In breve
L'utilizzo degli ultrasuoni per la diagnosi e la gestione di patologie materno-fetali non è correlato ad aumentato rischio di danno tissutale fetale. È necessario che i professionisti conoscano e rispettino le indicazioni, le modalità e i tempi di esposizione raccomandati in gravidanza.

Gli ultrasuoni determinano diversi effetti biologici nei tessuti che attraversano; la preoccupazione rispetto alla loro sicurezza in gravidanza riguarda i possibili effetti termici e non termici sui tessuti fetali.

Effetto termico
Quando gli ultrasuoni si propagano in un mezzo, l'ampiezza dell'onda acustica si riduce progressivamente cedendo parte della sua energia sotto forma di calore. Questo fenomeno, denominato effetto termico, dipende dalle caratteristiche del fascio ultrasonoro e da quelle del tessuto attraversato.
L'esposizione a impulsi prolungati e ad alta frequenza può provocare un aumento significativo della temperatura a livello dei tessuti fetali, specialmente all'interfaccia tra tessuti a differente impedenza acustica (es. osso/tessuti molli). L'effetto termico è misurato attraverso l'indice termico (Thermal Index, TI): TI pari a 1 equivale a un aumento di un grado centigrado [1-2]. L'American Institute of Ultrasound Medicine (AIUM) specifica i tempi di esposizione raccomandati per le indagini ultrasonografiche di feti e neonati, in funzione dell'indice termico: in caso di TI fino a 0.7 non è necessario osservare limiti di tempo; in caso di TI superiori a 0.7 e fino a 1.0 è raccomandata una esposizione inferiore a 60 minuti; in caso di TI superiori a 1.0 e fino a 1.5 l'esposizione deve essere inferiore a 30 minuti [2]. Le moderne apparecchiature ecografiche solitamente hanno un TI inferiore o pari a 1 [3].
L'utilizzo dell'eco-Doppler durante il primo trimestre di gravidanza può invece provocare aumento di temperatura superiore a 1.5°C, in particolare a carico dei tessuti molli adiacenti all'osso quando il fascio ultrasonico viene tenuto fermo per 30 secondi [4,5]. La International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology (ISUOG) dichiara che il Doppler pulsato non dovrebbe essere utilizzato routinariamente tra l'undicesima e la tredicesima settimana, se non per indicazioni cliniche (es. screening per aneuploidie), deve avere TI inferiore a 1.0 e tempo di esposizione limitato, solitamente inferiore a 5-10 minuti, senza superare mai i 60 minuti [6,7]. Nel caso sia necessario documentare l'attività cardiaca embrionale o fetale per periodi prolungati o in epoche gestazionali precoci, quando l'uso dell'eco-Doppler è ritenuto rischioso, si può utilizzare l'ecografia in M-mode, che espone a minor effetto termico rispetto al Doppler [1,6-7].

Effetto non-termico
L'effetto non termico o meccanico, maggiormente rilevante nell'utilizzo degli ultrasuoni a fini diagnostici, è il fenomeno di cavitazione acustica, ovvero la formazione di microbolle gassose da parte delle onde ultrasonore che attraversano liquidi contenenti gas disciolti. Queste, generando alte pressioni, possono provocare rottura delle membrane cellulari e conseguenti danni tissutali. Questo fenomeno è difficilmente documentabile nei feti di mammiferi, in cui manca l'interfaccia aria-acqua necessaria perché tale meccanismo possa verificarsi [3,4]. L'indice meccanico (MI) è un indicatore che fornisce una indicazione approssimativa sulla probabilità di effetti biologici avversi dovuti a un meccanismo non termico, compresa la cavitazione.

Oltre 20 anni fa, Food and Drug Administration (FDA) e International Electrotechnical Commission hanno deciso l'adozione del "output display standard" (ODS) ed emanato regolamenti che prevedono che le informazioni su TI e MI siano fornite dai produttori degli apparecchi a ultrasuoni e conosciuti dagli operatori che li utilizzano [1].

Ecografia tridimensionale
L'utilizzo della diagnostica tridimensionale (3 D) non implica necessariamente una maggiore esposizione agli ultrasuoni: riducendo anzi il tempo di scansione è possibile limitare l'esposizione in quanto l'immagine è analizzata tramite software dopo l'acquisizione. L'utilizzo della metodica 4D (ricostruzione 3 D in real-time), caratterizzata da TI e MI documentatamente aumentati, è associata invece a una maggiore esposizione di energia [1,8].

In considerazione delle conoscenze sul tema si conferma la validità del principio formulato nel 1977 dalla International Commission on Radiologic Protection noto con l'acronimo ALARA (As Low As Reasonably Achievable), ovvero la necessità di ridurre l'esposizione al minimo ragionevolmente ottenibile. Nel rispetto di tale principio le società medico-scientifiche (ISUOG, AIUM) raccomandano anzitutto di evitare l'utilizzo degli ultrasuoni a fini non-medici, ovvero in assenza di indicazioni cliniche, e che l'esame ecografico deve essere eseguito da professionisti adeguatamente preparati all'utilizzo degli ultrasuoni a fini diagnostici [9-11].