine troppo sofisticate possono risultare non adeguate;
2. Il torace è un’area in cui fluidi e aria sono strettamente mescolati. Aria e fluidi hanno dinamica opposta rispetto alla forza di gravità (l’aria sale, i fluidi scendono). Si descrivono disturbi ricchi di fluidi (versamento pleurico e la maggior parte dei consolidamenti alveolari) e disturbi ricchi d’ aria (pneumotorace);
3. Il polmone è l’organo più voluminoso del nostro corpo, occorre quindi riferirci a precise zone topografiche dello stesso;
4. Tutti i pattern ecografici polmonari derivano dalla linea pleurica; 5. L’ ecografia polmonare si basa, quasi del tutto, sull’ analisi di artefatti;
6. Il polmone è un organo dinamico, anche i pattern ecografici quindi, sono dinamici;
53
2.7.2 - TECNICA E SEMEIOTICA ECOGRAFICA DEL POLMONE NORMALE
26Il polmone deve essere scansionato direttamente attraverso gli spazi intercostali,
utilizzando sezioni longitudinali, mediante una sonda micro-convex 5 MHz (o Phase Array 2-5 MHz), con paziente in decubito prima supino, poi semi-seduto ed infine prono.
Il profilo ecografico di un polmone sano, ottenuto attenendosi a quanto detto in precedenza, è caratterizzato dal “Bat Sign”, un’immagine ultrasonografica caratterizzata lateralmente dalle due coste e le loro ombre, centralmente invece, da una linea orizzontale iper-ecogena: la linea pleurica.
È utile suddividere l’indagine strumentale in quattro fasi:
1. La prima fase prevede lo studio della parete anteriore del torace, con paziente in decubito supino o semi-seduto;
2. La seconda fase prevede lo studio della parete laterale;
3. La terza fase investiga la parete posteriore del torace accessibile spostando il braccio omolaterale su quello controlaterale rispetto al posizionamento della sonda;
4. Infine, la quarta fase, prevede il paziente posizionato seduto, di fianco oppure prono, in modo da completare lo studio della parete posteriore del torace fino all’ apice. Le prime tre fasi sono generalmente sufficienti per risolvere i quesiti clinici più comuni. Una volta Individuata ecograficamente la Linea Pleurica, si rendono osservabili i segni caratterizzanti il polmone normale. Questi vengono classificati in Segni Dinamici e Statici.
Sliding Polmonare
Lo Sliding Polmonare è un segno dinamico che caratterizza ecograficamente il polmone normale. Esso consiste in un movimento relativo della porzione inferiore dell’immagine visualizzata, sincrono alla respirazione, localizzato alla linea pleurica e sotto di essa, visibile grazie al contrasto con i tessuti superficiali che invece appaiono immobili. In M-MODE questo moto relativo è ancor più visibile ed oggettivabile, la traccia infatti assume un caratteristico andamento detto “Segno del Mare”.
54
A-LINE(S)
L’ ecografia polmonare è, in buona sostanza, un’analisi degli artefatti. Il polmone normale è caratterizzato dalla ripetizione di linee orizzontali, dette A-LINES (LINEE-A), artefatti che si possono osservare in profondità rispetto alla linea pleurica. Queste costituiscono il segno statico che caratterizza il polmone fisiologico.
I “Blue Points”27 sono aree standardizzate del torace, studiabili ecograficamente, ideate per
individuare rapidamente quadri clinici emergenziali (PNX, edema polmonare acuto...). Vengono individuati immaginando due mani poste orizzontalmente ed una sopra l’altra (pollici esclusi), appoggiate ad un emitorace, con la superiore situata subito al di sotto della clavicola e direzionata in modo che le unghie raggiungano lo sterno.
• Il “Blue Point Superiore” corrisponde al centro della mano superiore;
• Il “Blue Point Inferiore” corrisponde al centro del palmo della mano inferiore;
• Il Punto Frenico corrisponde all’ intersezione fra il punto più basso della mano inferiore e la linea ascellare media.
• Il “PLAPS Point” (Punto della Sindrome alveolare e/o interstiziale Posteriore o Laterale) è studiabile in fase tre proseguendo posteriormente dal Blue Point inferiore.
55
2.7.3 - SEMEIOTICA ECOGRAFICA DEI PRINCIPALI DISORDINI POLMONARI ACUTI
2.7.3.1 - VERSAMENTO PLEURICO
La diagnosi di Versamento Pleurico costituisce sicuramente una delle principali indicazioni all’ esecuzione di un’ecografia polmonare. Descritta per la prima volta nel 1967, questa applicazione dello studio ultrasonografico del polmone è, oggi, esame di rutine in molti centri di Terapia Intensiva. La tecnica prevede che l’indagine ecografica, in caso di sospetto versamento pleurico, inizi a livello del PLAPS point. Lo studio di quest’ area topografica fornisce, nella stragrande maggioranza dei casi, informazioni utili sulla presenza e sul volume del versamento pleurico libero. Nel 90% dei casi, la stessa indagine, dimostra un consolidamento alveolare associato.
Da un punto di vista semeiologico, il pattern ecografico di un versamento pleurico libero, si caratterizza per tre elementi28:
1. Il versamento pleurico ecograficamente si localizza superiormente rispetto al diaframma;
2. Il versamento pleurico ecograficamente è limitato da quattro bordi regolari: la Linea Pleurica, le ombre delle coste superiore ed inferiore ed infine la Linea Polmonare che individua la pleura viscerale. Il pattern ecografico mostrante tale peculiarità viene detto
“Quad Sign”;
3. Il versamento pleurico rende evidente il movimento della Linea Polmonare verso la Linea Pleurica in fase inspiratoria. La traccia M-MODE di tale fenomeno viene detta
“Sinusoid Sign”.
La presenza contemporanea di questi tre elementi ultrasonografici consente di porre diagnosi di versamento pleurico con una specificità del 97%.
56 2.7.3.2 - CONSOLIDAMENTO ALVEOLARE
Il consolidamento alveolare è una regione di tessuto polmonare, normalmente comprimibile e piena d’ aria, che si è riempita di fluidi. Nel 98,5% dei casi il consolidamento si localizza in prossimità della pleura, ciò giustifica la possibilità di sfruttare l’ultrasonografia come strumento diagnostico.
A differenza del versamento pleurico, della sindrome interstiziale e del PNX non esiste un’area standardizzata di ricerca ecografica per il consolidamento alveolare, in quanto esso può essere localizzato ovunque. Solitamente (90% dei casi) però, lo ritroviamo a livello del PLAPS point.
Da un punto di vista semeiologico il pattern ultrasonografico di un consolidamento è caratterizzato da tre elementi25:
• Il “Tissue-Like Sign” è un segno ecografico sia statico che dinamico, in quanto il consolidamento è caratterizzato da un’immagine ecogena statica simile al fegato e dall’ assenza del Sinusoid Sign in M-MODE.
• Lo “Shred Sign” è un segno ecografico statico, consiste nell’ irregolarità del margine profondo del consolidamento, il quale appare delimitato superficialmente dalla linea pleurica o, da quella polmonare, in caso di versamento associato;
• Lo sliding pleurico è spesso ridotto o assente.
Lo studio ecografico di un consolidamento alveolare ci permette inoltre di stimarne le dimensioni e verificare l’eventuale presenza di aree ascessuali o di polmonite necrotizzante.
L’ ultrasonografia consente infine, a differenza degli strumenti diagnostici tradizionali, di indagare le cause di un consolidamento alveolare, in particolare, l’analisi del broncogramma aereo, permette di distinguere fra un’atelettasia ostruttiva e un consolidamento dovuto a polmonite.
Il broncogramma aereo rappresenta un pattern iper-ecogeno puntiforme o lineare nel contesto del consolidamento, dovuto a micro-bolle d’ aria rimaste intrappolate nello stesso.
57
La visualizzazione di un broncogramma aereo dinamico, definito come un movimento centrifugo del materiale iper-ecogeno >1mm in fase inspiratoria, permette di porre diagnosi di polmonite. La visualizzazione di un broncogramma aereo statico invece, è caratteristica in caso di atelettasia ostruttiva.
2.7.3.3 - SINDROME ALVEOLO\INTERSTIZIALE
La sindrome alveolo\interstiziale è una condizione patologica caratterizzata dalla contemporanea presenza di fluidi e gas, presenti in proporzioni che variano a seconda dell’entità del danno d’ organo.
Le due principali cause di Sindrome Alveolo\Interstiziale Acuta sono l’Edema Polmonare Emodinamico (Cardiogeno) e l’Edema Polmonare Infiammatorio secondario ad un quadro di ARDS.
Mediante ultrasonografia viene indagato l’edema. Esso può coinvolgere, quando consegue ad un danno limitato, i soli setti inter-lobulari e l’interstizio, oppure estendersi a coinvolgere anche il parenchima (alveoli) in caso di estensione del processo patologico. La diagnosi ecografica di sindrome alveolo\interstiziale è basata quasi unicamente sull’ analisi degli artefatti.
Le LINEE-B, gli elementi ecografici caratteristici, sono artefatti ecografici che originano laddove il fascio ultrasonoro incontra strutture ad elevato gradiente di impedenza (aria) circondate da strutture a basso gradiente (fluidi).
29La semeiotica ecografica della Sindrome Alveolo\Interstiziale Acuta è caratterizzata
58
Graficamente sono artefatti a forma di “Comet Tail” (coda di cometa), che nascono dalla Linea Pleurica, iper-ecogeni e ben definiti. Le Linee-B si associano alla scomparsa delle LINEE-A e raggiungono il fondo del display senza attenuarsi.
La presenza di Linee-B in numero ≥ di 3, nella finestra acustica compresa fra due coste, è detta “Lung Rockets Sign” e caratterizza la Sindrome Alveolo\Interstiziale Acuta.
La presenza di fluidi nel contesto polmonare aumenta con l’aumentare dell’estensione del danno d’ organo e, insieme ad essi, i segni ecografici caratteristici diventano sempre più numerosi, fino al quadro detto “White Lung” (o “Polmone Bianco”) che caratterizza ad esempio l’ARDS.
2.7.3.4 - PNEUMOTORACE (PNX)
Lo pneumotorace è una condizione patologica caratterizzata dalla presenza della sola aria e non di fluidi.
Lo PNX è una condizione piuttosto frequente nel paziente critico e, l’RX, non raramente, si dimostra strumento scarsamente sensibile nel processo diagnostico di questa condizione, in particolar modo quando lo pneumotorace è iperteso. Al contrario, sfruttando l’ecografia, un operatore esperto è in grado di escludere la diagnosi in pochi secondi e confermarla in meno di un minuto.
Per escludere o confermare la diagnosi di PNX mediante ultrasonografia occorre prendere in considerazione tre aspetti ecografici caratteristici30:
59
1. La presenza dello Sliding Polmonare a livello dei Blue Points Superiore ed Inferiore esclude categoricamente la diagnosi di PNX (con valore predittivo negativo del 100%). L’ assenza dello Sliding Polmonare è, d’ altro canto, un segno poco specifico (valore predittivo positivo in UTI del 56%), in particolar modo nel paziente critico, in quanto numerose sono le condizioni caratterizzate dall’ assenza di tale segno ecografico (atelettasie estese, aderenze, fibrosi, paralisi diaframmatica ecc..).
2. L’ “A-LINE Sign” rappresenta un dato semeiologico caratteristico del pattern ultrasonografico dello PNX. Consiste nella presenza di un solo artefatto orizzontale che origina dalla linea pleurica (LINEA-A) associato all’ assenza di LINEE-B.
Diversamente, spesso all’ “A-LINE Sign” si associano LINEE-Z, artefatti brevi (<6cm), caratterizzati da una forma a coda di cometa e non sincroni allo sliding polmonare, che, per la loro somiglianza alle LINEE-B, possono costituire un elemento confondente. Il suddetto segno ecografico è sensibile ma aspecifico, risulta quindi importante soltanto per escludere la diagnosi di PNX.
3. La presenza dei “Lung Points” rappresenta invece un segno specifico (100%) di pneumotorace non massivo. I “Lung Points” sono i punti in cui il polmone riprende il contatto tra i due foglietti pleurici, ovvero i margini dello PNX, laddove ecograficamente è possibile visualizzare nuovamente lo Sliding. La sensibilità globale di questo segno ultrasonografico è del 66%, anche se non elevatissima, questa percentuale, garantisce in circa l’80% dei casi, la diagnosi di PNX risultati occulti all’ RX del torace.
60
2.7.4 - SCORE DI AERAZIONE POLMONARE (O LUSs)
L’ ecografia polmonare è uno strumento molto promettente per il monitoraggio polmonare in UTI, in particolar modo per la valutazione dell’aerazione polmonare e ancora di più in pazienti sottoposti a Ventilazione Meccanica (VAM).
Lo “Score di Aerazione Polmonare (LUSs)” è uno score ecografico capace di “semi- quantificare” l’aerazione polmonare sulla base dell’individuazione di segni ecografici corrispondenti a gradi variabili di perdita di aerazione che si accompagna al progressivo aumento di fluidi nell’ambito polmonare31. La semi-quantificazione è essenziale affinché
tale score possa essere utilizzato per un monitoraggio accurato e ripetibile. Questa caratteristica potrebbe, in futuro, consentire agli operatori di sostituire l’RX seriata del torace con il LUSs, confermando il ruolo chiave dell’ultrasonografia polmonare per il monitoraggio e la gestione del paziente ricoverato in Terapia Intensiva.
La validità del LUSs è stata studiata e verificata in diversi contesti clinici, come ad esempio: la titolazione della PEEP in pazienti con ARDS; la predizione del fallimento dello svezzamento dopo tentativo di respirazione spontanea; la re-aerazione indotta dalla terapia antibiotica in pazienti con polmonite associata alla ventilazione meccanica.
2.7.4.1 - LUSS: IL CALCOLO
Per il calcolo dello Score di Aerazione Polmonare 12 aree topografiche polmonari devono essere studiate mediante scansioni ecografiche longitudinali, ad ogni area quindi viene attribuito un punteggio compreso fra 0 e 3 sulla base del peggior pattern ecografico riscontrato.
Le 12 aree topografiche sono individuate come segue: • Sei aree per ogni emitorace;
• Due anteriori, una superiore ed una inferiore, comprese fra lo sterno e la linea ascellare
anteriore;
• Due laterali, una superiore ed una inferiore, comprese fra la linea ascellare anteriore e
linea ascellare posteriore;
61
I pattern ecografici considerati sono classificati come segue:
• Pattern Normale (N), definito dalla presenza di sole LINEE-A o al massimo 2 LINEE-B; • Pattern di Sindrome Alveolo-Interstiziale con Moderata Perdita d’ Aerazione (B1),
definito dalla presenza di LINEE-B Multiple (≥3) e Ben Definite;
• Pattern di Sindrome Alveolo-Interstiziale con Severa Perdita d’ Aerazione (B2), definito dalla presenza di LINEE-B Multiple e Coalescenti;
• Pattern di Consolidamento Alveolare (C), definito dalla presenza di strutture “Tissue-
Like” ipo-ecogene e scarsamente definite a forma di cuneo.
I punteggi relativi ai vari pattern ecografici sono: • Al pattern N si attribuisce punteggio 0; • Al pattern B1 si attribuisce punteggio 1; • Al pattern B2 si attribuisce punteggio 2; • Al pattern C si attribuisce punteggio 3.
La somma dei punteggi delle 12 aree rappresenta lo “Score di Aerazione Polmonare” (LUSs), che risulta quindi, un numero compreso fra 0 e 36.
Lo “Score di Aerazione Polmonare” aggiunge, alle indicazioni per l’esecuzione dell’ecografia polmonare, il monitoraggio quotidiano dell’aerazione polmonare del paziente critico sottoposto a VAM, il monitoraggio della re-aerazione post-antibiotico terapia del paziente polmonitico in VAM, ed infine, la previsione di fallimento dello svezzamento dalla VAM.
62 2.7.4.2 - LUSS: I LIMITI
Lo Score di Aerazione Polmonare presenta due limiti fondamentali.
1. L’ estensione della pleura visualizzabile mediante scansione ecografica longitudinale è estremamente variabile e spesso limitata. “Mongodi et Al.” hanno proposto una variazione della tecnica che dovrebbe minimizzare questa problematica.
2. Il LUSs non distingue i casi in cui la perdita d’ aerazione è omogenea (edema polmonare cardiogeno), da quelli in cui la perdita è focale (ARDS, Polmonite), potendo, in questo modo, sovrastimare la perdita quando essa è focale e interessa percentuali variabili di tessuto. Nello stesso studio citato in precedenza gli autori propongono un LUSs modificato per ovviare a questo limite31.
2.7.5 - LIMITI DELL’ ECOGRAFIA POLMONARE
Lo studio ultrasonografico del polmone, oltre a numerosi e innegabili vantaggi, presenta diversi limiti rispetto agli strumenti diagnostici tradizionali. Nei casi sottoelencati, per studiare il torace, occorre quindi fare ricorso alle metodiche classiche di indagine25.
• Un esteso enfisema sottocutaneo impedisce un’analisi ecografica polmonare dettagliata;
• Lesioni o processi patologici profondi non sono esplorabili mediante ultrasonografia (strumento in grado di esplorare solo la superficie). Occorre sottolineare però, che la maggior parte dei disordini acuti polmonari si localizza tendenzialmente in superficie; • Medicazioni estese possono rendere lo studio ecografico difficilmente eseguibile; • Il versamento pleurico incistato localizzato non produce il segno ultrasonografico tipico
del versamento pleurico;
• I “Lung rockets” possono essere osservati sia in sindromi interstiziali acute che croniche; • L’ obesità limita la praticabilità dello studio ultrasonografico alla sola parete anteriore. • L’ ecografia polmonare, come ogni altro studio ecografico, è caratterizzata da una certa
63