Dr Joseph Hoo (www.ob-ultrasound.net)
Gli anni ’80 e ’90
La qualità delle immagini migliorò nettamente nella prima metà degli anni ’90. La diffusione delle nuove tecnologie e la loro applicazione alle apparecchiature ecografiche aveva già permesso grandi progressi in altri campi scientifici quali la navigazione con radar, le telecomunicazioni e l’elettronica di consumo. Contemporaneamente si ebbero rapidi progressi nei telefoni cellulari, nei microcomputer, nei lettori di CD e nelle televisioni ad alta definizione. Strumentazioni
elettroniche ad alta velocità necessarie per l’ultrasonografia divennero disponibili a prezzi ragionevoli. Il solo mercato ultrasonografico non sarebbe stato in grado di affrontare simili spese per tali tecnologie.
I miglioramenti furono i seguenti:
1)
L’intera catena di elaborazione del segnale diventò digitale.
Tale modifica digitale si basò sulla disponibilità di piattaforme informatiche più efficienti, che vennero sviluppate alla fine degli anni ’80. I processori delle macchine di ultima generazione hanno la potenza di circa 40 processori Pentium e sono in grado di eseguire da 20 a 30 miliardi di operazioni al secondo.
2 2)
L’ampio impiego di trasduttori ad ampia banda, capaci di migliorare sia la definizione della trama tissutale, sia il “range” dinamico.
3 3)
Vengono sottoposti ad elaborazione sia i dati di fase di ritorno degli eco ultrasonici, sia i dati di ampiezza, ottenendo una immagine di elaborazione coerente. Tale tecnica produce una qua
ntità doppia di dati, dai quali è possibile ottenere immagini ad alta risoluzione. Anche la velocità delle immagini risulta aumentata. Gli ultimi anni ’90 videro anche lo sviluppo di trasduttori capaci di elaborare i dati in 2
dimensioni, costituiti sulla
loro superficie da un gran numero di elementi disposti in righe e colonne. La messa a fuoco avviene in 2 direzioni il che produce una definizione migliore in tutt’e due i piani, eliminando così gli artefatti dei piani tissutali adiacenti.
4 4)
La scoperta delle immagini armoniche dei tessuti. Tale tecnologia, sviluppatasi negli ultimi 2 degli anni ’90, si basa sull’impiego di frequenze armoniche durante la propagazione degli echi attraverso i tessuti, riducendo in questo modo vari artefatti. Tali immagini armoniche sono particolarmente utili nei pazienti obesi.
L’avvento dell’ecografia in 3 dimensioni.
Con il miglioramento della tecnologia degli ultrasuoni, la visualizzazione tridimensionale cominciò ad essere la prassi nei primi anni ’80, ma confinata alla cardiologia, nel tentativo di valutare i volumi delle camere cardiache.
Venivano impiegate sonde attive in tempo reale e montate su bracci snodabili dove la posizione della sonda veniva stabilita con precisione. Il principio era di fissare in successione immagini in sezioni parallele, unitamente ai dai relativi alla loro sequenza. Nel 1989, Kazunore Baba e Kazuo Satoh, insieme a Shoichi Sakamoto presso il Saitama Medical Center in Giappone descrissero la visualizzazione tridimensionale utilizzando una sonda tradizionale in real-time “convex” (Aloka
SD280®) montata su un braccio snodabile di una macchina statica-composita (Aloka M8U-10C®). Nella seconda metà degli anni ’90 almeno un’altra dozzina di altri Centri eseguirono ricerche cliniche sull’ecografia tridimensionale.
Conclusione
L’evoluzione dell’ecografia diagnostica è il risultato di sforzi combinati di clinici, ricercatori, fisici, ecografisti, di ingegneri meccanici, elettronici e bio-medici, di tecnici informatici, di amministratori di università e di governo, ed anche di imprenditori avventurosi.
Gli ecografi in A-mode che rappresentarono l’evoluzione dei primi rivelatori dei difetti dei metalli non avrebbero avuto un impatto tanto duraturo in medicina senza la successiva evoluzione verso le macchine in B-mode, le quali originarono dai radar militari.
Gli apparecchi A-mode non erano in grado di fornire informazioni tanto accurate da essere interpretabili e da permettere una diagnosi attendibile. Così gli apparecchi B-mode non sarebbero diventati i mezzi affidabili che essi
rappresentano oggi, senza la loro evoluzione in convertitori di immagini e con la scoperta della gradazione dei grigi. Gli apparecchi statici-compositi a scala dei grigi, forniti delle tecnologie informatiche sviluppatesi negli anni ’70, si imposero come veri baluardi clinico-diagnostici fornendo informazioni cliniche sino a quei tempi impensabili per numerose patologie. Il concetto originario di Howry di ottenere immagini anatomiche chiare registrando
selettivamente gli echi più grossolani provenienti dalle superfici più ampie, eliminando gli echi più piccoli, venne in seguito completamente sovvertito, quando si tentò di raccogliere gli echi più piccoli in presenza di disturbi, cercando di ottenere fini definizioni spaziali.
L’arrivo poi degli scanner in real-time aggiunse ulteriore forza alle tecniche ecografiche.
Un’ulteriore spinta tecnologica determinò, durante gli anni ’90, altri miglioramenti nelle capacità diagnostiche degli ecografi, grazie ai progressi esplosivi delle tecnologie elettroniche con i microprocessori.
Si giunge ai giorni nostri, al tempo dell’ecografia tridimensionale.