Summary
Ett protokoll för icke-invasiv uppskattning av omgivningstryck med hjälp av subharmonisk ultraljudsavbildning av infunderade kontrastmikrobubblor (efter lämplig kalibrering) beskrivs med exempel från mänskliga patienter med kronisk leversjukdom.
Abstract
Icke-invasiv, noggrann mätning av tryck i människokroppen har länge varit ett viktigt men svårfångat kliniskt mål. Kontrastmedel för ultraljudsavbildning är gasfyllda, inkapslade mikrobubblor (diameter < 10 μm) som passerar hela kärlen och förstärker signaler med upp till 30 dB. Dessa mikrobubblor producerar också olinjära svängningar vid frekvenser som sträcker sig från subharmoniska (hälften av sändningsfrekvensen) till högre övertoner. Den subharmoniska amplituden har ett omvänt linjärt förhållande med det omgivande hydrostatiska trycket. Här presenteras ett ultraljudssystem som kan utföra subharmonisk tryckuppskattning i realtid (SHAPE). Under ultraljudskontrastmedelinfusion aktiveras en algoritm för optimering av akustiska utgångar. Efter denna kalibrering har subharmoniska mikrobubbelsignaler (dvs. SHAPE) den högsta känsligheten för tryckförändringar och kan användas för att icke-invasivt kvantifiera tryck. Nyttan av SHAPE-proceduren för att identifiera portalhypertension i levern är betoningen här, men tekniken har tillämplighet på många kliniska scenarier.
Introduction
Ett antal olika ultraljudskontrastmedel (UCA) är godkända för klinisk användning inom kardiologi (särskilt vänster ventrikulär opacifiering) och radiologi (särskilt karakterisering av leverskador hos vuxna och barn) över hela världen. 1 Känsligheten och specificiteten hos ultraljudsavbildning kan förbättras genom intravenös (IV) injektion av gasfyllda mikrobubblor (diameter < 10 μm) inkapslade av ett lipid- eller proteinskal som UCA som passerar hela kärlen och förbättrar signalerna med upp till 30 dB. 1 Dessa UCA förbättrar inte bara de bakåtspridda ultraljudssignalerna, utan vid tillräckligt akustiskt tryck (> 200 kPa) fungerar de också som olinjära oscillatorer. Därför kommer betydande energikomponenter att produceras i de mottagna ekon som sträcker sig från subharmoniska och harmoniska till ultraharmoniska frekvenser. 1,2 Dessa icke-linjära signalkomponenter kan extraheras från vävnad och linjära bubbetekon (t.ex. med hjälp av pulsinversion) och användas för att skapa kontrastspecifika avbildningsmodaliteter såsom subharmonisk avbildning (SHI), som tar emot vid halva sändningsfrekvensen (dvs. vid f 0/2). 3 Vår grupp har visat i kliniska prövningar på människor att SHI kan detektera blodflödet i neokärl och arterioler associerade med en mängd olika tumörer och vävnader. 4,5,6,7,8,9
Vi har förespråkat användningen av UCA inte som vaskulära spårämnen, utan som sensorer för icke-invasiv tryckuppskattning i cirkulationssystemet genom att övervaka subharmoniska kontrastbubbelamplitudvariationer. 10 Denna innovativa teknik, som kallas subharmoniskt stödd tryckuppskattning (SHAPE), bygger på den omvända linjära korrelationen mellan amplituden hos de subharmoniska signalerna och det hydrostatiska trycket (upp till 186 mmHg) uppmätt för de flesta kommersiella UCA in vitro (r2 > 0,90) som sammanfattas i tabell 1. 10,11 Det bör dock noteras att inte alla UCA uppvisar detta beteende. Framför allt har det visats att subharmoniska signaler från UCA SonoVue (känd som Lumason i USA) initialt stiger med hydrostatiska tryckökningar, följt av en platå och en minskande fas. 12 Icke desto mindre erbjuder SHAPE möjligheten att tillåta tryckgradienter i hjärtat och i hela hjärt-kärlsystemet samt interstitiellt vätsketryck i tumörer som ska erhållas icke-invasivt. 13,14,15,16,17 Nyligen implementerade vi en realtidsversion av SHAPE-algoritmen på en kommersiell ultraljudsskanner och tillhandahöll proof-of-concept att SHAPE kan tillhandahålla in vivo-tryckuppskattningar med fel på mindre än 3 mmHg i vänster och höger kammare hos patienter. 16,17
Den största erfarenheten av SHAPE hittills har varit för att diagnostisera portalhypertension med mer än 220 inkluderade försökspersoner och initiala fynd bekräftade i en multicenterstudie. 13,14 Portal hypertension definieras som en ökning av tryckgradienten mellan portalvenen och levervenerna eller den sämre vena cava som överstiger 5 mmHg, medan kliniskt signifikant portalhypertension (CSPH) kräver en gradient eller motsvarande, en hepatisk venös tryckgradient (HVPG) ≥ 10 mmHg. 18 CSPH är förknippat med en ökad risk för gastroesofageala varicer, ascites, leverdekompensation, postoperativ dekompensation och hepatocellulärt karcinom. 18,19 Patienter som utvecklar ascites har en 50% treårig dödlighet och de som utvecklar spontan infektion i ascites vätska bär en 70% ettårig dödlighet. Patienter med cirros har en 5-10% årlig incidens av gastroesofageal variceal bildning och en 4-15% årlig incidens av blödning; Varje blödningsepisod medför upp till 20% risk för dödsfall. 18,19
Detta manuskript beskriver hur man genomför en SHAPE-studie med kommersiellt tillgänglig utrustning och UCA med tonvikt på att identifiera portalhypertension i levern hos patienter. Det kritiska kalibreringsförfarande som krävs för att uppnå högsta känslighet för uppskattning av tryckförändringar förklaras i detalj.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
De institutionella granskningsnämnderna vid både Thomas Jefferson University och sjukhuset vid University of Pennsylvania godkände detta protokoll. Protokollet överensstämmer med Health Insurance Portability and Accountability Act. United States Food and Drug Administration (FDA) utfärdade ett Investigational New Drug-godkännande (IND # 124,465 till F. Forsberg) för detta protokoll. GE Healthcare (Oslo, Norge) tillhandahöll UCA som används i denna forskning (Sonazoid; Tabell 1). Sonazoid är inte godkänt av FDA för några kliniska tillämpningar i USA, varför en IND var nödvändig. Andra UCA med FDA-godkännande1 kan användas off-label efter den behandlande läkarens bedömning om det anses vara potentiellt kliniskt användbart.
OBS: Det fullständiga protokollet och den statistiska analysplanen finns på https:// clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02489045. Försökets registreringsnummer: NCT # 02489045.
1. Förberedelse av ämne
- Granska ämnets kända läkemedelsallergier eller intoleranser, särskilt någon känd allergi mot UCA som används.
- Uteslut patienter med instabila kardiopulmonella tillstånd eller som i allmänhet är medicinskt instabila.
- Lägg motivet på en bår i ryggläge.
- Placera en kanyl på 18–22 gauge i en ven i försökspersonens högra eller vänstra arm för UCA-infusionen.
- Se till att räddningstjänsten (t.ex. en kraschvagn) kommer att finnas tillgänglig på sjukhuset vid akuta biverkningar.
OBS: UCA är mycket säkra med allvarliga anafylaktoid-typ reaktioner rapporterade med en hastighet av mindre än 0,01%. 20
2. UCA-preparat (specifikt för Sonazoid)
- Bered tre (3) injektionsflaskor med 48 μl mikrobubblor (6 ml) för varje försöksperson genom att suspendera enligt tillverkarens anvisningar. UCA levereras som ett torrt pulver i 10 ml förseglade injektionsflaskor. Injektionsflaskornas huvudutrymme innehåller perfluorobutan.
- Perforera proppen på UCA-injektionsflaskan med en kemospik.
- Ta bort skyddslocket från sprutporten på kemospiken och tillsätt 2 ml sterilt vatten.
- Med sprutan kvar på kemospiken, skaka omedelbart produkten i 1 minut för att säkerställa en homogen produkt.
- Dra upp produkten i sprutan och injicera produkten på nytt i injektionsflaskan igen. Detta för att undvika utspädning av produkten på grund av dödrumsvolymen i kemospiken.
- Ta bort sprutan från sprutporten och sätt tillbaka skyddslocket. Koncentrationen av det rekonstituerade UCA är 8 μl mikrobubblor/ml.
- Upprepa beredningsproceduren för de övriga 2 injektionsflaskorna.
- Använd saltlösning (0,9% NaCl-lösning) för att fylla på anslutningsrören innan du ansluts till en 3-vägs stoppkran. Kranen ansluts sedan till förlängningsslangen som leder till kanylen.
- Dra upp alla tre (3) injektionsflaskorna med suspenderad UCA i en 10 ml spruta och placera den i en sprutpump på samma nivå eller under patienten och anslut direkt till kranen.
- Efter den första ultraljudsundersökningen och efter att kranen har öppnats, infusera NaCl-lösningen med en hastighet av 120 ml/timme och saminfusera Sonazoid med en hastighet av 0,024 μl per kg kroppsvikt per minut (infusionshastighet av suspension på 0,18 ml/kg/timme).
OBS: Denna infusionshastighet valdes baserat på vår grupps tidigare erfarenheter av Sonazoid-infusion hos patienter med portalhypertension som genomgick SHAPE13,14,21. Den exakta resuspensionsproceduren och infusionsmetoden varierar beroende på vilket UCA som används.
3. Inledande ultraljudsavbildning
- Starta en ultraljudsskanner (t.ex. Logiq E10, version R2) och välj den krökta kröklinjiga sonden C1-6-D.
- Välj en bukförinställning på ultraljudsskannern och använd en kurvig linjär matris (vanligtvis med en bandbredd på 1–6 eller 2–8 MHz) för att hämta gråskalebilder av både portalen och en leverven i samma bildplan och på liknande djup (figur 1). Detta uppnås i allmänhet bäst via en subkostal strategi.
- Optimera bilderna baserat på god klinisk praxis och var noga med att välja levervenregionen bort från den sämre vena cava för att undvika påverkan av retrograd flöde.
4. SHI och SHAPE-avbildning
- Aktivera SHI-kontrastbildläget i dubbelt visningsläge (dvs. kör B-läge i realtid och SHI samtidigt) med knappen på pekskärmen Subharmonisk kontrast och aktivera kontrastläget. Välj sedan SUBH-AM på vridreglaget.
- Utför SHI vid en sändningsfrekvens på 2,5 MHz och erhålla de mottagna signalerna vid 1,25 MHz.
- Använd pulsformning för att maximera genereringen av subharmoniska mikrobubbelsignaler, såsom en Gaussisk fönsterad binomialfiltrerad fyrkantvåg med Sonazoid,21 men detta är skanner- och UCA-beroende. 17
OBS: Valet av bildfrekvens och pulsform kanske inte är tillgängligt för slutanvändare.
- Bekräfta portalens patency och levervenen samt närvaron av mikrobubblor, vilket kan ta upp till 1-2 minuter från infusionens början.
- Aktivera den automatiserade optimeringskoden SHAPE för att optimera SHAPE genom att kompensera för varierande djup och dämpning. 22,23 Välj TIC-analys på pekskärmen följt av F6 och sedan k-knappen.
- SHAPE-optimeringsalgoritmen kommer att förvärva subharmoniska data för varje akustisk utgångsnivå. När datainsamlingen är klar placerar du en ROI på portalvenen i kontrastexempelfönstret (uppe till vänster på skärmen TIC-analys).
- Plotta de genomsnittliga subharmoniska data inom ROI som en funktion av akustisk utgång och anpassa en logistisk kurva till data. Välj böjningspunkten för denna kurva (eller snarare toppen i derivatkurvan som visas nedan) som optimerad effekt, eftersom detta har visat sig vara punkten med störst SHAPE-känslighet. 22,23 En sådan uppsättning kurvor visas i figur 2.
- Justera den akustiska uteffekten till det värde som identifieras i steg 4.4.1, vilket säkerställer maximal förändring av subharmoniska amplituder som är en funktion av omgivningstrycket (dvs. maximerar känsligheten hos SHAPE).
- Hämta subharmoniska data från mikrobubblorna (dvs. SHAPE) i 5-15 s-segment under infusionen av UCA-suspensionen (figur 3).
5. Behandling av SHAPE-data
- När den optimerade SHI-cine-loopen har förvärvats (steg 5.6) väljer du "TIC Analysis" på pekskärmen.
- Se till att "Motion Tracking" är aktiverat på pekskärmen, som justerar ROI-positionen för varje ram för att kompensera för andning eller annan rörelse.
- Kontrollera att dB har valts som enhet för Y-axeln på spåren i analysfönstret.
- I kontrastprovfönstret (uppe till vänster på skärmen) väljer du identiska ROI (elliptiska regioner är standard) inom lever- och portalvenerna. I analysfönstret (till höger) beräknas den subharmoniska signalen (i dB) inom varje kärl i genomsnitt över alla ramar i en 0,5 MHz bandbredd runt 1,25 MHz.
- Beräkna den slutliga SHAPE-gradienten (i dB) som skillnaden i den genomsnittliga subharmoniska signalen mellan avkastningen på lever- och portalvenen. Baserat på aktuella studier är den optimala driftspunkten för att identifiera CSPH -0,11 dB och den linjära regressionsekvationen är HVPG = 0,81 x SHAPE + 9,43. 14 Det är viktigt att notera att denna gräns och ekvation är beroende av både skanner och UCA.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Som med alla ultraljudsundersökningar är det första övervägandet för lever-SHAPE att få bästa möjliga baslinjegråskalebilder av målregionen och att säkerställa (med doppleravbildning) att det inte finns några intrahepatiska portalvenösa shuntar eller andra vaskulära abnormiteter närvarande. Vid leveravbildning för att diagnostisera portalhypertension är nyckeln att visualisera både portalvenen och en leverven på samma djup för att minimera effekten av dämpning (figur 1).
Även om UCA-koncentration inte anses vara en kritisk faktor i SHAPE-procedurerna10,23, rekommenderas det ändå att UCA införs för att minimera alla källor till variabilitet. UCA ska rekonstitueras och infunderas (helst genom en 20 eller 22 gauge nål24) enligt tillverkarens specifika instruktioner. När jämviktsförbättringen har uppnåtts bör optimeringsalgoritmen aktiveras och en ROI i portalvenen väljas, vilket kommer att producera kurvor som de som visas i figur 2. När den optimala akustiska uteffekten har valts kan kalibrerade SHI-data (dvs. SHAPE) erhållas.
Exempel på SHAPE-bilder i motiv med och utan CSPH presenteras i figur 3. Den huvudsakliga visuella skillnaden är den markerade subharmoniska signalen som finns i levervenen i ämnet med CSPH (figur 3B) och frånvarande i det andra fallet (figur 3A). Kvantitativa, relativa tryckuppskattningar kan beräknas utifrån skillnaden mellan de genomsnittliga subharmoniska signalerna för ROI placerade i lever- och portalvenerna (dvs. SHAPE-gradienten). Men i cirka 10% av de fall som hittills studerats var den subharmoniska signalen för nära skannerns brusgolv och måste kasseras. Detta kan bero på otillräcklig kontrastförbättring. Dessutom finns det patienter som uppvisar kliniska och laboratoriska tecken på portalhypertension, men som har HVPG-värden som är normala eller noll. Detta kan hänföras till ett antal anatomiska och / eller vaskulära variationer, såsom ett ämne med en fistel mellan portalen och levervenen som leder till ingen skillnad mellan det fria och kilade trycket och därmed en felaktig SHAPE-diagnos (figur 4).
Vi genomförde en pilotstudie av SHAPE först i människa hos 45 patienter som genomgick transjugulär leverbiopsi (med HVPG-mätningar som referensstandard), som visade signifikant högre SHAPE-gradienter mellan portalen och levervenerna hos patienter med CSPH (dvs. en HVPG ≥ 10 mmHg) än hos dem med lägre HVPG (1,37 ± 0,59 dB vs. -1,68 ± 0,27 dB, p < 0,001). 13
Nyligen utvecklade vi konceptet att använda SHAPE för uppskattning av portaltryck i en stor klinisk multicenterstudie. Resultat från 178 försökspersoner på två platser som använde modifierade Logiq 9-system etablerade användbarheten av SHAPE för att diagnostisera CSPH med en känslighet på 91% (95% konfidensintervall: 88-93%) och en specificitet på 82% (95% konfidensintervall: 75-85%). 14 Den totala noggrannheten var 95% för att diagnostisera patienter med CSPH (95% konfidensintervall (CI): 89-99%) och dessa patienter hade en högre SHAPE-gradient än deltagare med lägre HVPG (0,27 ± 2,13 dB vs -5,34 ± 3,29 dB; p < 0,001) vilket indikerar att SHAPE verkligen kan vara ett användbart verktyg för diagnos av portalhypertension14. På liknande sätt var sensitiviteten och specificiteten för att diagnostisera alla patienter med portalhypertension (dvs. HVPG ≥ 5 mmHg) 71% respektive 80%.
Bild 1: Exempel på leverbild i gråskala för SHAPE-initiering. Pilar indikerar portalvenen (PV) och en leverven (HV). Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 2: Kalibreringskurva för SHAPE-optimering. (A) Subharmonisk amplitud (i dB) som en funktion av akustisk uteffekt (i %) som visar det karakteristiska S-kurvbeteendet. (B) Derivatan av S-kurvan för val av uteffekt (pilen anger vald topp och därmed effekt). Klicka här för att se en större version av denna figur.
Bild 3: Dual Imaging med B-läge (svartvitt) och subharmonisk avbildning (guld) till vänster respektive höger om varje bild. (A) En patient med normala HVPG-värden (3 mmHg) med en ljus subharmonisk signal från portvenen (PV) och otillräcklig signal från levervenen (HV). (B) En patient med CSPH och en HVPG på 15 mmHg som uppvisar betydande subharmoniska signaler i både portal- och levervener. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 4: Misslyckad SHAPE-studie på försöksperson med en fistel mellan levervenerna. Denna anatomiska variation resulterade i en HVPG på 0 mmHg trots att gradienttrycket (kallat fritt och kilat tryck 18,19) båda var 39 mmHg (dvs en skillnad på 0 mmHg), medan SHAPE-gradienten var -15,33 dB. Klicka här för att se en större version av denna figur.
| UCA | Tillverkare | Subharmonisk signalreduktion (dB) | Linjär regression (r2) |
| Oändlighet | Lantheus Medical Imaging, N Billerica, MA, USA | 11,0 ± 0,3 | 0.98 |
| Levovist | Schering AG, Berlin, Tyskland | 9.6 ± 0.2 | 0.98 |
| Lumason aka SonoVue | Bracco, Milano, Italien | 1.0 ± 1.3 | 0.20 |
| Optison | GE Sjukvård, Princeton, NJ, USA | 10.1 ± 0.2 | 0.97 |
| Sonazoid | GE Healthcare, Oslo, Norge | 13.3 ± 0.2 | 0.99 |
Tabell 1: Subharmonisk respons (och korrelation) hos kommersiella UCA till en tryckökning på cirka 185 mmHg.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Icke-invasiv, noggrann mätning av tryck i människokroppen har länge varit ett viktigt men svårfångat kliniskt mål. Protokollet för SHAPE-mätningar som presenteras här uppnår detta mål. Den mest kritiska komponenten i SHAPE-proceduren är optimeringsalgoritmen, eftersom subharmoniska data som inte förvärvas vid optimal akustisk effekt korrelerar dåligt med hydrostatiska tryck. 17,22,23 Den ursprungliga versionen av denna programvara implementerad på en Logiq 9-skanner var benägen att visa flera toppar i derivatan av S-kurvan (jfr figur 2B), vilket gjorde det svårt att välja rätt uteffekt. 13,14 Men med förbättrad rörelsekorrigering på Logiq E10-skannern har detta problem mildrats något. 23 Dessutom har SHAPE-algoritmen, såsom den för närvarande är implementerad, en felfrekvens på cirka 10 procent, där det subharmoniska signal-brusförhållandet är för lågt för att tillförlitliga tryckuppskattningar ska kunna beräknas. 14 Inga skillnader i ålder, kroppsmasseindex, bilddjup eller leverstatus har identifierats mellan försökspersoner med framgångsrika och misslyckade SHAPE-studier.
I detta protokoll var UCA markerad för SHAPE Sonazoid, men ett antal kommersiella UCA kan användas (jfr tabell 1). 11,13,14,15,16 Infusionsuppställningen och den mikrobubbelkoncentration som krävs för ett givet UCA som används med SHAPE ska justeras baserat på rekommendationerna från den specifika tillverkaren.
Även om detta vanligtvis inte är en användartillgänglig parameter, är det viktigt att använda pulsformning för att maximera genereringen av subharmoniska mikrobubbelsignaler för en framgångsrik SHAPE-procedur. För Logiq-familjen av skannrar verkar en Gaussisk fönsterbinomialfiltrerad fyrkantvåg med Sonazoid optimal21, men detta är skanner- och UCA-beroende. 17 För SonixTABLET-skannern från BK Ultrasound kan både en fyrkantsvåg och en kvittrande puls användas (med olika UCA). 17 Utöver de ovannämnda systemen kommer de enda andra ultraljudsskannrar för kommersiellt bruk som för närvarande finns tillgängliga med SHI och således SHAPE från MindRay.
Detta protokoll fokuserade på att identifiera portalhypertension hos patienter med kronisk leversjukdom som klinisk tillämpning. En viktig orsak är att befintliga icke-invasiva tekniker, såsom användning av CT, MR eller ultraljudsavbildning, är indirekta och kvalitativa och resultaten har varit ganska blandade. 19 Icke-invasiva ultraljudsåtgärder såsom elastografi för leverstyvhet är kvantitativa tekniker som kan identifiera patienter med hög risk för CSPH; Speciellt i kombination med mätning av mjältstorlek och trombocytantal. Noggrannheter på 90-94% för den initiala diagnosen CSPH har rapporterats, men dessa metoder är inte tillräckligt exakta för att möjliggöra att terapeutiska minskningar av HVPG kan spåras. 19 Förbättring av kliniska poängsystem, normalisering av leverfunktionstester i serum eller minskning av ascites och varicer indikerar kvalitativt förbättring av portalhypertension. 18 Till skillnad från SHAPE ger emellertid inget av dessa mått ett kvantitativt mått på portaltrycket. Följaktligen är den enda kliniskt accepterade metoden för att kvantifiera portaltryck genom HVPG mätt via en invasiv tryckkateter.
På samma sätt kan SHAPE-algoritmen ge hjärttrycksuppskattningar med fel på mindre än 3 mmHg hos patienter. 16 Det finns inga kvantitativa, icke-invasiva alternativ till SHAPE inom kardiologin. Detta är dock en utmanande applikation, eftersom absoluta tryckuppskattningar i realtid krävs. 16,17 Undersökningar av 3D SHAPE för övervakning av interstitiellt vätsketryck som ett mått på bröstcancersvar på neoadjuvant behandling har visat att vid 10% avslutad behandling (dvs. efter en kemoterapicykel) kan SHAPE-gradienten mellan tumören och den omgivande normala vävnaden skilja responders från partiella/non responders (3,23 ± 1,41 dB vs. -0,88 ± 1,46 dB; p = 0,001). 15 Andra kliniska områden, såsom icke-invasiv uppskattning av tryck i urinblåsan eller hjärnan, drivs av forskare runt om i världen som visar SHAPE-teknikens breda tillämplighet.
Sammanfattningsvis kombinerar detta SHAPE-protokoll kommersiellt tillgängliga UCA, en ultraljudsskanner och kalibrerad SHI för att tillhandahålla icke-invasiva kvantitativa tryckuppskattningar i realtid, vilket uppfyller ett betydande och hittills ouppfyllt kliniskt behov.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Dr. Forsberg, Gupta, Wallace och Eisenbrey har ett patent på SHAPE-tekniken. Dr. Wallace är anställd hos GE.
Acknowledgments
Detta arbete stöds delvis av U.S. Army Medical Research Material Command under W81XWH-08-1-0503 och W81XWH-12-1-0066, av AHA-anslag nr 0655441U och 15SDG25740015 samt av NIH R21 HL081892, R21 HL130899, R21 HL089175, RC1 DK087365, R01 DK098526, R01 DK118964, R01 CA140338, R01 CA234428, av Lantheus Medical Imaging och av GE Healthcare, Oslo, Norge.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2 mL syringe | Becton Dickinson | 309637 | Used for reconstituting Sonazoid |
| 10 mL saline-filled syringe | Becton Dickinson | 306545 | Used for flushing line to verify IV access |
| 500 mL saline bag | Baxter Healthcare Corp | 2131323 | Used for co-infusion with Sonazoid |
| C1-6-D curvi-linear proble | GE Healthcare | H40472LT | Used for liver imaging |
| Chemoprotect Spike | Codan USA | C355 | Chemospike used for reconstituting Sonazoid |
| Discofix C Blue | B. Braun Medical Inc | 16494C | 3-way stopcock |
| Intrafix Safeset 180 cm | B. Braun Medical Inc | 4063000 | Infusion tubing |
| Logiq E10 ultrasound scanner | GE Healthcare | H4928US | Used for conventional ultrasound imaging as well as for SHI and SHAPE |
| Luer lock 10 mL syringe | Becton Dickinson | 300912 | For infusion of Sonazoid |
| Medfusion 3500 syringe pump | Smiths Medical | 3500-500 | Used for infusing Sonazoid at 0.18 mL/kg/hour |
| Perfusor-leitung tubing 150 mm | B. Braun Medical Inc | 8722960 | Extension line enabling syringe connection to patient's IV access |
| SHI/SHAPE software | GE Healthcare | H4920CI | Contrast-specific imaging software |
| Sigma Spectrum infusion system | Baxter Healthcare Corp | 35700BAX | Pump used for co-infusing saline at 120 mL/hour |
| Sonazoid | GE Healthcare | Gas-filled microbubble based ultrasound contrast agent | |
| sterile water, 2 mL | B. Braun Medical Inc | Used for reconstituting Sonazoid | |
| ultrasound gel | Cardinal Health | USG-250BT | Used for contact between probe and patient |
| Venflon IV cannula 22GA | Becton Dickinson | 393202 | Cannula needle for obtaining IV access |
References
- 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.
- Forsberg, F., Piccoli, C. W., Merton, D. A., Palazzo, J. P., Hall, A. L. Breast lesions: imaging with contrast-enhanced subharmonic US - initial experience. Radiology. 244 (3), 718-726 (2007).
- Sridharan, A., et al. Characterizing breast lesions using quantitative parametric 3D subharmonic imaging: a multi-center study. Academic Radiology. 27 (8), 1065-1074 (2020).
- Forsberg, F., et al. Subharmonic and endoscopic contrast imaging of pancreatic masses: a pilot study. Journal of Ultrasound in Medicine. 37 (1), 123-129 (2018).
- Delaney, L. J., et al. Characterization of adnexal masses using contrast-enhanced subharmonic imaging: a pilot study. Journal of Ultrasound in Medicine. 39 (5), 977-985 (2020).
- Eisenbrey, J. R., et al. Contrast-enhanced subharmonic and harmonic ultrasound of renal masses undergoing percutaneous cryoablation. Academic Radiology. 22 (7), 820-826 (2015).
- Gupta, I., et al. Transrectal subharmonic ultrasound imaging for prostate cancer detection. Urology. 138 (4), 106-112 (2020).
- Shi, W. T., Forsberg, F., Raichlen, J. S., Needleman, L., Goldberg, B. B. Pressure dependence of subharmonic signals from contrast microbubbles. Ultrasound in Medicine and Biology. 25 (2), 275-283 (1999).
- Halldorsdottir, V. G., et al. Subharmonic contrast microbubble signals for noninvasive pressure estimation under static and dynamic flow conditions. Ultrasonic Imaging. 33 (3), 153-164 (2011).
- Nio, A. Q. X., et al. Optimal control of SonoVue microbubbles to estimate hydrostatic pressure. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 67 (3), 557-567 (2020).
- Eisenbrey, J. R., et al. Chronic liver disease: noninvasive subharmonic aided pressure estimation of hepatic venous pressure gradient. Radiology. 268 (2), 581-588 (2013).
- Gupta, I., et al. Diagnosing portal hypertension with noninvasive subharmonic pressure estimates from an ultrasound contrast agent. Radiology. , https://doi.org/10.1148/radiol.2020202677 (2020).
- Nam, K., et al. Monitoring neoadjuvant chemotherapy for breast cancer by using three-dimensional subharmonic aided pressure estimation and imaging with US contrast agents: preliminary experience. Radiology. 285 (1), 53-62 (2017).
- Dave, J. K., et al. Non-invasive intra-cardiac pressure measurements using subharmonic-aided pressure estimation: proof of concept in humans. Ultrasound in Medicine and Biology. 43 (11), 2718-2724 (2017).
- Esposito, C., Dickie, K., Forsberg, F., Dave, J. K. Developing an interface and investigating optimal parameters for real-time intra-cardiac subharmonic aided pressure estimation. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. , (2020).
- Bosch, J., Groszmann, R. J., Shah, V. H. Evolution in the understanding of the pathophysiological basis of portal hypertension: How changes in paradigm are leading to successful new treatments. Journal of Hepatology. 62, Suppl 121-130 (2015).
- Procopet, B., Berzigotti, A. Diagnosis of cirrhosis and portal hypertension: imaging, non-invasive markers of fibrosis and liver biopsy. Gastroenterology Report. 5 (2), Oxford Academic. 79-89 (2017).
- Dietrich, C. F., et al. 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. Ultrasound in Medicine and Biology. , (2020).
- Gupta, I., et al. Effect of pulse shaping on subharmonic aided pressure estimation in vitro and in vivo. Journal of Ultrasound in Medicine. 36 (1), 3-11 (2017).
- Dave, J. K., et al. On the implementation of an automated acoustic output optimization algorithm for subharmonic aided pressure estimation. Ultrasonics. 53 (4), 880-888 (2013).
- Gupta, I., Eisenbrey, J. R., Machado, P., Stanczak, M., Wallace, K., Forsberg, F. On factors impacting subharmonic- aided pressure estimation (SHAPE). Ultrasonic Imaging. 41 (1), 35-48 (2019).
- Eisenbrey, J. R., Daecher, A., Kramer, M. R., Forsberg, F. Effects of needle and catheter size on commercially available ultrasound contrast agents. Journal of Ultrasound in Medicine. 34 (11), 1961-1968 (2015).
