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Estimativa de Pressão Auxiliada Subharmônica com Contraste (SHAPE) Usando Imagem Ultrassonográfica com Foco na Identificação de Hipertensão Portal

DOI:

10.3791/62050

December 5th, 2020

In This Article

Summary

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Um protocolo para estimar pressões ambientais de forma não invasiva utilizando imagens ultrassonográficas subharmônicas de microbolhas de contraste infundidas (seguindo calibração apropriada) é descrito com exemplos de pacientes humanos com doença hepática crônica.

Abstract

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A medição não invasiva e precisa das pressões dentro do corpo humano tem sido um objetivo clínico importante, mas indescritível. Os agentes de contraste para imagens de ultrassom são microbolhas encapsuladas preenchidas por gás (diâmetro < 10 μm) que atravessam toda a vasculatura e aumentam os sinais em até 30 dB. Essas microbolhas também produzem oscilações não lineares em frequências que variam do subharmônico (metade da frequência de transmissão) ao harmônico mais alto. A amplitude subharmônica tem uma relação linear inversa com a pressão hidrostática ambiente. Aqui é apresentado um sistema de ultrassom capaz de realizar estimativa de pressão auxiliada subharmônica (SHAPE) em tempo real. Durante a infusão do contraste ultrassônico, um algoritmo para otimizar as saídas acústicas é ativado. Após essa calibração, os sinais subharmônicos de microbolhas (i.e., SHAPE) têm a maior sensibilidade a mudanças de pressão e podem ser usados para quantificar a pressão de forma não invasiva. A utilidade do procedimento SHAPE para identificar hipertensão portal no fígado é a ênfase aqui, mas a técnica tem aplicabilidade em muitos cenários clínicos.

Introduction

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Vários contrastes ultrassonográficos (UCAs) estão aprovados para uso clínico em cardiologia (em particular opacificação ventricular esquerda) e radiologia (em particular caracterização de lesões hepáticas adultas e pediátricas) em todo o mundo. 1 A sensibilidade e a especificidade da imagem ultrassonográfica podem ser melhoradas pela injeção intravenosa (IV) de microbolhas preenchidas por gás (diâmetro < 10 μm) encapsuladas por uma casca lipídica ou proteica como UCAs que atravessam toda a vasculatura e aumentam os sinais em até 30 dB. 1 Esses UCAs não apenas aumentam os sinais de ultrassom retroespalhados, mas a pressõe....

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Protocol

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Os comitês de revisão institucional da Thomas Jefferson University e do Hospital da Universidade da Pensilvânia aprovaram esse protocolo. O protocolo está em conformidade com a Lei de Portabilidade e Responsabilidade de Seguros de Saúde. A Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos emitiu uma aprovação de novo medicamento investigacional (IND # 124.465 para F. Forsberg) para este protocolo. A GE Healthcare (Oslo, Noruega) forneceu o UCA utilizado nesta pesquisa (Sonazoid; Tabela 1). Sonazoid não é aprovado pelo FDA para quaisquer aplicações clínicas nos Estados Unidos, razão pela qual um IND foi necessário. Outros UCAs com aprovação da FDA<....

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Results

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Como em todos os exames de imagem ultrassonográfica, a primeira consideração para o SHAPE hepático é obter as melhores imagens basais possíveis em escala de cinza da região alvo e garantir (usando imagens com Doppler) que não haja shunts venosos portais intra-hepáticos ou outras anormalidades vasculares presentes. No caso da imagem hepática para o diagnóstico de hipertensão portal, a chave é visualizar a veia porta e a veia hepática na mesma profundidade para minimizar o impacto da atenuação (Figura .......

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Discussion

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A medição não invasiva e precisa das pressões dentro do corpo humano tem sido um objetivo clínico importante, mas indescritível. O protocolo de medidas do SHAPE aqui apresentado alcança esse objetivo. O componente mais crítico do procedimento SHAPE é o algoritmo de otimização, uma vez que dados subharmônicos não adquiridos na potência acústica ótima se correlacionarão mal com pressões hidrostáticas. 17,22,23 A versão inicial desse software, implementada em um scanner Logiq 9, era propensa a exibi.......

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Disclosures

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Os Drs. Forsberg, Gupta, Wallace e Eisenbrey têm uma patente pendente sobre a tecnologia SHAPE. Dr. Wallace é funcionário da GE.

Acknowledgements

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Este trabalho é apoiado em parte pelo Comando de Material de Pesquisa Médica do Exército dos EUA sob W81XWH-08-1-0503 e W81XWH-12-1-0066, pelas concessões AHA nº 0655441U e 15SDG25740015, bem como pelos NIH R21 HL081892, R21 HL130899, R21 HL089175, RC1 DK087365, R01 DK098526, R01 DK118964, R01 CA140338, R01 CA234428, pela Lantheus Medical Imaging e pela GE Healthcare, Oslo, Noruega.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Seringa de 2 mLBecton Dickinson309637Usada para reconstituir Sonazoid
Seringa cheia de solução salina de 10 mLBecton Dickinson306545Usada para linha de lavagem para verificar o acesso IV
Bolsa salina de 500 mLBaxter Healthcare Corp2131323Usada para co-infusão com Sonazoid
C1-6-D problema curvilíneoGE HealthcareH40472LTUsado para imagem do fígado
Chemoprotect SpikeCodan USAC355Chemospike usado para reconstituir Sonazoid
Discofix C BlueB. Braun Medical Inc16494Ctorneira de 3 vias
Intrafix Safeset 180 cmB. Braun Medical Inc4063000Tubo de infusão
Logiq E10 scanner de ultrassomGE HealthcareH4928USUsado para imagens de ultrassom convencionais, bem como para SHI e SHAPE
Seringa de 10 mL com trava LuerBecton Dickinson300912Para infusão de bomba de
seringa Sonazoid Medfusion 3500Smiths Medical3500-500Usado para infusão de Sonazoid a 0,18 mL/kg/hora
Tubo Perfusor-leitung 150 mmB. Braun Medical Inc8722960Linha de extensão que permite a conexão da seringa ao IV do paciente acesso ao
software SHI/SHAPEGE HealthcareH4920CISoftware de imagem específico para contraste
Sistema de infusão Sigma SpectrumBaxter Healthcare Corp35700BAXBomba usada para co-infusão de solução salina a 120 mL/hora
SonazoidGE HealthcareAgente de contraste de ultrassom à base de microbolhas preenchido com gás
água estéril, 2 mLB. Braun Medical IncUsado para reconstituir
o gel de ultrassomCardinal HealthUSG-250BTUsado para contato entre a sonda e
o paciente Cânula Venflon IV 22GABecton Dickinson393202Agulha de cânula para obtenção de acesso IV
linear Sonazoid

References

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  1. Fundamentals of CEUS. Lyshchik, A. , Elsevier. Manitoba, Canada. (2019).
  2. Leighton, T. G. The Acoustic Bubble. , Academic Press. London, England. (1994).
  3. Forsberg, F., Shi, W. T., Goldberg, B. B. Subharmonic imaging of contrast agents. Ultrasonics. <....

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Subharmonic Aided PressurePortal HypertensionUltrasound ImagingContrast AgentsMicrobubble OscillationsSubharmonic ImagingHepatic VeinPortal VeinTime Intensity CurveAcoustic Output Optimization

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