Gli esami strumentali nella diagnosi del cancro
Come dice il nome, sono indagini che si espletano con l'uso di uno o più apparecchi.Rientrano fra essi: radiografia, radioscopia, angiografia, linfografia,colecistografia, tomografia assiale computerizzata, risonanza magneticanucleare, tomografia ad emissione di positroni, scintigrafia, ecografia,termografia, endoscopia, laparoscopia.
Farò un breve cenno, qui di seguito, a ciascuna di questi esami, rimandando illettore che desidera approfondire l'argomento alle riviste ed ai trattatispecialistici.
Radiografia
E' uno dei mezzi d'indagine più antichi, impiegato per diagnosticare svariatemalattie, ivi compresi i tumori, per accertare la presenza di fratture, perlocalizzare corpi estranei.br>Negliultimi anni del 1800 una grande scoperta della fisica risultò di enorme valoreper la medicina. Ne fu protagonista Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923),direttore dell'Istituto di Fisica dell'Università di Würzburg. L'8 novembre1895, mentre operava in un laboratorio poco illuminato, Röntgen notò che quandouna corrente elettrica attraversava un tubo di Crookes ricoperto di carta nera,i cristalli di platinocianuro di bario, che entravano nella composizione dellacarta, diventavano fluorescenti. Lo stesso fenomeno si riscontrava sel’involucro era collocato, a mo' di schermo, di fronte al tubo. Il ricercatoremise la mano davanti alla carta e vide delinearsi le ossa, che si distinguevanomolto bene dallo sfondo incerto delle parti molli. Sostituì poi lo schermo conuna lastra fotografica, compì una serie di prove, ed il 22 dicembre realizzò la prima immagine permanente, perl'esattezza la mano della moglie. Sei giorni dopo, presentò una notapreliminare, che trattava sinteticamente l'argomento, alla Societàmedico-fisica di Würzburg. Nacque così una nuova branca della diagnosticamedica, la radiologia. Per la sua scoperta, Röntgen conseguì nel 1901 il premioNobel per la fisica.
Qualchebreve dettaglio tecnico. Il tubo di Crookes è costituito da un'ampolla checontiene una sorgente di elettroni (il catodo) e da un dispositivo che acceleragli elettroni e li fa convergere su un ostacolo metallico, l'anticatodo.Quest'ultimo agisce da sorgente di radiazioni. I mezzi tecnici attualmentedisponibili sono molto più complessi e sofisticati, pur restando invariata laloro caratteristica di emettere raggi X, vale a dire, come accertò nel 1912 ilfisico tedesco M. von Laue, un tipo particolare di radiazioni elettromagnetichedi lunghezza d’onda più corta dell’ultravioletto. Ai fini dell'argomento inesame, è importante ricordare che tali forme di energia sono caratterizzate daelevata capacità di penetrazione e da ineguale assorbimento da partedell'organismo: di qui, il loro impiego in molteplici campi dellamedicina.
Molto schematicamente, l'apparecchiatura consiste in una sorgente di raggi X ed in una pellicola fotografica, che viene impressionata dalle radiazioni cheattraversano la regione corporea oggetto di studio. La pellicola è anche dettacomunemente lastra, perchè in passatonon si impiegavano supporti di celluloide o di altri materiali analoghi come sifa adesso, bensì lastre di vetro ricoperte da un'emulsione.
Questaè costituita prevalentemente da gelatina, contenente bromuro e ioduro diargento nonché altri sali metallici, distesa su materiale trasparente, un tempoil vetro, adesso uno strato sottile di acetato o triacetato di cellulosa.Quando le sostanze che costituiscono l'emulsione vengono sollecitate daradiazioni attiniche, come i raggi ultravioletti, la luce, i raggi X, i raggigamma ecc., ha luogo una reazione chimica e si forma un'immagine latentedell'oggetto su cui si riflette la luce, o della struttura che vieneattraversata dai raggi. L'immagine latente viene rivelata con prodottiriducenti quali per esempio il metolo o l'idrochinone. Poiché non è stabile, escomparirebbe rapidamente sotto l'azione della luce, bisogna sottoporre lalastra (o la pellicola) all'azione di un fissatore, come il tiosolfato disodio, che rende l'immagine definitivamente insensibile alle radiazioniattiniche. Oggi si parla più correttamente di pellicola radiografica, diradiografia, o meglio ancora di radiogramma. La pellicola è collocata in unascatola, fra due schermi che diventano fluorescenti sotto l'azione dei raggi X,il cui effetto sull'emulsione viene così rinforzato. In tal modo si riducono itempi di esposizione del soggetto alle radiazioni.
Salvocasi particolari, di norma il radiogramma è in bianco e nero. Se i raggi Xattraversano soltanto l'aria, impressionano completamente la pellicola el'immagine corrispondente è nera; se invece intercettano una qualsiasi struttura, nel nostro caso una regionedel corpo unano, l'immagine presenterà varie sfumature, dal bianco al grigio,al grigio scuro, al quasi nero. In altri termini, vi è contrasto fra le diverseconfigurazioni corporee, rapportabile alla loro differente composizionechimica. Se osserviamo un radiogramma del torace, le coste, la colonnavertebrale, le clavicole e le scapole appaiono bianche, perché le ossa, essendoricche di sali minerali, arrestano buona parte dei raggi X, sono quindiradio-opache, e la pellicola non viene impressionata; i polmoni invece sipresentano neri o quasi, in quanto essendo pieni d'aria sono attraversati dalleradiazioni, che riescono ad impressionare bene la pellicola. Il tubo digerente,la cistifellea, i reni, gli ureteri, la vescica, l'utero, le cavità cardiache,i vasi sanguigni e linfatici danno luogo ad immagini poco o nulla definite: perpoterli studiare, bisogna renderli artificialmente radio opachi. A tal fine, siimpiega il solfato di bario per l'apparato digerente, e preparati a base diiodio, somministrati oralmente o endovena a seconda dei casi, per altrestrutture. Per alcuni organi si sfrutta il principio opposto: li si rende piùtrasparenti dei tessuti vicini iniettandovi un gas, come l'azoto o l'ossigeno(artrografie, encefalografie gassose ecc.). Infine, i due metodi ora descrittipossono essere combinati, come si fa alcune volte nello studio dell'ultimotratto dell'apparato digerente, somministrando al malato sia il mezzo opaco chequello trasparente. In tal caso, si parla di doppio contrasto.
Torniamo adesso ai tumori. Questi possono presentarsi nei radiogrammi come masse biancastre oppure, se è stato utilizzato un mezzo di contrasto opaco, come zone scure occupate dalla neoplasia (per esempio, i polipi intestinali), circondate dal solfato di bario. Purtroppo, le tecniche Xgrafiche hanno notevoli limiti, rappresentati dal fatto che il cancro diventa osservabile solo quando haraggiunto una certa dimensione, quasi mai si riesce a scoprirlo nelle fasiiniziali. D'altra parte, l'esperienza accumulata in materia nel corso del tempoè notevole, l'uso delle apparecchiature è relativamente semplice, i costi sonocontenuti. Un aspetto negativo delle indagini radiografiche è quello diimpiegare alte energie, che per iloro effetti mutageni e cancerogeni devono essere utilizzate con cautela e solo quando se ne ravvisa la necessità.
Sempre in ambito radiografico, un esame più approfondito è la stratigrafia, che consente di ottenere l'immagine di stratiabbastanza sottili (1-2 cm) di un organo, per esempio il polmone. Lestratigrafie si ottengono facendo compiere alla sorgente di raggi X ed allapellicola degli spostamenti rispetto al paziente, in modo che le immaginirelative a un determinato piano siano le uniche a rendersi visibili, mentretutte le altre si presentano molto sfumate. Se i movimenti si effettuano su unpiano perpendicolare a quello dello strato e lo spostamento del tubo èpendolare, si parla più propriamente di tomografia.
Un tipo particolare di radiografia è la xerografia,in cui l'immagine si presenta di colore bluastro ed è stampata su un foglio dicarta. Si impiega nello studio dei tessuti molli, come il derma, l'adipesottocutaneo, i muscoli, che sono radiotrasparenti. Un classico esempio è laxerografia mammaria, che serve ad evidenziare cisti ed altre lesioni dellemammelle.
Radioscopia
In questo tipo d’esame, l’immagine del distretto corporeo da studiare non si ha su una pellicola, ma su uno schermo fluorescente, situato fra il soggetto e l’osservatore. Rispettoalla radiografia, offre il vantaggio di mostrare il movimento degli organi inesame: si vede il cuore pulsare, i polmoni che si riempiono e si svuotanod’aria, e così via. La radioscopia è stata impiegata negli scorsi decenni conbuoni risuiltati, soprattutto nello studio dell’apparato respiratorio.
Come nelle radiografie, i tumori appaiono simili a masse biancastre all’interno di zone normali. Gli svantaggi di questa tecnica sono gli stessi della radiografia, perchè la fonteenergetica è rappresentata, anche in questo caso, dai raggi X: per questomotivo, è stata in pratica sostituita da modalità diagnostiche meno invasive.
Angiografia
Rende visibile il circolo ematico della zone oggetto di indagine, dopo la somministrazione di un mezzo di contrasto radio opaco, che viene iniettato in un vaso sanguigno. Nel caso di uncancro, che di norma è riccamente vascolarizzato, si osserva un groviglio divasi, che danno un’idea abbastanza approssimata delle dimensioni della massaneoplastica. Distinguiamo due tipi di angiografia, l’arteriografia e laflebografia.
Con l’arteriografia si studiano i vasiarteriosi del distretto in esame. Il mezzo di contrasto viene iniettato inun’arteria principale, che porta sangue a tale regione. Dopo un certo tempo, siprovvede ad eseguire una serie di radiogrammi.
La flebografia sfrutta la stessa tecnica,ma invece del circolo arterioso studia quello venoso.
Linfografia
Ha lo scopo di evidenziare il circolo linfatico. Come è noto, questo raccoglie il liquido che filtra dai capillari sanguigni e nutre le cellule. Parte di esso viene raccolto dai linfatici, che si riuniscono in vasi di calibro senpre maggiore per poi confluire nel circolo sanguigno. Lungo ivasi linfatici sono situati dei filtri, i linfonodi, raggruppati in particolari regioni dell’organismo, quali per esempio l’ascella, l’inguine, il collo, il mediastino ecc. In caso di tumore, la funzione di filtro si concretizza nel blocco, limitato a un certo periodo di tempo, delle cellule neoplastiche, che ingrossano il linfonodo e lo rendono di consistenza dura. La linfografia haparticolare importanza diagnostica e prognostica, e può servire alla pianificazione di un intervento chirurgico, in quanto consente di stabilire i limiti entro cui il cancro si è esteso. Tecnicamente, l’indagine consiste nell’iniettare una sostanza radio opaca o in un vaso linfatico del piede, o direttamente in un corpo vertebrale. Il contrasto raggiunge direttamente la zona oggetto di studio, evidenziando i vasi linfatici ed i linfonodieventualmente interessati dal tumore.
Colecistografia
Serve per studiare la colecisti e le vie biliari. A tal fine si somministra, in genere per via orale, un mezzo di contrasto. Dopo un certo tempo, si pratica una serie di radiografie, cheevidenziano l’eventuale presenza di un tumore, che può provocare deformazionidelle vescichetta biliare e/o delle strutture circostanti. L’esame vieneutilizzato anche per indagare su altre forme morbose, in primo luogo i calcoli.
Tomografia assialecomputerizzata (TAC)
Consente di rilevare immagini che, a differenza di quanto accade nelle radiografie normali, non si ottengono direttamente, ma vengono prima elaborate da un calcolatore elettronico. L’esame si esegue per piani, in modo analogo alla stratigrafia. Per esempio, lo studiodel cuore consente di evidenziare una serie di piani che lo attraversano.Perché in ogni piano sono comprese molte altre strutture, quali i polmoni, lagabbia toracica, le vertebre e l’esofago, le relative immagini permettono distudiare tutte queste configurazioni. Le immagini della TAC sono inbianco-nero, con molte tonalità di grigio, ciascuna differente per ogni tessutoesaminato. Anche nella TAC si impiegano, quale sorgente energetica, i raggi X,cui sono legati gli inconvenienti che ho descritto prima.
La risonanza magnetica nucleare
Scintigrafia
Consiste nel somministrare al paziente, per via orale o endovena, sostanze radioattiveche si fissano specificamente a determinati organi. Vi sono quindi scintigrafiedel fegato, del rene, della tiroide ecc., a seconda del tipo di traccianteimpiegato. L'apparecchiatura è costituita da un rivelatore di radiazioni, cheesplora la superficie corporea in corrispondenza della struttura oggetto diindagine. Le aree colpite dal tumore potranno essere, in funzione dell'organo edel tipo di neoplasia, più radioattive (o anche meno, a seconda dei casi) dellezone circostanti. L'apparecchio è munito di un dispositivo che stampa leinmmagini del distretto esaminato, che apparirà sotto forma di un insieme dipuntini, variamente addensati fra loro e di differenti colori. Anche se menodannosa di un comune radiogramma, la scintigrafia è comunque considerata unesame invasivo.
Ecografia
E’ un esame attualmente molto diffuso. Schematicamente, l’ecografo è costituito daun’unità centrale, cui sono collegati uno schermo televisivo ed una sonda cheemette ultrasuoni, ossia vibrazioni elastiche di frequenza superiore a 20.000Hz, non percepibili dall’orecchio umano. Queste hanno la caratteristica, quandoraggiungono un organo, quale per esempio il fegato, la prostata, l’utero ecc.,di rimbalzare e tornare indietro verso la sonda da cui sono partiti. Talestrumento le recepisce e le trasmette all’unità centrale, che con opportunidispositivi le elabora costruendo un’immagine della struttura esamitata, checompare sul monitor e può essere stampata su carta termica. L’immagine sipresenta in bianco e nero; i tumori appaiono come zone di colore diversorispetto alle altre parti dell’organo esaminato. Questo tipo di esame utilizzauna fonte energetica che non comporta alcun pericolo per l’ammalato.
Termografia
In questo esame, il nostro organismo, e non una struttura esterna, espleta ilcompito di emettere radiazioni. Si tratta del calore che proviene dal corpo,che è recepito da una pellicola che contiene cristalli liquidi, sensibili all’energiatermica. Quando i cristalli sono solecitati da un aumento di temperatura,cambiano la propria configurazione, e si formano sulla pellicola che licontiene delle macchie colorate. In mancanza di calore, il supporto resta nero. E’ questa la termografia a contatto, in cui la pellicola è situata in strettacontiguità con la zona somatica da esaminare. Nella teletermografia, invece, il calore viene rilevato, a una certa distanza dall’ammalato, da un sensore particolarmente sofisticato e complesso.L’indagine, che è assolutamente innocua, ha lo svantaggio di visualizzaresoltanto lesioni molto superficiali, come per esempio quella della mammella (termografia e teletermografia mammaria).
Endoscopia
Serve per studiare direttamente le cavità del nostro organismo. Le apparecchiaturesono rappresentate da una sorgente di luce e da un tubo contenente un sistemadi trasmissione dell’immagine. Questa può giungere direttamente all’osservatoremediante un dispositivo ottico, oppure a un monitor se il tubo è dotato di unatelecamera di minuscole dimensioni. Il tubo può contenere anche piccolistrumenti, per prelievi bioptici, interventi microchirurgici, ed altro. Gliendoscopi variano in funzione della struttura da esaminare. Distinguiamo quindil’esofagoscopio, che introdotto perbocca esplora le pareti dell’esofago; il gastroscopio;il duodenoscopio; il rettoscopio, che introdotto per viaanale visualizza le pareti interne del retto, del sigma, del colon discendentee di parte del trasverso; il cistoscopio,che attraversa l’uretra ed esplora le pareti della vescica; l’isteroscopio, che entra nell’utero pervia vaginale e visualizza l’endometrio; il broncoscopio.Tutti questi apparecchi evidenziano in modo relativamente semplice leformazioni neoplastiche, che si presentano all’osservatore sotto forma diversa,e precisamente:
Ulcerazione della parete dell’organo, con margini irregolari,induriti, di colore scuro, facilmente sanguinanti;
Zona rilevata sul piano circostante,dura, di colore diverso da quello della zona limitrofa;
Forma a cavolfiore, in cui la massaneoplastica emerge notevolmente dalla parete che la circonda. Quandol’endoscopista visualizza una di queste formazioni, ne preleva nel corsodell’esame un frammento e l’invia in laboratorio per l’indagine istologica.
Laparascopia
Prende anche il nome di celioscopia. Consiste nell’introdurre nella cavità addominaleun endoscopio, in modo da visualizzare gli organi in essa contenuti. L’esame sipratica in anestesia generale. Mediante un grosso ago, si inietta nell’addomeuna certa quantità di anidride carbonica, al fine di distanziare le anseintestinali, che saranno così meno esposte ad eventuali traumi provocatidall’endoscopio. Si pratica quindi un’incisione al disotto dell’ombelico, edattraverso questa si introduce il laparoscopio. Nel caso in cui sia presente untumore, se ne possono stabilire l’estensione e l’eventuale diffusione agliorgani vicini. L’esameè particolarmente utile nel caso di neoplasie della pelvi femminile,dell’intestino, del fegato e delle vie biliari. Pur essendo invasivo, nonpresenta particolari rischi.