APPLICAZIONI CLINICHE DEL DOPPLER IN OSTETRICIA

Transcript

1 APPLICAZIONI CLINICHE DEL DOPPLER IN OSTETRICIA In campo ostetrico il Doppler è stato utilizzato prevalentemente nelle gravidanze complicate da insufficienza placentare. L esperienza sin qui raccolta indica in effetti che questa patologia si traduce in una serie di eterogenee modificazioni dell emodinamica del circolo uterino, placentare e fetale che gli strumenti attualmente disponibili sono in grado di rilevare. I primi tentativi sono stati compiuti tentando di quantificare i flussi fetali a livello di alcuni distretti, primi tra tutti la vena ombelicale e l'aorta discendente. La tecnica prevede la determinazione della velocità media del flusso ematico nel ciclo sisto-diastolico e dell'area del vaso. Il margine di errore insito in tali misurazioni risulta tuttavia molto elevato. Al momento attuale, le determinazioni quantitative sono in effetti proposte solo da alcuni, ed esclusivamente nell ambito di valutazioni seriate ravvicinate su medesimi pazienti. In epoche più recenti, l'interesse degli ostetrici si è accentrato sulla valutazione della morfologia delle onde velocimetriche ottenute mediante l'applicazione dell analisi spettrale. La morfologia dell'onda è correlata alle condizioni emodinamiche del circolo. La distribuzione sistolica delle velocità dipende probabilmente soprattutto dalla forza contrattile del miocardio e dalla distanza del cuore dal vaso esaminato. Le velocità diastoliche sembrano invece essere prevalentemente influenzate dalle resistenze periferiche oltre che, probabilmente, dalla elasticità del vaso. In termini generali, tanto maggiori sono le resistenze periferiche, tanto maggiore è la pulsatilità dell onda, vale a dire la discrepanza tra velocità sistoliche e diastoliche. Sono stati proposti sistemi semiquantitativi per la valutazione della pulsatilità delle onde velocimetriche. Questi indici mettono in rapporto la fase sistolica con quella diastolica, e sono relativamente indipendenti dall'angolo di incidenza. Il vantaggio è notevole, dal momento che non sempre, nella flussimetria ostetrica, anche disponendo di apparecchiature Duplex, è possibile misurare accuratamente il valore dell'angolo. Gli indici non sono tuttavia del tutto angolo-indipendenti. In effetti, Doppler-shift bassi producono onde velocimetriche difficilmente analizzabili. Una misurazione adeguata richiede che le onde abbiano una ampiezza sufficiente. Non esistono criteri assoluti, ma in generale, è difficile analizzare onde con una massima Doppler-shift inferiore a 1 KHz. La terminologia utilizzata per indicare gli indici velocimetrici è spesso fonte di confusione. Tanto l'indice di Pourcelot che quello di Gosling e King vengono spesso indicati, soprattutto nella letteratura pediatrica, come indice di pulsalitilità (pulsatility index o PI). Nella letteratura ostetrica quest'ultimo termine viene tuttavia comunemente utilizzato per l'indice di Gosling, mentre si fa solitamente riferimento all'indice di Pourcelot come indice di resistenza ( resistance index o RI) (Figura 12). Il rapporto A/B o S/D (velocità sistolica/velocità diastolica) e il RI (velocità sistolica-diastolica/diastolica) sono di semplice determinazione. Possono infatti essere ricavati manualmente da una riproduzione su carta del tracciato. Per quanto questi indici siano ancora comunemente utilizzati nello studio di alcuni distretti, tra i quali soprattutto le arterie 1 / 6

2 utero-placentari, trovano tuttavia una importante limitazione nella impossibilità di comparare tra loro onde che presentano in comune una discesa a zero delle velocità diastoliche. Infatti, tutte le onde con assenza di flusso diastolico hanno identici valori di S/D (infinito) e di RI (1). Il PI, che incorpora invece il fattore velocità media, viene comunemente preferito per lo studio dei vasi fetali (arteria ombelicale, aorta discendente), nei quali è possibile, non infrequentemente, osservare assenza di flusso diastolico. La maggior parte delle apparecchiature Doppler attualmente in commercio è dotata di software per il calcolo automatico del PI. E' importante tuttavia sottolineare che le metodiche e le formule matematiche utilizzate per calcolare la velocità media variano notevolmente nelle diverse apparecchiature, in modo tale che notevoli variazioni possono essere incontrate. FLUSSIMETRIA DELLE ARTERIE UTERINE : BASI FISIOLOGICHE Lo studio flussimetrico delle arterie uterine mira al controllo dell impedenza del letto vascolare ad esse distale e cioè degli spazi intervillosi, valutando qualitativamente l efficacia del processo di placentazione. In una donna non gravida ai vasi uterini è destinata una quantità di flusso ematico pari a meno dell 1% dell output cardiaco; questo accade in quanto l utero non gravido ha dimensioni ridotte e una massa complessiva di circa 50 grammi, mentre, durante lo stato gravidico, essa può aumentare fino a grammi. Come può il flusso uteroplacentare adeguarsi ad una tale necessità? Secondo la legge di Poiseuille raddoppiando il raggio di una arteria uterina il flusso ematico in essa presente può incrementare fino a 16 volte. Paragonando il calibro dei vasi uterini di un utero non gravido a quello di uteri a termine di gravidanza è stato osservato che il raggio aumenta fino a dieci volte (2). Questo fenomeno consente l adeguamento della circolazione uterina alla gravidanza. L invasione trofoblastica è la chiave di questo meccanismo che rende i rami distali delle arterie uterine di calibro cospicuamente maggiore e, soprattutto, insensibili agli stimoli vasocostrittori. Le cellule del trofoblasto, dotate di attività istolitica, angiotropa ed invasiva, penetrano nell endometrio (già decidualizzato e, quindi, preparato a questa invasione) e nella porzione più superficiale del miometrio, modificando la struttura del tratto spirale delle arterie uterine. E stato negli anni riscontrato in vari Studi (2) che sono diverse le popolazioni di cellule trofoblastiche che agiscono nel processo di invasione : la distruzione della tunica media delle arterie spirali è 2 / 6

3 mediata dal trofoblasto interstiziale nel primo trimestre, mentre la successiva sostituzione delle cellule endoteliali avviene ad opera del trofoblasto endovascolare nel secondo trimestre (3,4). In conclusione, nel primo trimestre di gravidanza, tra la 6 e la 14 settimana, il trofoblasto infiltra la decidua basale e la porzione superficiale del miometrio. In questa fase si assiste ad una migrazione retrograda endovascolare del trofoblasto interstiziale nei segmenti deciduali delle arterie spirali e ad una invasione della parete delle arterie spirali con distruzione della lamina elastica e muscolare che viene sostituita da materiale fibrinoide. Nel secondo trimestre, tra la 16 e la 24 settimana., il trofoblasto endovascolare progredisce fino al tratto intramiometriale delle arterie spirali. Questo processo determina la disgregazione della tonaca media muscolo-elastica del vaso spirale che diviene a tutti gli effetti una arteria utero-placentare, dotata di bassa impedenza e di insensibilità agli stimoli vasomotori. Il processo di invasione trofoblastica sembra oggi essere conosciuto nella sua progressione in maniera molto dettagliata. Limitatamente alle prime quattro settimane di gravidanza, data la difficoltà di ottenere materiale umano affidabile per studi istologici ed istochimici di siffatta complessità, i dati oggi disponibili in Letteratura derivano da Studi condotti sulle scimmie. Il processo di invasione vascolare sembra, comunque, anche negli essere umani, iniziare molto precocemente, già a partire dal giorno dopo la fecondazione. In una prima fase le arterie spirali sono per gran parte ostruite da emboli di trofoblasto che paradossalmente riducono il flusso ematico agli spazi intervillosi (5). Rodesch e coll (6) hanno ipotizzato che tale paradossale fenomeno contribuisca a proteggere l embrione nelle primissime fasi di gravidanze da elevate pressioni parziali di ossigeno. Questa ipotesi è stata successivamente confermata da altri Autori (7,8) che hanno dimostrato una drammatica riduzione del flusso ematico attraverso le arterie spirali fino a 12 settimane, seguito da un progressivo incremento fino alla 14 settimana. Più recentemente Kurjak e Valentin (9,10) hanno messo in dubbio questo meccanismo riportando una documentazione diretta, attraverso l utilizzo di sonde ossigeno-sensibili, che l incremento nel flusso ematico uteroplacentare avviene progressivamente, senza alcuna deflessione, a partire dalle primissime settimane di gestazione. 3 / 6

4 Nelle gravidanze singole a decorso fisiologico, l indice di resistenza delle arterie uterine diminuisce significativamente con l aumentare dell epoca gestazionale (11-13) : questo fenomeno riflette la progressiva caduta delle resistenze vascolari a livello delle arterie uterine. L entità della caduta delle resistenze vascolari è dimostrata dal fatto che, nonostante in gravidanza vi sia un aumento della gittata cardiaca in misura del 30-50%, la pressione arteriosa (risultato del prodotto Gc x RPT) va paradossalmente incontro ad una leggera diminuzione dei suoi valori medi. La pressione sistolica all imbocco delle arterie spirali si attesta a circa 25 mmhg e, negli spazi intervillosi, a mmhg, rimanendo pressoché invariata fino alle arterie arcuate. Così, negli spazi intervillosi, si creano bacini ematici ad alta portata e bassa resistenza, idonei agli scambi gassosi e di nutrienti materno-fetali. Le arterie uterine gravidiche hanno un calibro da uno a tre volte superiore rispetto a quello extra-gravidico, con un progressivo aumento della velocità di flusso da 9 a 60 cm/sec. Tale incremento del calibro è ancora più macroscopico nei tratti distali : a livello delle arterie arcuate è, infatti, di circa dieci volte, mentre a livello dei rami spirali raggiunge valori addirittura trenta volte superiori rispetto a quelli extragravidici. Questo complesso meccanismo emodinamico interessa anche organi non riproduttivi come i reni ed il cuore (14). Lo studio flussimetrico della circolazione uterina gravidica si è dimostrato utile nell identificazione delle pazienti che svilupperanno complicazioni di tipo ipertensivo ed insufficienza placentare (15,16), soprattutto quando utilizzato in popolazioni ad alta prevalenza di queste complicazioni (17,18). Il suo utilizzo come screening nella popolazione a basso rischio rimane tuttora controverso (19,20). Nelle pazienti con preeclampsia uno dei reperti anatomo-patologici più frequenti è una ridotta od assente invasione trofoblastica delle arterie spirali (21,22). Questo fenomeno può essere conseguenza di difetti primari del trofoblasto o dell ambiente che il trofoblasto tenta di invadere. Alcuni Studi hanno dimostrato alterazioni della funzione trofoblastica limitate al metabolismo del glicogeno (23), alla espressione dell attività del PAI-1 (Inibitore dell attivazione del plasminogeno di tipo 1) (24), alla espressione dell integrina (25) o del gene della trombomodulina (26). In altri casi la preeclampsia sarebbe correlata ad una reazione immunologica materna nei confronti dell invasione trofoblastica (27). 4 / 6

5 FLUSSIMETRIA DELLE ARTERIE UTERINE : TECNICA ED INTERPRETAZIONE Lo studio flussimetrico dell arteria uterina valuta l impedenza del letto vascolare ad essa distale e cioè degli spazi intervillosi, con una stima qualitativa dell efficacia del processo di placentazione. Si preferisce determinare il flusso nelle arterie uterine invece che nelle diramazioni interne per la maggiore facilità di campionamento, per il decorso più rettilineo dei vasi e per la maggiore accuratezza con cui riflettono l impedenza vascolare ad esse distale. L esame doppler deve essere eseguito in condizioni di riposo materno, in assenza di contrazioni uterine ed in lieve decubito laterale. Non rispettando queste condizioni si può determinare un incremento dell impedenza vascolare per la compressione dei vasi miometriali (arterie arcuate, radiali e spirali). La tecnica di rilevazione si basa sull'acquisizione di una scansione parasagittale uterina, con lieve inclinazione inferiore e mediana, fino all'evidenziazione dell apparente incrocio tra l'arteria uterina e l iliaca esterna. La sede del campionamento è circa 1 cm al di sopra di tale incrocio. L adozione del color doppler rende molto più agevole l identificazione del vaso ed il corretto posizionamento del gate (volume campione) doppler. L angolo d'insonazione deve essere inferiore a 30. La misurazione presenta una buona riproducibilità, sia intra- che inter-operatore. Si adotta preferibilmente l indice di resistenza (RI). La scelta di tale indice è legata alla costante presenza di un flusso diastolico. Si valuta la resistenza complessiva dei due rami uterini; quello localizzato in prossimità dell inserzione placentare presenta resistenze minori. Il circolo negli spazi intervillosi è tributario di ambo i rami per cui è fondamentale il campionamento bilaterale ed il calcolo del valore medio del RI. 5 / 6

6 Oltre alla valutazione del gradiente di velocità sisto-diastolica è importante l osservazione della morfologia dell'onda flussimetrica. La presenza di un'incisura (notch) protodiastolica bilaterale è indicativo di incompleta invasione trofoblastica della parete dei vasi spirali e/o di scarsa diffusione superficiale del processo di placentazione. Indica, cioè, una ridotta compliance del circolo utero-placentare e degli spazi intervillosi. Il notch è espressione di una temporanea spinta retrograda del flusso ematico esercitata da un ritorno elastico del vaso al termine della massima dilatazione subita in concomitanza della sistole cardiaca. Nella gravidanza fisiologica si assiste ad un progressivo incremento delle velocità diastoliche che, intorno alla 24a settimana, raggiungono circa il 50% dei valori sistolici. Tale progressione è proporzionale all'evoluzione quantitativa e qualitativa dell invasione trofoblastica. L indice di resistenza medio, tra la 20a e 24a settimana, si colloca stabilmente su valori inferiori a 0,63. La persistenza dell'incisura protodiastolica su entrambe le onde flussimetriche uterine, oltre la 24a settimana, deve essere considerata patologica. E di riscontro frequente e non rilevante clinicamente la presenza di un'incisura protodiastolica monolaterale, dal lato opposto all inserzione placentare. Viene, perciò, definita arteria uterina placentare quella più vicina all'inserzione placentare. Analogamente viene definita arteria uterina non placentare quella più distante dall'inserzione placentare. 6 / 6