L ecografia nelle malattie infiammatorie croniche intestinali: quanto è utile?

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1 a cura di Fortunata Civitelli L ecografia nelle malattie infiammatorie croniche intestinali: quanto è utile? Ultrasonography in inflammatory bowel diseases: a world to discover Federica Furfaro 1 Fortunata Civitelli 2 (foto) Giovanni Maconi 1 1 Divisione di Gastroenterologia, Ospedale Universitario Luigi Sacco, Milano; 2 UOC Gastroenterologia ed Epatologia Pediatrica, Sapienza Università di Roma Key words Transabdominal bowel ultrasound Crohn s disease Ulcerative colitis Color and power Doppler CEUS SICUS Abstract In the last few years transabdominal bowel ultrasound (US) has became a well-established technique in the diagnosis and follow-up of inflammatory bowel diseases (IBD), especially Crohn s disease. In particular, US is useful in diagnosing of complications such as stenosis, abscesses and fistulae and can be used for the study of perianal disease. The role of bowel US in assessing disease activity as well as the potential application of new techniques such as contrast-enhanced ultrasound (CEUS) and Small intestine contrast ultrasonography (SICUS) is still under debate. The purpose of this article is to demonstrate the utility of bowel-us in IBD patients. Indirizzo per la corrispondenza Fortunata Civitelli viale Regina Elena 326, Roma fortunata.civitelli@uniroma1.it Le malattie infiammatorie croniche intestinali (Inflammatory Bowel Diseases - IBD) principalmente rappresentate da colite ulcerosa (CU) e malattia di Crohn (MC), sono caratterizzate da un decorso clinico cronico-recidivante, che spesso richiede indagini radiologiche del tratto gastroenterico ripetute nel tempo, per definire sede ed estensione di malattia, per monitorare l attività, individuare le complicanze e valutare la risposta al trattamento medico e chirurgico 1. L imaging svolge quindi un ruolo chiave nella gestione delle IBD, poiché contribuisce a guidare le decisioni terapeutiche. Negli ultimi decenni, l impiego della radiologia convenzionale nelle IBD, in particolare del clisma del tenue e della tomografia computerizzata (TC), è divenuto sempre meno frequente, a causa dell elevata esposizione a radiazioni ionizzanti e al conseguente aumentato rischio oncologico. Queste metodiche sono state progressivamente sostituite dalla risonanza magnetica (RM), con mezzi di contrasto endovenosi e per os. La RM è una metodica molto accurata, non invasiva e priva di radiazioni, sebbene limitata dalla ridotta disponibilità sul territorio e dai costi elevati. Negli ultimi anni è stata sempre più utilizzata l ecografia (US), poiché semplice, ripetibile, economica, sicura e generalmente ben tollerata 2, 3. In una metanalisi del 2008, che ha confrontato l accuratezza dell US, della RM, della scintigrafia e della TC nella diagnosi di IBD, l US mostra una sensibilità del 89,7% e una specificità del 95,6%, paragonabile a quella delle altre metodiche 4. Nel sospetto di IBD in ambito pediatrico, l impiego di US combinata ad altri test diagnostici come calprotectina, ASCA e panca, è in grado di aumentare l accuratezza diagnostica nel rilevare e soprattutto escludere la malattia. In particolare, è stato osservato che, nel caso in cui almeno uno dei test risulti positivo, la probabilità di avere una IBD è del 99,47%, mentre quando tutti i test sono negativi, la probabilità di IBD è dello 0,69% 5. L utilizzo di ecografi con sonde ad alta risoluzione (7-12 MHz), della seconda armonica tissutale e di mezzi di contrasto orali e endovenosi, permette di studiare sia 18 Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2016;VIII:18-24; doi: /

2 L ecografia nelle malattie infiammatorie croniche intestinali la malattia luminale che perienterica nella MC e di valutare per via trans-perineale anche la presenza di complicanze perianali. La sonda più appropriata per lo studio dell intestino e della regione perianale, è una sonda microconvex o lineare con frequenza variabile da 4-8 MHz. Nello studio dell intestino è consigliabile che il paziente sia a digiuno da almeno 4 ore, con una modesta replezione vescicale. Alterazioni ecografiche nelle IBD I parametri da valutare ecograficamente nel sospetto di IBD si possono suddividere in alterazioni parietali ed extra-parietali 6 A) Alterazioni parietali (spessore, ecostruttura, elasticità, motilità, vascolarizzazione, perdita dell austratura). L aumentato spessore di parete è uno dei segni più importanti nella MC. Lo spessore della parete intestinale (Bowel Wall Thickness - BWT) si misura dallo strato iperecogeno interno della parete corrispondente all interfaccia tra mucosa e contenuto intestinale e lo strato iperecogeno esterno corrispondente alla sierosa (Fig. 1). Il BWT varia in base alla regione esplorata. Il limite stimato per il piccolo intestino è < 4 mm, per il colon trasverso < 3 mm e per il sigma < 4-5 mm. La variazione di questi cut-off influenza l accuratezza dell ultrasonografia nella diagnosi di MC: in particolare se il cut-off di normalità è < 3 mm, la sensibilità dell esame è dell 88% e la specificità del 93%, mentre con un cut-off < 4 mm la sensibilità si riduce al 75% con un incremento di specificità (97%). La sensibilità dell US nell individuare l ispessimento parietale nella MC è maggiore a livello dell ileo terminale (90-95%), rispetto all ileo prossimale, al digiuno (< 75%) FIGURA 1. Malattia di Crohn in fase di attività. Scansione longitudinale (sinistra) e trasversale (destra), ove si nota il marcato aumento di spessore della parete e la conservazione dell ecostruttura stratificata, oltre all ispessimento del mesentere (M). e al colon (82%). La specificità è invece alta in tutti e i segmenti (90-92%) 7. Il grado di ispessimento parietale sembra essere correlato all attività di malattia, sia nella MC che nella CU 8, 9 (Fig. 2). Lo spessore parietale ha anche un significato prognostico: nel follow-up della MC, un BWT > 7 mm, aumenta il rischio di riscorso alla chirurgia a breve termine. Analogamente, nella CU, la riduzione dello spessore parietale del colon dopo terapia predice un outcome positivo a 15 mesi 10. Il grado di ispessimento parietale non è in grado di distinguere tra la componente infiammatoria e quella fibrotica; a questo scopo, la valutazione della vascolarizzazione della parete con ecografia con mezzo di contrasto endovenoso (Contrast Enhanced Ultrasonography - CEUS), potrebbe essere di maggior utilità. L ecostruttura della parete intestinale, è caratterizzata normalmente da 5 strati, iper e ipoecogeni (normale stratificazione) corrispondenti a sierosa (esterno iperecogeno), muscolare, sottomucosa, mucosa e interfaccia col contenuto. Nella malattia severa, in presenza di ulcere, la parete può apparire ipocogena, con elasticità ridotta e priva di peristalsi e nel colon può scomparire la regolare austratura. La vascolarizzazione parietale, può essere valutata con color- Doppler (Fig. 2) e CEUS. In genere è aumentata nelle forme con attività severa e alcuni studi hanno suggerito la valutazione per monitorare l attività di malattia e la risposta al trattamento, sebbene con risultati contrastanti 6. B) Alterazioni extra parietali (mesentere, linfonodi, fluido extraintestinale). 19

3 F. Furfaro et al. gata (asse maggiore/asse minore < 2 mm), con asse minore di dimensioni variabili da < 4 mm (adulti) a < 8 mm (bambini). La loro presenza è in genere associata a una malattia di breve durata o alla concomitante presenza di fistole o ascessi. La presenza di piccole quantità di fluido libero in cavità peritoneale (< 1 ml) è comune nei bambini o nella donna in età fertile, ha significato aspecifico e non necessariamente patologico. Alcune caratteristiche ecografiche della parete intestinale possono aiutare a differenziare la CU dalla MC (Tab. I). FIGURA 2. Rettocolite ulcerosa. Scansione longitudinale del colon discendente (Toshiba, Aplio XG) con valutazione della vascolarizzazione parietale con color Doppler (a destra). La parete appare ispessita (> 3 mm), la stratificazione è conservata e in particolare si osserva aumento di spessore dello strato iperecogeno corrispondente alla sottomucosa (freccia). Il mesentere nella MC attiva è spesso ispessito e iperecogeno (Fig. 1). I linfonodi infiammatori reattivi si trovano nel mesentere e hanno forma ovoidale o allun- TABELLA I. Differenze ecografiche tra colite ulcerosa e malattia di Crohn. Pareti Colite ulcerosa Malattia di Crohn Spessore Ecostruttura Profili Rigidità Austra Peristalsi Sede ed estensione Sede Interessamento Alterazioni extraintestinali Ipertrofia del mesentere Linfonodi mesenterici Fistole e ascessi 5-7 mm Variabile Variabile Regolari Retto-sigma e colon Continuo Rara Infrequenti 5-14 mm Variabile Variabili Spesso presente Spesso attenuata/assente Ileo (70%) Colon (60%) Talvolta segmentario Frequente Frequenti Frequenti Ruolo dell'ecografia nella valutazione delle complicanze e nel follow-up post-operatorio nella MC La MC è una patologia che può interessare l intero tratto digerente, con un infiammazione spesso estesa anche all intero spessore della parete. Ciò può favorire lo sviluppo di complicanze come le stenosi, caratterizzate da fibrosi o infiammazione della parete, fistole, masse infiammatorie e ascessi. Le fistole si presentano all ecografia come tramiti ipoecogeni tubulari, originanti dalla parete intestinale, che possono mettere in comunicazione l intestino con altri organi o approfondirsi a fondo cieco nel mesentere (Fig. 3). Gli ascessi e le masse infiammatorie appaiono spesso come delle lesioni ipoecogene e a margini mal definiti. Queste lesioni non sono sempre ben differenziabili dall ecografia se non attraverso la CEUS, che dimostra l assenza di vascolarizzazione nelle lesioni ascessuali (Fig. 4). Ecograficamente la stenosi intestinale è apprezzabile come segmento intestinale con pareti ispessite, lume ristretto e preceduto da una dilatazione > mm. Nel decorso post-operatorio della MC, l ecografia può individua- 20

4 L ecografia nelle malattie infiammatorie croniche intestinali re la recidiva dell ispessimento e la riacutizzazione della malattia. Il riscontro di ispessimento parietale dell ansa pre-anastomotica > 3 mm è suggestiva di elevato rischio di recidiva post-chirurgica 11. Nuove tecniche: ecografia con mezzo di contrasto endovenoso, orale ed elastografia nelle IBD L ecografia con mezzo di contrasto endovenoso (CEUS) si esegue attraverso la somministrazione di un mezzo di contrasto costituito da microbolle, che non diffondendo in sede interstiziale, permettono lo studio della sola fase vascolare. La CEUS permette di valutare l attività clinica e soprattutto endoscopica della malattia oltre che monitorare la risposta alla terapia. Non esiste tuttavia un metodo standard di misurazione della vascolarizzazione e il ruolo nella definizione dell attività deve essere ancora ben definito. L elastografia è una tecnica di recente sviluppo, che sembra avere un ruolo promettente nel differenziare l ispessimento parietale di natura fibrotica da quello di natura infiammatoria nella MC 12. L ecografia del tratto gastroenterico può essere effettuata anche con contrasto somministrato per via orale (Small Intestine Contrast Ultrasonography SICUS), costituito da soluzione acquosa di Macrogol, in quantità variabile da 500 a 700 ml. La SICUS, utilizzata essenzialmente per lo studio del tenue, ha accuratezza sovrapponibile a quella della RM e della TC, ed è particolarmente utile nella valutazione delle stenosi e del tenue prossimale 13. FIGURA 3. Malattia di Crohn con fistola entero-enterica, chiaramente osservabile al centro dell immagine, estesa tra due anse intestinali. FIGURA 4. Malattia di Crohn con ascesso perintestinale visualizzato come un area ipoecogena disomogena in B-MODE (immagine a sinistra) e come area anecogena dopo iniezione di mezzo di contrasto ev (CEUS) (immagine a destra). Conclusioni L ecografia nelle IBD rappresenta una tecnica utile e accurata, non-invasiva, ripetibile e dai costi contenuti. Nonostante le numerose evidenze scientifiche, è tuttavia ancora poco diffusa nella pratica clinica. 21

5 F. Furfaro et al. e in età pediatrica? L ultrasonografia (US) intestinale è oggi una metodica utile e accurata nello studio delle IBD anche in età pediatrica. Oltre a essere non invasiva e relativamente poco costosa, ha il vantaggio fondamentale di essere priva di radiazioni ionizzanti. A causa della natura cronico-recidivante della malattia, infatti, i pazienti con IBD vanno incontro a diverse indagini radiologiche dell intestino nel corso del tempo, soprattutto quando l esordio si verifica in età pediatrica. Negli ultimi anni dati della letteratura hanno evidenziato un elevato livello di esposizione iatrogena a radiazioni ionizzanti nei pazienti adulti con IBD 14. Il bambino, rispetto all adulto, è maggiormente sensibile al danno da radiazioni, per la consistente attività biologica dei tessuti, l elevata suscettibilità al danno genomico e la maggior aspettativa di vita, che lo espone a una dose cumulativa più elevata nel corso del tempo; questo aumenta il rischio di effetti tardivi, anche a distanza di anni dall evento radiante. Risulta quindi fondamentale per il gastroenterologo pediatra, utilizzare metodiche di imaging radiation sparing, come la risonanza magnetica e l ecografia, nella diagnosi e soprattutto nel follow-up dei pazienti con IBD 14. In questa prospettiva l US svolge un ruolo chiave sia nell approccio diagnostico iniziale al bambino con sospetta IBD che nel followup, per monitorare l andamento della malattia, la risposta al trattamento e identificare precocemente le complicanze. Descrizione della metodica Per quanto riguarda la descrizione della metodica, questa è sovrapponibile a quella utilizzata nell adulto. I segni patologici possono essere suddivisi in alterazioni parietali e alterazioni extra-parietali (Fig. 5). L aumentato spessore di parete è uno dei segni più importanti anche nella MC pediatrica. Il cut-off utilizzato per il BWT varia nei diversi lavori da 1,5 mm a 3 mm per l ileo terminale e 2-3 mm per il colon 15. Studi comparativi tra US e ileocolonscopia hanno dimostrato una sensibilità del 74-88% e una specificità del 78-93% per le lesioni dell ileo terminale 6. Il coinvolgimento del mesentere e la presenza di linfonodi di dimensioni aumentate nel suo contesto, è un altro elemento tipico della MC, spesso presente nelle fasi iniziali della malattia, anche in assenza di altri segni più specifici. Limiti Nonostante i numerosi vantaggi, l ecografia intestinale presenta dei limiti. È una metodica fortemente dipendente dall esperienza dell operatore, forse in misura maggiore delle altre applicazioni dell ecografia, e richiede un apparecchio ALTERAZIONI Parietali ALTERAZIONI extra-parietali complicanze FIGURA 5. Alterazioni ecografiche nelle IBD. ad alta risoluzione per ottenere i livelli di accuratezza paragonabili a quelli della letteratura. Inoltre, anche in mani esperte, l US può dare dei falsi positivi: l ispessimento di parete, ad esempio, non è specifico per MC, ma può essere presente in altre condizioni molto frequenti in età pediatrica (adeno-mesenterite, vasculite ecc). D altro canto l US può dare dei falsi negativi nel paziente obeso, nelle lesioni mucose superficiali e quando la malattia si localizza solo in sede digiunale, evenienza molto frequente in età pediatrica. L accuratezza diagnostica per le lesioni prossimali è infatti minore, perché il digiuno è difficilmente visualizzabile con l ecografia tradizionale. Small Intestine Contrast Ultrasonography "SICUS" L assunzione di una soluzione di contrasto orale anecoica, isosmotica, non assorbibile (macrogol) consente di superare alcuni dei li- Aumento di spessore (> 3mm) Perdita della normale stratificazione Alterata ecogenicità (IPER/IPO) Incremento della vascolarizzazione Riduzione/assenza della peristalsi Target Sign Ispessimento mesentere vascolarizzazione mesentere ( Comb sign ) Aumento dimensioni linfonodi versamento ascessi fistole stenosi 22

6 L ecografia nelle malattie infiammatorie croniche intestinali miti dell ecografia convenzionale: il macrogol, distendendo il lume e dissociando un ansa dall altra, permette di visualizzare il piccolo intestino nella sua interezza, dall angolo di Treitz fino all ileo terminale. La SICUS è ormai entrata nella pratica clinica della gastroenterologia dell adulto e di recente è stata introdotta anche in età pediatrica 16. La SICUS ha un accuratezza diagnostica paragonabile a quella della radiologia tradizionale e superiore a quella dell ecografia standard, nella valutazione della presenza, del numero, della sede e dell estensione di malattia, in pazienti con MC nota o sospetta. Il contrasto orale aumenta la sensibilità dell US nella diagnosi di MC e in particolare l accuratezza diagnostica per le lesioni prossimali e per l individuazione delle stenosi (Fig. 6). FIGURA 6. Stenosi digiunale in un paziente con MC evidenziata con la SICUS. L uso del contrasto orale consente di evidenziare la riduzione di calibro del lume (freccia) e la dilatazione pre-stenotica (*). Descrizione della metodica La SICUS nel bambino viene effettuata con due tipi di sonda (Convex da 3,5-5 MHz per la valutazione basale e lineare di 7,5-12 MHz per lo studio successivo), dopo l assunzione di ml di soluzione di contrasto orale. Per una completa visualizzazione del piccolo intestino, dopo l assunzione del contrasto, le scansioni vengono effettuate a intervalli di circa minuti: quando il contrasto passa dall ileo terminale al colon ascendente, attraverso la valvola ileo-cecale, si esegue una valutazione retrograda delle anse intestinali dall ileoterminale fino all angolo di Treitz. Lo spessore di parete e il diametro endoluminale vengono misurati in più sedi (digiuno, ileo prossimale, ileo terminale) nel momento di massima distensione delle anse. La durata media dell esame è di minuti 16. Rispetto all ecografia tradizionale, la SICUS consente una valutazione dinamica dell intestino, con la possibilità di studiare la peristalsi e la distensibilità al passaggio del mezzo di contrasto. Questo è molto importante nella caratterizzazione delle stenosi nella MC e nella diagnosi differenziale tra stenosi infiammatorie e stenosi fibrotiche, che riveste una notevole importanza clinica e terapeutica. La rigidità ( stifness ), la riduzione o assenza di peristalsi, la scarsa distensibilità al passaggio del mezzo di contrasto e la presenza di dilatazione pre-stenotica suggeriscono una natura fibrotica della stenosi, mentre una peristalsi conservata, la distensibilità al passaggio del mezzo di contrasto e l assenza di dilatazione pre-stenotica sono suggestivi di stenosi infiammatoria. Limiti La SICUS, come tutte le metodiche ecografiche, è strettamente operatore-dipendente, richiede molta esperienza e un adeguata curva di apprendimento. Rispetto all ecografia tradizionale è un indagine time-consuming, in quanto sono necessari in media 45 minuti per ottenere una visualizzazione completa dell intestino tenue. Ecografia del colon Negli ultimi anni l ecografia intestinale è stata utilizzata con successo anche per lo studio del colon. La sensibilità nella diagnosi di lesioni infiammatorie del colon dipende dalla sede, è maggiore per il colon sinistro (90%) rispetto al destro (75-80%), mentre è bassa per le lesioni del retto (14%) 7. L US del colon viene eseguita senza una preparazione specifica, di solito dopo un digiuno di 6 ore. I parametri da valutare sono l aumentato spessore parietale (BWT > 3 mm), l alterata stratificazione parietale, l aumento della vascolarizzazione al color-doppler e la perdita dell austratura (Fig. 2). La principale applicazione è il monitoraggio 23

7 F. Furfaro et al. dell attività della colite ulcerosa, soprattutto nelle fasi di attività severa, in cui la colonscopia potrebbe essere controindicata 17. Conclusioni In conclusione, grazie alla buona accuratezza diagnostica, alla natura non-invasiva, priva di radiazioni e ai costi relativamente contenuti, l ecografia intestinale rappresenta un valido strumento nel work-up diagnostico iniziale e nel follow-up dei pazienti pediatrici con IBD dei pazienti con diagnosi nota, prima di indagini più invasive. Bibliografia 1 Novak K, Tanyingoh D, Petersen F, et al. Clinic-based point of care transabdominal ultrasound for monitoring Crohn s disease: impact on clinical decision making. J Crohn s Colitis 2015;9: Van Assche G, Dignass A, Panes J, et al. The second European evidence-based consensus on the diagnosis and management of Crohn s disease: definitions and diagnosis. J Crohn s Colitis 2010;4: Panes J, Bouhnik Y, Reinisch W, et al. Imaging techniques for assessment of inflammatory bowel disease: joint ECCO and ESGAR evidence-based consensus guidelines. J Crohns Colitis 2013;7: Horsthuis K, Bipat S, Bennink RJ, et al. Inflammatory bowel disease diagnosed with US, MR, scintigraphy, and CT: metaanalysis of prospective studies. Radiology 2008;247: Canani RB, de Horatio LT, Terrin G, et al. Combined use of noninvasive tests is useful in the initial diagnostic approach to a child with suspected inflammatory bowel disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2006;42: Maconi G, Radice E, Greco S, et al. Bowel ultrasound in Crohn s disease. Best Pract Res Clin Gastroenterol 2006;20: Maconi G, Parente F, Bollani S, et al. Abdominal ultrasound in the assessment of extent and activity of Crohn s disease: clinical significance and implication of bowel wall thickening. Am J Gastroenterol 1996;91: Antonelli E, Giuliano V, Casella G, et al. Ultrasonographic assessment of colonic wall in moderatesevere ulcerative colitis: comparison with endoscopic findings. Dig Liver Dis 2011;43: Castiglione F, de Sio I, Cozzolino A, et al. Bowel wall thickness at abdominal ultrasound and the one-year-risk of surgery in patients with Crohn s disease. Am J Gastroenterol 2004;99: Parente F, Molteni M, Marino B, et al. Are colonoscopy and bowel ultrasound useful for assessing response to short-term therapy and predicting disease outcome of moderate-to-severe forms of ulcerative colitis? A prospective study. Am J Gastroenterol 2010;105: Pallotta N, Barberani F, Giovannone M, et al. Ultrasound assessment of the degree of transmural lesions predicts the severity of endoscopic lesions of the ileo-colonic anastomosis after curative ileal resection in Crohn s disease. Gastroenterology 2009;136:A-99-A Fraquelli M, Branchi F, Cribiù FM, et al. The role of ultrasound elasticity imaging in predicting ileal fibrosis in Crohn s disease patients. Inflamm Bowel Dis 2015;21: Pallotta N, Tomei E, Viscido A, et al. Small intestine contrast ultrasonography: an alternative to radiology in the assessment of small bowel disease. Inflamm Bowel Dis 2005;11: Civitelli F, Casciani E, Maccioni F, et al. Use of imaging techniques in inflammatory bowel diseases that minimize radiation exposure. Current gastroenterology reports. Gastroenterol Rep 2015;17: Darge K, Anupindi S, Keener H, et al. Ultrasound of the bowel in children: how we do it. Pediatr Radiol 2010;40: Pallotta N, Civitelli F, Di Nardo G, et al. Small intestine contrast ultrasonography in pediatric Crohn s disease. J Pediatr 2013;163: Civitelli F, Di Nardo G, Oliva S, et al. Ultrasonography of the colon in pediatric ulcerative colitis: a prospective, blinded, comparative study with colonoscopy. J Pediatr 2014;165: L ecografia intestinale è oggi una metodica utile e accurata nella diagnosi delle malattie infiammatorie intestinali, in particolare della malattia di Crohn, per individuare la presenza, la sede e l estensione di malattia. L uso combinato di esami di laboratorio di primo livello (VES, PCR), della calprotectina fecale e dell ecografia intestinale delle anse intestinali, può consentire di selezionare i pazienti da indirizzare a un work-up diagnostico di II livello (endoscopia, entero-rm). L ecografia intestinale ha un ruolo fondamentale anche nel follow-up della malattia di Crohn, per individuare precocemente le complicanze e monitorare la risposta al trattamento. L utilizzo di un mezzo di contrasto per os (macrogol), mediante tecnica SICUS, aumenta l accuratezza diagnostica dell ecografia per le lesioni digiunali e per le complicanze stenotiche. 24