Il cervello non si ferma mai. Persino durante il sonno, miliardi di cellule nervose continuano a lavorare e necessitano di un apporto costante di ossigeno e nutrienti. A renderlo possibile è una fitta rete di arterie che porta il sangue in ogni regione dell’encefalo. Ma come si può capire se questo flusso procede correttamente dentro vasi nascosti e protetti da una struttura ossea resistente come la scatola cranica? Con l’ecografia transcranica, o Doppler transcranico, una particolare applicazione dell’ecografia che permette proprio di studiare la circolazione nelle principali arterie cerebrali.
Oltre la barriera del cranio: dove gli ultrasuoni riescono ad arrivare
Come funziona l’ecografia transcranica? «Il principio è quello che si usa per osservare l’addome, la tiroide o altri organi», spiega Mario Siro Brigiani, cardiologo al Santa Maria Hospital di Bari. «Una sonda invia onde sonore ad alta frequenza, gli ultrasuoni, e raccoglie il segnale che viene riflesso dai tessuti e dalle strutture che incontra. Quando a muoversi sono i globuli rossi, il segnale restituisce informazioni anche sul loro movimento e, quindi, sulla velocità del sangue».
Nel caso del cervello, c’è un ostacolo in più: la scatola cranica. Le ossa del cranio rendono molto difficile agli ultrasuoni raggiungere ciò che si trova al loro interno. «L’esame diventa possibile grazie ad alcune zone in cui l’osso è fisiologicamente più sottile, le cosiddette finestre acustiche», descrive l’esperto. «È attraverso questi “passaggi” che la sonda può inviare e ricevere gli ultrasuoni, arrivando a studiare i vasi sanguigni che si trovano alla base del cervello».
Dalle carotidi e dalle arterie vertebrali arrivano diversi rami. Insieme formano il poligono di Willis, una sorta di grande sistema di collegamento arterioso alla base dell’encefalo. È una rete importante perché consente al sangue di raggiungere il cervello anche attraverso percorsi alternativi quando una delle vie principali presenta delle difficoltà. «È su questi vasi che l’ecografia transcranica può concentrare la sua attenzione, seguendo il movimento del sangue e misurandone la velocità», specifica il dottor Brigiani.
Non una fotografia, ma il movimento del sangue
Se TAC e risonanza magnetica ci permettono di vedere com’è fatto il cervello e di individuare eventuali alterazioni, l’ecografia transcranica aggiunge un’informazione diversa e complementare. Permette di osservare il sangue mentre scorre nei suoi vasi. Non si limita, quindi, a mostrare una struttura, ma consente di studiare un fenomeno in movimento.
«Quello che il medico cerca è innanzitutto capire se il sangue riesce a percorrere regolarmente i vasi e come si comporta il flusso al loro interno», sottolinea Brigiani. «La velocità può cambiare quando un’arteria presenta un restringimento o quando la circolazione subisce un’alterazione. Misurare queste variazioni permette di raccogliere indizi importanti sullo stato dei vasi cerebrali».
È un’informazione che può diventare particolarmente preziosa quando l’esame viene ripetuto nel tempo. In alcune condizioni, infatti, più che una singola misurazione conta seguire come cambiano i valori da un controllo all’altro e capire se il flusso migliora, peggiora o rimane stabile.
Nell’ictus, il ruolo è soprattutto nel monitoraggio
Quando si verifica un ictus, ogni minuto conta. Prima bisogna capire che cosa è successo: se un’arteria si è ostruita, provocando un ictus ischemico, o se un vaso si è rotto, causando un’emorragia cerebrale. Per rispondere rapidamente a queste domande si ricorre soprattutto alla TAC e all’angio-TAC, che permettono di visualizzare il cervello e i suoi vasi. E di individuare così, quando presente, il punto in cui il flusso si è interrotto o il vaso che sta sanguinando.
«Una volta superata la fase diagnostica e terapeutica più urgente, il Doppler transcranico può assumere un ruolo importante nel seguire ciò che accade alla circolazione cerebrale», illustra il dottor Brigiani. «È infatti un esame che può essere ripetuto e consente di confrontare nel tempo la velocità del sangue nei diversi vasi. In altre parole, non serve soltanto a fotografare una situazione, ma può aiutare a seguirne l’evoluzione. Ecco perché il Doppler transcranico viene utilizzato soprattutto nel follow-up, cioè nel monitoraggio del paziente. Nel caso di un’emorragia cerebrale, per esempio, può essere utile per individuare e seguire un vasospasmo, cioè una contrazione delle arterie che può ridurre il passaggio di sangue verso il cervello».
Il vasospasmo è una complicanza che può comparire soprattutto dopo un’emorragia subaracnoidea. I vasi cerebrali possono andare incontro a un restringimento e il sangue, trovando un passaggio più stretto, può scorrere con maggiore difficoltà. Misurare la velocità del flusso attraverso il Doppler permette di tenere sotto controllo questo fenomeno e di cogliere eventuali variazioni nel corso dei giorni. «È proprio in situazioni come questa che emerge uno dei punti di forza dell’ecografia transcranica: la possibilità di ripetere l’esame senza sottoporre il paziente a radiazioni e di seguire nel tempo l’andamento della circolazione», tiene a precisare il dottor Brigiani.
Il cuore può avere qualcosa da raccontare al cervello
C’è un altro modo, meno immediato, di utilizzare l’ecografia transcranica: non per cercare direttamente un problema nelle arterie del cervello, ma per capire se dietro un’ischemia cerebrale possa esserci un problema che nasce altrove, in particolare nel cuore.
«In alcune condizioni, all’interno del sistema cardiovascolare possono formarsi piccoli coaguli che, entrando nella circolazione arteriosa, possono essere trasportati fino al cervello», descrive l’esperto. «Se uno di questi raggiunge un’arteria cerebrale abbastanza piccola da essere ostruita, il risultato può essere un’ischemia. In cardiologia utilizziamo il Doppler transcranico, insieme ai neurologi, soprattutto nella ricerca di possibili fonti emboligene. Capire se esiste una possibile origine cardiaca dell’evento è importante perché ci permette di orientare meglio gli accertamenti successivi e, quando necessario, di impostare la terapia più appropriata».
Il percorso diagnostico può diventare particolarmente importante quando l’evento ischemico si verifica in una persona giovane oppure quando, dopo i primi accertamenti, non emerge una causa evidente. In questi casi il medico deve cercare anche più lontano dal cervello, seguendo a ritroso il percorso che un embolo potrebbe aver compiuto per arrivare fino a un’arteria cerebrale.
Il test delle microbolle: quando l’ecografia diventa una prova di passaggio
Per scoprire se esiste un passaggio anomalo tra la circolazione venosa e quella arteriosa, il Doppler transcranico viene associato a una procedura semplice ma ingegnosa: introdurre nella vena del braccio minuscole bolle d’aria e seguirne il percorso fino ai vasi cerebrali.
«Il paziente viene fatto accomodare e l’operatore posiziona la sonda del Doppler in corrispondenza della finestra acustica, così da monitorare una delle principali arterie cerebrali», racconta il dottor Brigiani. «Viene quindi inserito un piccolo accesso venoso, generalmente in una vena del braccio, attraverso il quale viene somministrata una soluzione fisiologica agitata in precedenza. L’agitazione produce minuscole bolle d’aria, che vengono trasportate dal sangue e di cui possiamo seguire il passaggio nei vasi intracranici attraverso il Doppler. Se queste bolle arrivano nella circolazione cerebrale, significa che da qualche parte esiste una comunicazione anomala tra il sistema venoso e quello arterioso».
Il forame ovale pervio, un piccolo varco da approfondire
Tra le possibili spiegazioni di questo passaggio anomalo c’è il forame ovale pervio, una piccola comunicazione tra i due atri del cuore. Si tratta di una struttura del tutto normale durante la vita fetale: serve a permettere al sangue di passare da un atrio all’altro quando i polmoni non sono ancora in funzione. Dopo la nascita, con i cambiamenti della circolazione, dovrebbe chiudersi. In alcune persone, però, questo piccolo varco rimane aperto.
«Nella maggior parte dei casi non provoca alcun disturbo e può rimanere sconosciuto per tutta la vita», indica il dottor Brigiani. «La sua presenza non significa di per sé che ci sia una malattia o che sia necessario intervenire. Può diventare importante soprattutto quando si deve cercare una possibile causa di un’ischemia cerebrale e gli altri accertamenti non hanno individuato una spiegazione convincente. In queste situazioni, il test con le microbolle può fornire un primo importante indizio. Se le bolle, dopo essere state iniettate in una vena del braccio, vengono rilevate nei vasi cerebrali, significa che hanno trovato un passaggio per raggiungere la circolazione arteriosa. A quel punto bisogna capire dove si trova e quale sia la sua origine».
Se il Doppler transcranico risulta positivo, si può procedere con esami più specifici per capire dove si trova la comunicazione. Quando il sospetto riguarda il setto interatriale, e in particolare la regione del forame ovale, è possibile ricorrere all’ecocardiografia transesofagea, che permette di studiare direttamente quella zona e valutare con maggiore precisione la presenza e le caratteristiche del forame.
Il limite non è il paziente, ma spesso il cranio
«Non esistono controindicazioni all’esame», precisa Brigiani. «Il limite principale può essere tecnico: non tutte le scatole craniche si lasciano attraversare dagli ultrasuoni allo stesso modo. Bisogna individuare i punti in cui l’osso è più sottile e permette al segnale di passare. In alcune persone, però, queste finestre possono essere poco favorevoli e diventa difficile visualizzare adeguatamente le arterie».
Per questo l’esperienza dell’operatore è importante. La sonda va posizionata con precisione e orientata alla ricerca delle finestre acustiche, scegliendo di volta in volta il punto che consente agli ultrasuoni di raggiungere meglio i vasi. Poi c’è il passaggio forse ancora più delicato: interpretare correttamente i segnali ottenuti, distinguendo ciò che è un reperto normale da ciò che merita ulteriori approfondimenti.
Anche l’anatomia può giocare la sua parte. La circolazione cerebrale, infatti, presenta differenze da una persona all’altra e il poligono di Willis può avere varianti nel numero, nel calibro e nel decorso dei suoi vasi. Per questo un’arteria che non viene identificata durante l’esame non è necessariamente un’arteria malata o ostruita: potrebbe semplicemente non essere raggiungibile con sufficiente chiarezza oppure avere un’anatomia diversa da quella attesa. «È anche per questo che il Doppler transcranico va sempre considerato per quello che è», conclude il dottor Brigiani, «ovvero uno strumento prezioso, ma da utilizzare quando c’è una precisa domanda clinica e da interpretare insieme alle altre informazioni disponibili».