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Qual è il principio di funzionamento di un densitometro osseo a ultrasuoni?

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I densitometri ossei a ultrasuoni sono adatti per lo screening su larga scala della comunità, per i controlli sanitari iniziali, per il monitoraggio della salute delle ossa in popolazioni speciali come le donne in gravidanza e i bambini, e per la valutazione preliminare del rischio di osteoporosi nella popolazione locale

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Il principio di funzionamento di un densitometro osseo a ultrasuoni consiste nel calcolare la densità minerale ossea misurando la velocità delle onde ultrasonore che attraversano l'osso da esaminare. Si tratta di uno strumento portatile e privo di radiazioni per lo screening della salute delle ossa.

Il processo operativo specifico è il seguente:
La sonda a ultrasuoni dotata di densitometro osseo viene solitamente posizionata sulla tibia o sul radio dell'esaminando. Quando le onde ultrasonore attraversano l'osso, interagiscono con il suo contenuto minerale e la sua microstruttura. È importante notare che prima che la sonda entri in contatto con la pelle, è necessario applicare uno strato di gel di accoppiamento per ultrasuoni medicali (un gel a base d'acqua) sul sito di esame o sulla sonda.
Questo è necessario perché la superficie della pelle presenta microscopiche irregolarità e contiene aria. L'aria agisce come un "isolante" per le onde ultrasonore, facendo sì che oltre il 99% dell'energia ultrasonica venga riflessa e impedendo l'ingresso nel corpo. Il gel di accoppiamento riempie completamente gli spazi d'aria tra la sonda e la pelle. Le sue proprietà acustiche si collocano tra quelle della sonda e dei tessuti molli, consentendo un'efficiente corrispondenza dell'impedenza acustica. Ciò consente all'energia ultrasonica di penetrare nella pelle e di trasmettersi nel corpo.

Questo processo genera due effetti fisici fondamentali:
Velocità del suono (SOS): La velocità di propagazione delle onde ultrasonore all'interno dell'osso. Più alta è la densità minerale e più compatta è la struttura dell'osso, più velocemente viaggiano le onde sonore. Pertanto, la SOS riflette principalmente la densità e l'elasticità dell'osso.
Attenuazione degli ultrasuoni a banda larga (BUA): L'attenuazione, o riduzione dell'energia, delle onde ultrasonore mentre attraversano l'osso, causata dall'assorbimento e dalla dispersione. Quanto più complessa e intatta è la struttura interna dell'osso, tanto più forti sono le sue caratteristiche di diffusione e assorbimento, con conseguente maggiore attenuazione. Pertanto, la BUA riflette principalmente le proprietà microstrutturali e l'elasticità dell'osso.

Integrazione e valutazione dei parametri:
Il densitometro osseo a ultrasuoni combina questi due parametri, SOS e BUA, utilizzando algoritmi specifici per calcolare un indice di valutazione completo. Questo indice viene poi confrontato con i valori di riferimento memorizzati nel database integrato del dispositivo, che si basa su popolazioni sane della stessa etnia, sesso ed età. Il confronto produce un risultato di valutazione espresso come T-score (confronto con il picco di massa ossea dei giovani adulti) e Z-score (confronto con un gruppo di riferimento corrispondente per età e sesso), oltre a una valutazione del rischio di frattura.

I densitometri ossei a ultrasuoni sono adatti per lo screening su larga scala della comunità, per i controlli sanitari iniziali, per il monitoraggio della salute ossea di popolazioni speciali come le donne in gravidanza e i bambini e per la valutazione preliminare del rischio di osteoporosi in contesti sanitari primari. Sono facili da usare, a basso costo, portatili e rappresentano un eccellente strumento di screening. Grazie ai loro vantaggi, tra cui la sicurezza, la velocità, l'assenza di radiazioni e il basso costo, sono particolarmente adatti per lo screening iniziale del rischio di osteoporosi e per le indagini a livello di popolazione.