Name: Wspomagane kontrastowo oszacowanie ciśnienia wspomaganego subharmonicznie (SHAPE) przy użyciu obrazowania ultrasonograficznego z naciskiem na identyfikację nadciśnienia wrotnego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-12-05T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 20 s
Description: Poznaj technikę SHAPE do nieinwazyjnego pomiaru ciśnienia wewnętrznego za pomocą ultrasonografii z mikrobańkami. Metoda umożliwia diagnostykę nadciśnienia wrotnego z wysoką dokładnością.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca jest częściowo wspierana przez Dowództwo Materiałów Badań Medycznych Armii Stanów Zjednoczonych pod W81XWH-08-1-0503 i W81XWH-12-1-0066, przez granty AHA nr 0655441U i 15SDG25740015, a także przez NIH R21 HL081892, R21 HL130899, R21 HL089175, RC1 DK087365, R01 DK098526, R01 DK118964, R01 CA140338, R01 CA234428, przez Lantheus Medical Imaging i GE Healthcare, Oslo, Norwegia.

Instytucjonalne komisje rewizyjne zarówno Uniwersytetu Thomasa Jeffersona, jak i Szpitala Uniwersytetu Pensylwanii zatwierdziły ten protokół. Protokół jest zgodny z ustawą o przenośności i odpowiedzialności w ubezpieczeniach zdrowotnych. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) wydała zatwierdzenie nowego leku badawczego (IND # 124,465 do F. Forsberga) dla tego protokołu. GE Healthcare (Oslo, Norwegia) dostarczyło UCA wykorzystane w tym badaniu (Sonazoid; Tabela 1). Sonazoid nie jest zatwierdzony przez FDA do żadnych zastosowań klinicznych w Stanach Zjednoczonych, dlatego konieczne było IND. Inne UCA z aprobatą FDA1 mogą być używane poza wskazaniami według uznania lekarza prowadzącego, jeśli zostaną uznane za potencjalnie użyteczne klinicznie.
UWAGA: Pełny protokół i plan analizy statystycznej są dostępne na stronie https:// clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02489045. Numer rejestracyjny badania: NCT # 02489045.
1. Przygotowanie przedmiotu
<ol>
	<li>Zapoznaj się ze znanymi alergiami lub nietolerancjami leków pacjenta, w szczególności z jakąkolwiek znaną alergią na UCA, która jest stosowana.</li>
	<li>Wyklucz pacjentów z niestabilnymi chorobami krążeniowo-płucnymi lub ogólnie niestabilnych medycznie.</li>
	<li>Połóż pacjenta na noszach w pozycji leżącej.</li>
	<li>Umieść kaniulę o rozmiarze 18 - 22 w żyle w prawym lub lewym ramieniu pacjenta w celu infuzji UCA.</li>
	<li>Upewnij się, że służby ratunkowe (np. wózek ratunkowy) będą dostępne w szpitalu w przypadku wystąpienia jakichkolwiek ostrych działań niepożądanych. 
	UWAGA: UCA są bardzo bezpieczne, a poważne reakcje typu anafilaktycznego zgłaszane są z częstością mniejszą niż 0,01%. 20</li>
</ol>
2. Przygotowanie UCA (specyficzne dla Sonazoid)
<ol>
	<li>Przygotować trzy (3) fiolki z 48 μl mikropęcherzyków (6 ml) dla każdego pacjenta, ponownie zawieszając zgodnie z instrukcjami producenta. UCA jest dostarczany w postaci suchego proszku w szczelnie zamkniętych fiolkach o pojemności 10 ml. Przestrzeń nad głową fiolek zawiera perfluorobutan.
	<ol>
		<li>Przedziurawić korek fiolki UCA za pomocą chemospike'a.</li>
		<li>Zdjąć nasadkę ochronną z otworu strzykawki chemospike i dodać 2 ml sterylnej wody.</li>
		<li>Trzymając strzykawkę przymocowaną do chemospike'a, natychmiast wstrząsać produktem przez 1 minutę, aby zapewnić jednorodny produkt.</li>
		<li>Pobrać produkt do strzykawki i ponownie wstrzyknąć produkt z powrotem do fiolki. Ma to na celu uniknięcie rozcieńczenia produktu z powodu objętości martwej przestrzeni w chemospike.</li>
		<li>Wyjąć strzykawkę z portu strzykawki i ponownie założyć nasadkę ochronną. Stężenie rozpuszczonego UCA wynosi 8 μl mikropęcherzyków/ml.</li>
		<li>Powtórzyć procedurę rozpuszczania dla pozostałych 2 fiolek.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Użyj soli fizjologicznej (0,9% roztwór NaCl), aby napełnić rurki łączące przed podłączeniem do 3-drogowego kranu. Zawór odcinający zostanie następnie podłączony do rurki przedłużającej prowadzącej do kaniuli.</li>
	<li>Pobrać wszystkie trzy (3) fiolki z zawieszonym UCA do strzykawki o pojemności 10 ml i umieścić ją w pompie strzykawkowej na tym samym poziomie lub poniżej pacjenta i podłączyć bezpośrednio do kranu odcinającego.</li>
	<li>Po wstępnym obrazowaniu ultrasonograficznym i po otwarciu kurka należy podać roztwór NaCl w infuzji 120 ml/godz. i jednocześnie podawać Sonazoid w ilości 0,024 μl na kg masy ciała na minutę (szybkość infuzji zawiesiny 0,18 ml/kg/godz.). 
	UWAGA: Ta szybkość infuzji została wybrana na podstawie wcześniejszych doświadczeń naszej grupy z infuzją Sonazoid u pacjentów z nadciśnieniem wrotnym poddawanych SHAPE13,14,21. Dokładna procedura ponownego zaszycia i metoda infuzji będą się różnić w zależności od zastosowanego UCA.</li>
</ol>
3. Wstępne obrazowanie ultrasonograficzne
<ol>
	<li>Włącz skaner ultradźwiękowy (np. Logiq E10, wersja R2) i wybierz sondę krzywoliniową C1-6-D.</li>
	<li>Wybierz ustawienie wstępne jamy brzusznej w skanerze ultrasonograficznym i użyj matrycy krzywoliniowo-liniowej (zwykle o szerokości pasma 1-6 lub 2-8 MHz), aby uzyskać obrazy w skali szarości zarówno wrotnika, jak i żyły wątrobowej w tej samej płaszczyźnie obrazowania i na podobnych głębokościach (<silna klasa = "xfig">Rysunek 1). Na ogół najlepiej jest to osiągnąć za pomocą podejścia subżebrowego.</li>
	<li>Zoptymalizuj obrazy w oparciu o Dobrą Praktykę Kliniczną i zadbaj o to, aby wybrać obszar żyły wątrobowej z dala od żyły głównej dolnej, aby uniknąć wpływu przepływu wstecznego.</li>
</ol>
4. Obrazowanie SHI i SHAPE
<ol>
	<li>Aktywuj tryb obrazowania kontrastowego SHI w trybie podwójnego wyświetlania (tj. jednoczesne działanie trybu B i SHI w czasie rzeczywistym) za pomocą przycisku panelu dotykowego Kontrast subharmoniczny i aktywuj tryb kontrastu. Następnie wybierz SUBH-AM na pokrętle.
	<ol>
		<li>Wykonaj SHI na częstotliwości nadawania 2,5 MHz i uzyskaj odbierane sygnały na częstotliwości 1,25 MHz.</li>
		<li>Użyj kształtowania impulsów, aby zmaksymalizować generowanie subharmonicznych sygnałów mikropęcherzyków, takich jak dwumianowa fala prostokątna z oknem Gaussa z Sonazoid,21, ale jest to zależne od skanera i UCA. 17 
		UWAGA: Wybór częstotliwości obrazowania i kształtu impulsu może nie być dostępny dla użytkowników końcowych.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Potwierdź drożność wrotnej i żyły wątrobowej, a także obecność mikropęcherzyków, co może potrwać do 1-2 minut od rozpoczęcia naparu.</li>
	<li>Aktywuj kod automatycznej optymalizacji SHAPE, aby zoptymalizować SHAPE poprzez kompensację różnej głębokości i tłumienia. 22,23 Wybierz Analizę TIC na panelu dotykowym, a następnie F6, a następnie przycisk k.</li>
	<li>Algorytm optymalizacyjny SHAPE będzie zbierał dane subharmoniczne dla każdego poziomu wyjścia akustycznego. Po zakończeniu zbierania danych umieść ROI na żyle wrotnej w oknie próbki kontrastowej (w lewym górnym rogu ekranu analizy TIC).
	<ol>
		<li>Wykreśl średnie dane subharmoniczne w ROI jako funkcję wyjścia akustycznego i dopasuj krzywą logistyczną do danych. Wybierz punkt przegięcia tej krzywej (a raczej szczyt na krzywej pochodnej pokazanej poniżej) jako zoptymalizowaną moc, ponieważ wykazano, że jest to punkt o największej czułości SHAPE. 22,23 Jeden taki zestaw krzywych jest pokazany w Rysunek 2.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Dostosuj akustyczną moc wyjściową do wartości określonej w kroku 4.4.1, co zapewni maksymalną zmianę amplitud subharmonicznych w funkcji ciśnienia otoczenia (tj. maksymalizując czułość SHAPE).</li>
	<li>Uzyskaj dane subharmoniczne z mikropęcherzyków (tj. SHAPE) w segmentach 5-15 s podczas infuzji zawiesiny UCA (<silna klasa = "xfig">Rysunek 3).</li>
</ol>
5. Przetwarzanie danych SHAPE
<ol>
	<li>Po uzyskaniu zoptymalizowanej pętli filmowej SHI (krok 5.6) wybierz "Analiza TIC" na panelu dotykowym.
	<ol>
		<li>Upewnij się, że na panelu dotykowym włączona jest funkcja "Motion Tracking", która dostosowuje pozycję ROI dla każdej klatki, aby skompensować oddychanie lub inny ruch.</li>
		<li>Upewnij się, że dB jest wybrane jako jednostka osi Y na ścieżkach w oknie analizy.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W oknie próbki kontrastowej (w lewym górnym rogu ekranu) wybierz identyczne ROI (domyślnie regiony eliptyczne) w żyłach wątrobowych i wrotnych. W oknie analizy (po prawej) sygnał subharmoniczny (w dB) w każdym naczyniu jest uśredniany we wszystkich ramkach w paśmie 0,5 MHz około 1,25 MHz.</li>
	<li>Oblicz końcowy gradient SHAPE (w dB) jako różnicę w średnim sygnale subharmonicznym między ROI żyły wątrobowej i wrotnej. Na podstawie aktualnych badań optymalny punkt pracy do identyfikacji CSPH wynosi -0,11 dB, a równanie regresji liniowej to HVPG = 0,81 x SHAPE + 9,43. 14 Ważne jest, aby pamiętać, że to odcięcie i równanie są zależne zarówno od skanera, jak i UCA.</li>
</ol>

<ol><li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Fundamentals+of+CEUS%22">Fundamentals of CEUS</a>. Lyshchik, A. , Elsevier. Manitoba, Canada. (2019).</li>
<li>Leighton, T. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLeighton%2C+TG+%22The+Acoustic+Bubble%22">The Acoustic Bubble</a>. , Academic Press. London, England. (1994).</li>
<li>Forsberg, F., Shi, W. T., Goldberg, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subharmonic+imaging+of+contrast+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics%22%5BJournal%5D)">Subharmonic imaging of contrast agents.</a> Ultrasonics. 38 (1-8), 93-98 (2000).</li>
<li>Forsberg, F., Piccoli, C. W., Merton, D. A., Palazzo, J. P., Hall, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Breast+lesions%3A+imaging+with+contrast-enhanced+subharmonic+US+-+initial+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Breast lesions: imaging with contrast-enhanced subharmonic US - initial experience.</a> Radiology. 244 (3), 718-726 (2007).</li>
<li>Sridharan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+breast+lesions+using+quantitative+parametric+3D+subharmonic+imaging%3A+a+multi-center+study%5BTitle%5D)+AND+%22Academic+Radiology%22%5BJournal%5D)">Characterizing breast lesions using quantitative parametric 3D subharmonic imaging: a multi-center study.</a> Academic Radiology. 27 (8), 1065-1074 (2020).</li>
<li>Forsberg, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subharmonic+and+endoscopic+contrast+imaging+of+pancreatic+masses%3A+a+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ultrasound+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Subharmonic and endoscopic contrast imaging of pancreatic masses: a pilot study.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 37 (1), 123-129 (2018).</li>
<li>Delaney, L. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+adnexal+masses+using+contrast-enhanced+subharmonic+imaging%3A+a+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ultrasound+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Characterization of adnexal masses using contrast-enhanced subharmonic imaging: a pilot study.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 39 (5), 977-985 (2020).</li>
<li>Eisenbrey, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contrast-enhanced+subharmonic+and+harmonic+ultrasound+of+renal+masses+undergoing+percutaneous+cryoablation%5BTitle%5D)+AND+%22Academic+Radiology%22%5BJournal%5D)">Contrast-enhanced subharmonic and harmonic ultrasound of renal masses undergoing percutaneous cryoablation.</a> Academic Radiology. 22 (7), 820-826 (2015).</li>
<li>Gupta, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transrectal+subharmonic+ultrasound+imaging+for+prostate+cancer+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Urology%22%5BJournal%5D)">Transrectal subharmonic ultrasound imaging for prostate cancer detection.</a> Urology. 138 (4), 106-112 (2020).</li>
<li>Shi, W. T., Forsberg, F., Raichlen, J. S., Needleman, L., Goldberg, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pressure+dependence+of+subharmonic+signals+from+contrast+microbubbles%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Pressure dependence of subharmonic signals from contrast microbubbles.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 25 (2), 275-283 (1999).</li>
<li>Halldorsdottir, V. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subharmonic+contrast+microbubble+signals+for+noninvasive+pressure+estimation+under+static+and+dynamic+flow+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonic+Imaging%22%5BJournal%5D)">Subharmonic contrast microbubble signals for noninvasive pressure estimation under static and dynamic flow conditions.</a> Ultrasonic Imaging. 33 (3), 153-164 (2011).</li>
<li>Nio, A. Q. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimal+control+of+SonoVue+microbubbles+to+estimate+hydrostatic+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Optimal control of SonoVue microbubbles to estimate hydrostatic pressure.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 67 (3), 557-567 (2020).</li>
<li>Eisenbrey, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+liver+disease%3A+noninvasive+subharmonic+aided+pressure+estimation+of+hepatic+venous+pressure+gradient%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Chronic liver disease: noninvasive subharmonic aided pressure estimation of hepatic venous pressure gradient.</a> Radiology. 268 (2), 581-588 (2013).</li>
<li>Gupta, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosing+portal+hypertension+with+noninvasive+subharmonic+pressure+estimates+from+an+ultrasound+contrast+agent%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Diagnosing portal hypertension with noninvasive subharmonic pressure estimates from an ultrasound contrast agent.</a> Radiology. , https://doi.org/10.1148/radiol.2020202677 (2020).</li>
<li>Nam, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+neoadjuvant+chemotherapy+for+breast+cancer+by+using+three-dimensional+subharmonic+aided+pressure+estimation+and+imaging+with+US+contrast+agents%3A+preliminary+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Monitoring neoadjuvant chemotherapy for breast cancer by using three-dimensional subharmonic aided pressure estimation and imaging with US contrast agents: preliminary experience.</a> Radiology. 285 (1), 53-62 (2017).</li>
<li>Dave, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+intra-cardiac+pressure+measurements+using+subharmonic-aided+pressure+estimation%3A+proof+of+concept+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Non-invasive intra-cardiac pressure measurements using subharmonic-aided pressure estimation: proof of concept in humans.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 43 (11), 2718-2724 (2017).</li>
<li>Esposito, C., Dickie, K., Forsberg, F., Dave, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developing+an+interface+and+investigating+optimal+parameters+for+real-time+intra-cardiac+subharmonic+aided+pressure+estimation%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Developing an interface and investigating optimal parameters for real-time intra-cardiac subharmonic aided pressure estimation.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. , (2020).</li>
<li>Bosch, J., Groszmann, R. J., Shah, V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+in+the+understanding+of+the+pathophysiological+basis+of+portal+hypertension%3A+How+changes+in+paradigm+are+leading+to+successful+new+treatments%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hepatology%22%5BJournal%5D)">Evolution in the understanding of the pathophysiological basis of portal hypertension: How changes in paradigm are leading to successful new treatments.</a> Journal of Hepatology. 62, Suppl 121-130 (2015).</li>
<li>Procopet, B., Berzigotti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosis+of+cirrhosis+and+portal+hypertension%3A+imaging%2C+non-invasive+markers+of+fibrosis+and+liver+biopsy%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology+Report%22%5BJournal%5D)">Diagnosis of cirrhosis and portal hypertension: imaging, non-invasive markers of fibrosis and liver biopsy.</a> Gastroenterology Report. 5 (2), Oxford Academic. 79-89 (2017).</li>
<li>Dietrich, C. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+and+good+clinical+practice+recommendations+for+contrast-enhanced+ultrasound+%28CEUS%29+in+the+liver-update+2020+WFUMB+in+cooperation+with+EFSUMB%2C+AFSUMB%2C+AIUM%2C+and+FLAUS%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Guidelines and good clinical practice recommendations for contrast-enhanced ultrasound (CEUS) in the liver-update 2020 WFUMB in cooperation with EFSUMB, AFSUMB, AIUM, and FLAUS.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. , (2020).</li>
<li>Gupta, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+pulse+shaping+on+subharmonic+aided+pressure+estimation+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ultrasound+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Effect of pulse shaping on subharmonic aided pressure estimation in vitro and in vivo.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 36 (1), 3-11 (2017).</li>
<li>Dave, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+implementation+of+an+automated+acoustic+output+optimization+algorithm+for+subharmonic+aided+pressure+estimation%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics%22%5BJournal%5D)">On the implementation of an automated acoustic output optimization algorithm for subharmonic aided pressure estimation.</a> Ultrasonics. 53 (4), 880-888 (2013).</li>
<li>Gupta, I., Eisenbrey, J. R., Machado, P., Stanczak, M., Wallace, K., Forsberg, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+factors+impacting+subharmonic-+aided+pressure+estimation+%28SHAPE%29%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonic+Imaging%22%5BJournal%5D)">On factors impacting subharmonic- aided pressure estimation (SHAPE).</a> Ultrasonic Imaging. 41 (1), 35-48 (2019).</li>
<li>Eisenbrey, J. R., Daecher, A., Kramer, M. R., Forsberg, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+needle+and+catheter+size+on+commercially+available+ultrasound+contrast+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ultrasound+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Effects of needle and catheter size on commercially available ultrasound contrast agents.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 34 (11), 1961-1968 (2015).</li>
</ol>

Doktorzy Forsberg, Gupta, Wallace i Eisenbrey mają zgłoszony patent na technologię SHAPE. Dr Wallace jest pracownikiem GE.

Nieinwazyjny, dokładny pomiar ciśnienia w ludzkim ciele od dawna jest ważnym, ale nieuchwytnym celem klinicznym. Prezentowany tutaj protokół pomiarów SHAPE osiąga ten cel. Najbardziej krytycznym elementem procedury SHAPE jest algorytm optymalizacji, ponieważ dane subharmoniczne, które nie są uzyskiwane przy optymalnej mocy akustycznej, będą słabo skorelowane z ciśnieniem hydrostatycznym. 17,22,23 Pierwotna wersja tego oprogramowania zaimplementowana w skanerze Logiq 9 była podatna na wyświetlanie...

Wiele różnych ultradźwiękowych środków kontrastowych (UCA) jest zatwierdzonych do użytku klinicznego w kardiologii (w szczególności zmętnienie lewej komory) i radiologii (w szczególności charakterystyka zmian w wątrobie dorosłych i dzieci) na całym świecie. 1 Czułość i swoistość obrazowania ultrasonograficznego można poprawić poprzez dożylne (IV) wstrzyknięcie mikropęcherzyków wypełnionych gazem (średnica < 10 μm) zamkniętych w otoczce lipidowej lub białkowej jako UCA, które przechodzą przez całe naczynia krwionośne i wzmacniają sygnały nawet o 30 dB. 1 Te UCA nie tylko wzmacniają sygnały ultradźwiękowe rozpraszane wstecznie, ale przy wystarczającym ciśnieniu akustycznym (> 200 kPa) działają również jako oscylatory nieliniowe. W związku z tym w odbieranym echu zostaną wytworzone znaczące składniki energetyczne w zakresie częstotliwości od subharmonicznych i harmonicznych do ultraharmonicznych. 1,2 Te nieliniowe składowe sygnału mogą być ekstrahowane z tkanek i liniowych echa bąbelkowego (np. za pomocą inwersji impulsów) i używane do tworzenia metod obrazowania specyficznych dla kontrastu, takich jak obrazowanie subharmoniczne (SHI), które odbiera z połową częstotliwości nadawania (tj. przy f0/2). 3 Nasza grupa wykazała w badaniach klinicznych na ludziach, że SHI może wykryć przepływ krwi w naczyniach nowotworowych i tętniczkach związanych z różnymi nowotworami i tkankami. 4,5,6,7,8,9
Opowiadaliśmy się za użyciem UCA nie jako znaczników naczyniowych, ale jako czujników do nieinwazyjnego szacowania ciśnienia w układzie krążenia poprzez monitorowanie subharmonicznych zmian amplitudy bańki kontrastu. 10 Ta innowacyjna technika, zwana subharmonicznym wspomaganym szacowaniem ciśnienia (SHAPE), opiera się na odwrotnej liniowej korelacji między amplitudą sygnałów subharmonicznych a ciśnieniem hydrostatycznym (do 186 mmHg) mierzonym dla większości komercyjnych UCA in vitro (r2 > 0,90), jak podsumowano w Tabeli 1. 10,11 Należy jednak zauważyć, że nie wszystkie UCA wykazują takie zachowanie. Przede wszystkim wykazano, że sygnały subharmoniczne z UCA SonoVue (znanego w USA jako Lumason) początkowo rosną wraz ze wzrostem ciśnienia hydrostatycznego, po którym następuje plateau i faza malejąca. 12 Niemniej jednak, SHAPE oferuje możliwość nieinwazyjnego uzyskania gradientów ciśnienia w sercu i w całym układzie sercowo-naczyniowym, jak również ciśnienia płynu śródmiąższowego w guzach. 13,14,15,16,17 Niedawno wdrożyliśmy wersję algorytmu SHAPE w czasie rzeczywistym w komercyjnym skanerze ultrasonograficznym i dostarczyliśmy dowód na słuszność koncepcji, że SHAPE może dostarczyć oszacowania ciśnienia in vivo z błędami mniejszymi niż 3 mmHg w lewej i prawej komorze pacjentów. 16,17
Najwięcej doświadczeń z SHAPE do tej pory dotyczyło diagnozowania nadciśnienia wrotnego z ponad 220 uczestnikami i wstępnymi wynikami potwierdzonymi w wieloośrodkowym badaniu. 13,14 Nadciśnienie wrotne definiuje się jako wzrost gradientu ciśnienia między żyłą wrotną a żyłą wątrobową lub żyłą główną dolną przekraczający 5 mmHg, podczas gdy klinicznie istotne nadciśnienie wrotne (CSPH) wymaga gradientu lub jego odpowiednika, gradientu ciśnienia w żyle wątrobowej (HVPG) ≥ 10 mmHg. 18 CSPH wiąże się ze zwiększonym ryzykiem żylaków żołądka i przełyku, wodobrzusza, dekompensacji wątroby, dekompensacji pooperacyjnej i raka wątrobowokomórkowego. 18,19 Pacjenci, u których rozwija się wodobrzusze, mają 50% śmiertelności trzyletniej, a ci, u których rozwija się spontaniczne zakażenie płynem wodobrzusza, mają 70% śmiertelności rocznej. Pacjenci z marskością wątroby mają 5-10% roczną częstość powstawania żylaków żołądkowo-przełykowych i 4-15% roczną częstość krwawienia; Każdy epizod krwawienia niesie ze sobą do 20% ryzyka zgonu. 18,19
Ten manuskrypt opisuje, jak przeprowadzić badanie SHAPE przy użyciu komercyjnie dostępnego sprzętu i UCA, z naciskiem na identyfikację nadciśnienia wrotnego w wątrobie pacjentów. Szczegółowo wyjaśniono krytyczną procedurę kalibracji wymaganą do osiągnięcia najwyższej czułości na szacowanie zmian ciśnienia.

<table><tbody><tr><td>Strzykawka 2 ml</td><td>Becton Dickinson</td><td>309637</td><td>Służy do odtwarzania Sonazoid</td></tr><tr><td>10 ml strzykawki wypełnionej solą fizjologiczną</td><td>Becton Dickinson</td><td>306545</td><td>Służy do płukania linii w celu sprawdzenia dostępu do kroplówki</td></tr><tr><td>500 ml worek soli</td><td>Baxter Healthcare Corp</td><td>2131323</td><td>Używany do jednoczesnego naparu z Sonazoid</td></tr><tr><td>C1-6-D krzywoliniowy proble</td><td>GE Healthcare</td><td>H40472LT</td><td>Używany do obrazowanie wątroby</td></tr><tr><td>Chemoprotect Spike</td><td>Codan USA</td><td>C355</td><td>Chemospike służy do rekonstytucji Sonazoid</td></tr><tr><td>Discofix C Blue</td><td>B. Braun Medical Inc</td><td>16494C</td><td>3-drogowy kran</td></tr><tr><td>Intrafix Safeset 180 cm</td><td>B. Braun Medical Inc</td><td>4063000</td><td>Rurka infuzyjna</td></tr><tr><td>Skaner ultradźwiękowy Logiq E10</td><td>GE Healthcare</td><td>H4928US</td><td>Używany do konwencjonalnego obrazowania ultrasonograficznego, a także do</td></tr> strzykawki SHI i SHAPE <tr><td>Luer lock 10 ml</td><td>Becton Dickinson</td><td>300912</td><td>Do infuzji pompy</td></tr><tr><td>strzykawkowej Sonazoid Medfusion 3500</td><td>Smiths Medical</td><td>3500-500</td><td>Służy do podawania Sonazoid w dawce 0,18 ml/kg/godz.</td></tr><tr><td>Rurka Perfusor-leitung 150 mm</td><td>B. Braun Medical Inc</td><td>8722960</td><td>Przedłużacz umożliwiający podłączenie strzykawki do kroplówki pacjenta dostęp do</td></tr><tr><td>oprogramowania SHI/SHAPE</td><td>GE Healthcare</td><td>H4920CI</td><td>Oprogramowanie do obrazowania specyficznego dla kontrastu</td></tr><tr><td>System infuzyjny Sigma Spectrum</td><td>Baxter Healthcare Corp</td><td>35700BAX</td><td>Pompa służąca do jednoczesnego podawania soli fizjologicznej w dawce 120 ml/godz</td></tr>. <tr><td>Sonazoid</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>Wypełniony gazem ultradźwiękowy środek kontrastowy na bazie mikropęcherzyków</td></tr><tr><td>sterylna woda, 2 ml</td><td>B. Braun Medical Inc</td><td></td><td>Służy do rekonstytucji</td></tr><tr><td>żelu ultrasonograficznego</td> Sonazoid <td>Cardinal Health</td><td>USG-250BT</td><td>Służy do kontaktu między sondą a pacjentem</td></tr><tr><td>Kaniula Venflon IV 22GA</td><td>Becton Dickinson</td><td>393202</td><td>Igła do kaniuli do uzyskania dostępu dożylnego</td></tr></tbody></table>

wspomagane kontrastowo oszacowanie ciśnienia wspomaganego subharmonicznie (shape) przy użyciu obrazowania ultrasonograficznego z naciskiem na identyfikację nadciśnienia wrotnego

Contrast-Enhanced Subharmonic Aided Pressure Estimation (SHAPE) Using Ultrasound Imaging with a Focus on Identifying Portal Hypertension

Nieinwazyjny, dokładny pomiar ciśnienia w ludzkim ciele od dawna jest ważnym, ale nieuchwytnym celem klinicznym. Środki kontrastowe do obrazowania ultrasonograficznego to wypełnione gazem, zamknięte w kapsułkach mikropęcherzyki (średnica < 10 μm), które przechodzą przez całe naczynia krwionośne i wzmacniają sygnały nawet o 30 dB. Te mikropęcherzyki wytwarzają również nieliniowe oscylacje przy częstotliwościach od podharmonicznych (połowa częstotliwości nadawczej) do wyższych harmonicznych. Amplituda subharmoniczna ma odwrotną zależność liniową od ciśnienia hydrostatycznego otoczenia. W tym miejscu zaprezentowano system ultradźwiękowy zdolny do wykonywania w czasie rzeczywistym, subharmonicznego wspomaganego szacowania ciśnienia (SHAPE). Podczas infuzji ultradźwiękowego środka kontrastowego aktywowany jest algorytm optymalizacji wyjść akustycznych. Po tej kalibracji subharmoniczne sygnały mikropęcherzykowe (tj. SHAPE) mają najwyższą wrażliwość na zmiany ciśnienia i mogą być wykorzystywane do nieinwazyjnego określania ciśnienia. Nacisk kładziony jest tutaj na użyteczność procedury SHAPE do identyfikacji nadciśnienia wrotnego w wątrobie, ale technika ta ma zastosowanie w wielu scenariuszach klinicznych.

Podobnie jak w przypadku wszystkich badań obrazowania ultradźwiękowego, pierwszym krokiem w procedurze SHAPE wątroby jest uzyskanie jak najlepszych bazowych obrazów w skali szarości obszaru docelowego oraz upewnienie się (przy użyciu obrazowania Dopplera), że nie występują wewnątrzwątrobowe przecieki żylne wrotne ani inne nieprawidłowości naczyniowe. W przypadku obrazowania wątroby w celu diagnostyki nadciśnienia wrotnego kluczowe jest zwizualizowanie zarówno żyły wrotnej, jak i żyły wątrobowej na tej samej głębokości, a...

Protokół do nieinwazyjnego szacowania ciśnienia otoczenia za pomocą subharmonicznego obrazowania ultradźwiękowego mikropęcherzyków kontrastu (po odpowiedniej kalibracji) jest opisany przykładami od pacjentów z przewlekłą chorobą wątroby.

Wspomagane kontrastowo oszacowanie ciśnienia wspomaganego subharmonicznie (SHAPE) przy użyciu obrazowania ultrasonograficznego z naciskiem na identyfikację nadciśnienia wrotnego

Noninvasive, accurate measurement of pressures within the human body has long been an important but elusive clinical goal. Contrast agents for ultrasound ...

Technika ta jest przeznaczona do nieinwazyjnego pomiaru ciśnienia w ciele. Jest to szczególnie przydatne do monitorowania ciśnienia w sercu, do monitorowania leczenia nowotworów, a w tym konkretnym projekcie do pomiaru ciśnienia w wątrobie. Aby przygotować ultradźwiękowy środek kontrastowy, należy zdjąć nasadkę ochronną z portu strzykawki kolca do chemioterapii i użyć kolca do chemioterapii, aby przebić korek pierwszej z trzech fiolek ze środkiem.Dodać dwa mililitry sterylnej wody do fiolki i natychmiast wstrząsać fiolką przez jedną minutę. Po uzyskaniu jednorodnego produktu należy pobrać produkt do strzykawki. Odtworzony ultradźwiękowy środek kontrastowy zawiera mikropęcherzyki w stężeniu ośmiu mikrolitrów na mililitr.Po powtórzeniu rozpuszczenia dla pozostałych dwóch fiolek w ten sam sposób, należy użyć soli fizjologicznej do napełnienia probówek łączących i podłączyć probówki do trójdrożnego zaworu odcinającego. Podłączyć kran do rurki przedłużającej prowadzącej do kaniuli i podłączyć strzykawkę bezpośrednio do kranu. Następnie zamontować strzykawkę na pompie strzykawkowej na tym samym poziomie lub poniżej pacjenta.Aby uzyskać początkowy zestaw obrazów ultrasonograficznych, włącz ultrasonograf i wybierz sondę krzywoliniową C1-6-D. Wybierz ustawienie wstępne dla brzucha w skanerze. Użyj podejścia subżebrowego i układu krzywoliniowego, aby uzyskać obrazy w skali szarości zarówno żył wrotnych, jak i wątrobowych w tej samej płaszczyźnie obrazowania i na podobnych głębokościach.Zoptymalizuj obrazy w oparciu o dobrą praktykę kliniczną, zwracając uwagę na wybór obszaru żyły wątrobowej z dala od żyły głównej dolnej, aby uniknąć wpływu przepływu wstecznego. Po wstępnym obrazowaniu ultrasonograficznym otwórz kran i wlej roztwór soli fizjologicznej z szybkością 120 mililitrów na godzinę, jednocześnie doprowadzając kontrast z szybkością 0,024 mikrolitra na kilogram ciała na minutę. Aby aktywować obrazowanie subharmoniczne w trybie podwójnego wyświetlania, użyj przycisku panelu dotykowego kontrastu subharmonicznego, aby aktywować tryb kontrastu.Wybierz modulację amplitudy obrazowania subharmonicznego na pokrętle. Wykonaj obrazowanie subharmoniczne na częstotliwości nadawania 2,5 megaherca i uzyskaj odbierane sygnały na częstotliwości 1,25 megaherca. Potwierdź drożność wrotnej i żył wątrobowych, a także obecność mikropęcherzyków, co może potrwać od jednej do dwóch minut od rozpoczęcia infuzji.Wybierz analizę krzywej intensywności czasu na panelu dotykowym, a następnie F6 i K, aby skompensować różne głębokości i tłumienia, aby aktywować kod automatycznej optymalizacji SHAPE w celu optymalizacji obrazowania SHAPE. Algorytm optymalizacyjny SHAPE będzie zbierał dane subharmoniczne dla każdego poziomu wyjścia akustycznego. Po zakończeniu zbierania danych umieść obszar zainteresowania na żyle wrotnej w oknie próbki kontrastowej.Wykreśl średnie dane subharmoniczne w regionie jako funkcję wyjścia akustycznego i dopasuj krzywą logistyczną do danych. Następnie wybierz punkt przegięcia tej krzywej jako zoptymalizowaną moc, ponieważ wykazano, że jest to punkt o największej czułości SHAPE. Dostosuj akustyczną moc wyjściową do wartości punktu przegięcia, aby zmaksymalizować czułość SHAPE i uzyskać dane subharmoniczne z mikropęcherzyków w segmentach od pięciu do 15 sekund podczas infuzji zawiesiny UCA.Podczas obrazowania w celu zdiagnozowania nadciśnienia wrotnego w wątrobie kluczowe jest uwidocznienie zarówno żyły wrotnej, jak i wątrobowej na tej samej głębokości, aby zminimalizować wpływ osłabienia. Po wzmocnieniu równowagi indukowanej przez UCA należy aktywować algorytm optymalizacji i wybrać obszar zainteresowania w żyle wrotnej, aby wytworzyć krzywe wyboru amplitudy subharmonicznej i mocy wyjściowej. Na tych obrazach SHAPE od pacjentów z klinicznie istotnym nadciśnieniem wrotnym i bez niego, główną różnicą wizualną jest wyraźny sygnał subharmoniczny obecny w żyle wątrobowej u pacjenta z nadciśnieniem, który nie występuje u pacjenta bez nadciśnienia.Należy zauważyć, że u niektórych pacjentów występują kliniczne i laboratoryjne objawy nadciśnienia wrotnego, ale wartości HVPG są normalne lub zerowe. Można to przypisać wielu różnicom anatomicznym i/lub naczyniowym, co skutkuje nieprawidłową diagnozą SHAPE. Ta technika jest nieinwazyjna, bezpieczna i dokładna.Pozwala na uzyskanie oszacowań ciśnienia względnego i bezwzględnego, a jest to coś, czego nie może obecnie zrobić żadna inna technika obrazowania.

contrast-enhanced-subharmonic-aided-pressure-estimation-shape-using

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Obecna praca opisuje nowy protokół do wykonywania nieinwazyjnych ultradźwięków o wysokiej częstotliwości i obrazowania fotoakustycznego na mózgu szczura, aby efektywnie wizualizować głębokie obszary podkorowe i ich wzorce naczyniowe poprzez kierowanie sygnałów na otwór czaszki naturalnie występujący na zwierzęcej czaszce.

Nieinwazyjne miąższowe, naczyniowe i metaboliczne ultrasonografie wysokiej częstotliwości i fotoakustyczne obrazowanie głębokiego mózgu szczura

Ten artykuł opisuje monitorowanie w czasie rzeczywistym ablacji HIFU w wątrobie psa za pomocą obrazowania ultradźwiękowego z dużą liczbą klatek na sekundę przy użyciu obrazowania fal dywercyjnych i płaskich. Obrazowanie ruchu harmonicznego dla zogniskowanych ultradźwięków służy do obrazowania zmniejszenia przemieszczenia wywołanego siłą promieniowania akustycznego w obszarze poddanym ablacji.

Monitorowanie w czasie rzeczywistym ablacji zogniskowanych ultradźwięków o wysokiej intensywności (HIFU) wątroby psów in vitro przy użyciu obrazowania ruchu harmonicznego dla zogniskowanych ultradźwięków (HMIFU)

Ultrasonografia przyłóżkowa (POCUS) to proste, nieinwazyjne i przenośne narzędzie, które umożliwia dynamiczną ocenę dróg oddechowych. W kilku badaniach podjęto próbę określenia roli parametrów ultrasonograficznych jako uzupełnienia badania klinicznego w przewidywaniu trudnych laryngoskopii.

Ultrasonografia przyłóżkowa: przegląd parametrów ultrasonograficznych do przewidywania trudnych dróg oddechowych

Ten protokół omawia etapy obrazowania aorty brzusznej za pomocą ultrasonografii przyłóżkowej. Omawiamy akwizycję obrazu, rozwiązywanie problemów z pułapkami i artefaktami obrazowania oraz rozpoznawanie zagrażającej życiu patologii aorty brzusznej.

Podejście do oceny ultrasonograficznej aorty brzusznej w miejscu opieki nad pacjentem

Ten protokół wprowadza dwie metody pozyskiwania obrazów w ultrasonografii żołądka. Dodatkowo podano wskazówki dotyczące interpretacji tych informacji, aby pomóc w podejmowaniu decyzji medycznych.

USG w punkcie opieki nad pacjentem żołądka u dorosłych: akwizycja i interpretacja obrazu

Protokół ten zapewnia szybkie, oparte na fenotypie podejście do zogniskowanej oceny ultrasonograficznej pacjenta z obniżonym ciśnieniem, przy użyciu obrazów podżebrowych żyły głównej dolnej i serca, z dodatkowymi widokami górnych płuc i przestrzeni opłucnej.

Ocena echokardiograficzna z wykorzystaniem badania tylko submieczykowatego u pacjentów z hipotensją

Celem tego protokołu jest przedstawienie techniki i zastosowania elastografii przejściowej w miejscu opieki nad pacjentem dla gastroenterologów dziecięcych monitorujących zajęcie wątroby i dróg żółciowych oraz zaawansowaną mukowiscydozę wątroby u osób z mukowiscydozą.

Wdrożenie nieinwazyjnej elastografii przejściowej w miejscu opieki nad pacjentem do oceny choroby wątroby w populacjach pediatrycznych z mukowiscydozą

Przedstawiamy tutaj protokół dotyczący zastosowania POCUS przy łóżku pacjenta w zarządzaniu ARDS w obrębie OIOM-u. Zawiera ona szczegółowe metody oceny płuc, serca, przepony, żył i żołądka, które kierują wentylacją, przewidują odstawianie od piersi i zapobiegają powikłaniom.

Zastosowanie ultrasonografii punktowej (POCUS) w leczeniu ostrego zespołu niedociągu oddechowego (ARDS) na oddziale intensywnej terapii

Opisano metodę opracowania podłoży do hodowli komórkowych z możliwością zmiany topografii w trakcie hodowli. Metoda ta wykorzystuje inteligentne materiały znane jako polimery z pamięcią kształtu, które mają zdolność zapamiętywania kształtu trwałego. Koncepcja ta jest możliwa do zastosowania w szerokim zakresie materiałów i aplikacji.

Polimery z pamięcią kształtu do aktywnej hodowli komórek

Opisano metodologię szacowania orientacji włókien komorowych na podstawie obrazów in vivo geometrii serca pacjenta do spersonalizowanego modelowania. Walidacja metodologii przeprowadzona przy użyciu normalnych i niewydolnych serc psów pokazuje, że nie ma znaczących różnic między szacowaną a nabytą orientacją włókien na poziomie klinicznie obserwowalnym.

Modelowanie serca w zależności od pacjenta: ocena orientacji włókien komorowych

Poznaj technikę SHAPE do nieinwazyjnego pomiaru ciśnienia wewnętrznego za pomocą ultrasonografii z mikrobańkami. Metoda umożliwia diagnostykę nadciśnienia wrotnego z wysoką dokładnością.

Wspomagane kontrastowo oszacowanie ciśnienia wspomaganego subharmonicznie (SHAPE) przy użyciu obrazowania ultrasonograficznego z naciskiem na identyfikację nadciśnienia wrotnego (Wideo) | JoVE Journal

Wspomagane kontrastowo oszacowanie ciśnienia wspomaganego subharmonicznie (SHAPE) przy użyciu obrazowania ultrasonograficznego z naciskiem na identyfikację nadciśnienia wrotnego

Przeglądaj więcej filmów