Un protocollo per la stima non invasiva delle pressioni ambientali utilizzando l'imaging ecografico subarmonico di microbolle di contrasto infuse (dopo appropriata calibrazione) è descritto con esempi di pazienti umani con malattia epatica cronica.
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Articolo metodologico
Stima della pressione subarmonica assistita da contrasto (SHAPE) utilizzando l'imaging a ultrasuoni con particolare attenzione all'identificazione dell'ipertensione portale
In questo articolo
Sommario
Abstract
La misurazione non invasiva e accurata delle pressioni all'interno del corpo umano è stata a lungo un obiettivo clinico importante ma elusivo. Gli agenti di contrasto per l'imaging a ultrasuoni sono microbolle incapsulate con gas (diametro < 10 μm) che attraversano l'intera vascolarizzazione e migliorano i segnali fino a 30 dB. Queste microbolle producono anche oscillazioni non lineari a frequenze che vanno dalla subarmonica (metà della frequenza di trasmissione) alle armoniche superiori. L'ampiezza subarmonica ha una relazione lineare inversa con la pressione idrostatica ambiente. Qui viene presentato un sistema a ultrasuoni in grado di eseguire in tempo reale, la stima della pressione subarmonica assistita (SHAPE). Durante l'infusione di mezzo di contrasto ad ultrasuoni, viene attivato un algoritmo per l'ottimizzazione delle uscite acustiche. A seguito di questa calibrazione, i segnali a microbolle subarmoniche (cioè SHAPE) hanno la massima sensibilità alle variazioni di pressione e possono essere utilizzati per quantificare la pressione in modo non invasivo. L'utilità della procedura SHAPE per identificare l'ipertensione portale nel fegato è l'enfasi qui, ma la tecnica ha applicabilità in molti scenari clinici.
Introduzione
Un certo numero di diversi agenti di contrasto ecografici (UCA) sono approvati per l'uso clinico in cardiologia (in particolare opacizzazione ventricolare sinistra) e radiologia (in particolare caratterizzazione delle lesioni epatiche adulte e pediatriche) in tutto il mondo. 1 La sensibilità e la specificità dell'ecografia possono essere migliorate mediante iniezione endovenosa (IV) di microbolle riempite di gas (diametro < 10 μm) incapsulate da un guscio lipidico o proteico come UCA che attraversano l'intera vascolarizzazione e potenziano i segnali fino a 30 dB. 1 Questi UCA non solo potenziano i segnali ultrasonici ret....
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Protocollo
I comitati di revisione istituzionale della Thomas Jefferson University e dell'Ospedale dell'Università della Pennsylvania hanno approvato questo protocollo. Il protocollo è conforme all'Health Insurance Portability and Accountability Act. La Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti ha rilasciato un'approvazione per un nuovo farmaco sperimentale (IND # 124.465 a F. Forsberg) per questo protocollo. GE Healthcare (Oslo, Norvegia) ha fornito l'UCA utilizzato in questa ricerca (Sonazoid; Tabella 1). Il sonazoide non è approvato dalla FDA per alcuna applicazione clinica negli Stati Uniti, motivo per cui era necessario un IND. Altri UCA con appr....
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Risultati
Come per tutti gli esami ecografici, la prima considerazione per la SHAPE epatica è quella di ottenere le migliori immagini possibili in scala di grigi di base della regione bersaglio e di garantire (utilizzando l'imaging Doppler) che non siano presenti shunt venosi portale intraepatici o altre anomalie vascolari. Nel caso dell'imaging epatico per la diagnosi di ipertensione portale, la chiave è visualizzare sia la vena porta che una vena epatica alla stessa profondità per ridurre al minimo l'impatto dell'attenuazione (<.......
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Discussione
La misurazione non invasiva e accurata delle pressioni all'interno del corpo umano è stata a lungo un obiettivo clinico importante ma elusivo. Il protocollo per le misure SHAPE qui presentato raggiunge questo obiettivo. La componente più critica della procedura SHAPE è l'algoritmo di ottimizzazione, poiché i dati subarmonici non acquisiti alla potenza acustica ottimale saranno scarsamente correlati con le pressioni idrostatiche. 17,22,23 La versione iniziale di questo software implementata su uno.......
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Dichiarazioni
Forsberg, Gupta, Wallace e Eisenbrey hanno un brevetto in corso sulla tecnologia SHAPE. Il Dr. Wallace è un dipendente di GE.
Ringraziamenti
Questo lavoro è supportato in parte dal Comando del materiale di ricerca medica dell'esercito degli Stati Uniti sotto W81XWH-08-1-0503 e W81XWH-12-1-0066, dalle sovvenzioni AHA n. 0655441U e 15SDG25740015 e da NIH R21 HL081892, R21 HL130899, R21 HL089175, RC1 DK087365, R01 DK098526, R01 DK118964, R01 CA140338, R01 CA234428, da Lantheus Medical Imaging e da GE Healthcare, Oslo, Norvegia.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Siringa da 2 mL | Becton Dickinson | 309637 | Utilizzata per la ricostituzione di Sonazoid |
| Siringa riempita di soluzione fisiologica da 10 mL | Becton Dickinson | 306545 | Utilizzata per la linea di lavaggio per verificare l'accesso IV |
| Sacca salina da 500 mL | Baxter Healthcare Corp | 2131323 | Utilizzata per la co-infusione con Sonazoid |
| C1-6-D curvi-linear proble | GE Healthcare | H40472LT | Utilizzato per imaging del fegato |
| Chemoprotect Spike | Codan USA | C355 | Chemospike utilizzato per la ricostituzione Sonazoid |
| Discofix C Blue | B. Braun Medical Inc | 16494C | Rubinetto a 3 vie |
| Intrafix Safeset 180 cm | B. Braun Medical Inc | 4063000 | Tubo per infusione |
| Scanner a ultrasuoni Logiq E10 | GE Healthcare | H4928US | Utilizzato per l'ecografia convenzionale e per la siringa SHI e SHAPE |
| Luer lock da 10 mL | Becton Dickinson | 300912 | Per l'infusione della |
| pompa a siringa Sonazoid Medfusion 3500 | Smiths Medical | 3500-500 | Utilizzato per l'infusione di Sonazoid a 0,18 mL/kg/ora |
| Tubo Perfusor-leitung 150 mm | B. Braun Medical Inc | 8722960 | Linea di prolunga che consente il collegamento della siringa alla flebo del paziente accedere al |
| software SHI/SHAPE | imaging specifico | H4920CI | GE Healthcare |
| infusione Sigma Spectrum Baxter | Healthcare Corp | 35700BAX | Pompa utilizzata per la co-infusione di soluzione salina a 120 mL/ora |
| Sonazoid | GE Healthcare | Agente di contrasto a ultrasuoni a base di microbolle riempito di gas | |
| acqua sterile, 2 mL | B. Braun Medical Inc | Utilizzato per la ricostituzione del | |
| gel per ultrasuoni | Cardinal Health | USG-250BT | Utilizzato per il contatto tra la sonda e |
| il paziente Cannula Venflon IV 22GA | Becton Dickinson | 393202 | Ago per cannula per ottenere l'accesso IV |
Riferimenti
- Fundamentals of CEUS. Lyshchik, A. , Elsevier. Manitoba, Canada. (2019).
- Leighton, T. G. The Acoustic Bubble. , Academic Press. London, England. (1994).
- Forsberg, F., Shi, W. T., Goldberg, B. B. Subharmonic imaging of contrast agents. Ultrasonics. <....
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Ristampe e permessi
