पोर्टल हाइपरटेंशन की पहचान करने पर ध्यान देने के साथ अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का उपयोग करते हुए कंट्रास्ट-एन्हांस्ड सबहारमोनिक एडेड प्रेशर एस्टीमेशन (शेप)
Summary
संक्रमित कंट्रास्ट माइक्रोबबल्स (उपयुक्त अंशांकन के बाद) के सबहारमोनिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का उपयोग करके परिवेश के दबाव का गैर-आक्रामक रूप से आकलन करने के लिए एक प्रोटोकॉल को पुरानी यकृत रोग वाले मानव रोगियों के उदाहरणों के साथ वर्णित किया गया है।
Abstract
मानव शरीर के भीतर दबाव का गैर-संवेदनशील, सटीक माप लंबे समय से एक महत्वपूर्ण लेकिन मायावी नैदानिक लक्ष्य रहा है। अल्ट्रासाउंड इमेजिंग के लिए कंट्रास्ट एजेंट गैस से भरे, एनकैप्सुलेटेड माइक्रोबबल (व्यास < 10 μm) हैं जो पूरे वाहिका को पार करते हैं और संकेतों को 30 डीबी तक बढ़ाते हैं। ये माइक्रोबबल सबहारमोनिक (संचारित आवृत्ति का आधा) से लेकर उच्च हार्मोनिक्स तक आवृत्तियों पर नॉनलाइनर दोलन भी उत्पन्न करते हैं। सबहारमोनिक आयाम का परिवेश हाइड्रोस्टेटिक दबाव के साथ एक उलटा रैखिक संबंध है। यहां एक अल्ट्रासाउंड प्रणाली जो वास्तविक समय, सबहारमोनिक एडेड प्रेशर एस्टीमेशन (शेप) करने में सक्षम है, प्रस्तुत की गई है। अल्ट्रासाउंड कंट्रास्ट एजेंट इन्फ्यूजन के दौरान, ध्वनिक आउटपुट को अनुकूलित करने के लिए एक एल्गोरिदम सक्रिय होता है। इस अंशांकन के बाद, सबहारमोनिक माइक्रोबबल सिग्नल (यानी, शेप) में दबाव परिवर्तनों के लिए उच्चतम संवेदनशीलता होती है और इसका उपयोग गैर-आक्रामक रूप से दबाव की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। यकृत में पोर्टल उच्च रक्तचाप की पहचान करने के लिए शेप प्रक्रिया की उपयोगिता यहां जोर दिया गया है, लेकिन तकनीक में कई नैदानिक परिदृश्यों में प्रयोज्यता है।
Introduction
दुनिया भर में कार्डियोलॉजी (विशेष रूप से बाएं वेंट्रिकुलर ओपेसिफिकेशन) और रेडियोलॉजी (विशेष रूप से वयस्क और बाल चिकित्सा यकृत घाव लक्षण वर्णन) में नैदानिक उपयोग के लिए कई अलग-अलग अल्ट्रासाउंड कंट्रास्ट एजेंट (यूसीए) को मंजूरी दी जाती है। अल्ट्रासाउंड इमेजिंग की संवेदनशीलता और विशिष्टता को गैस से भरे माइक्रोबबल्स (व्यास < 10 μm) के अंतःशिरा (IV) इंजेक्शन द्वारा यूसीए के रूप में लिपिड या प्रोटीन शेल द्वारा समझाया जा सकता है जो पूरे वाहिका को पार करते हैं और संकेतों को 30 डीबी तक बढ़ाते हैं। ये यूसीए न केवल पीछे बिखरे अल्ट्रासाउंड संकेतों को बढ़ाते हैं, बल्कि पर्याप्त ध्वनिक दबाव (> 200 केपीए) पर वे नॉनलाइनर ऑसिलेटर के रूप में भी कार्य करते हैं। इसलिए, सबहारमोनिक और हार्मोनिक से अल्ट्राहारमोनिक आवृत्तियों तक प्राप्त प्रतिध्वनियों में महत्वपूर्ण ऊर्जा घटकों का उत्पादन किया जाएगा। 1,2 इन नॉनलाइनियर सिग्नल घटकों को ऊतक और रैखिक बुलबुला प्रतिध्वनियों (जैसे, पल्स व्युत्क्रम का उपयोग करके) से निकाला जा सकता है और इसका उपयोग सबहारमोनिक इमेजिंग (एसएचआई) जैसे कंट्रास्ट-विशिष्ट इमेजिंग तौर-तरीकों को बनाने के लिए किया जाता है, जो आधे संचरण आवृत्ति (यानी, एफ 0/2 पर) पर प्राप्त होता है। हमारे समूह ने मानव नैदानिक परीक्षणों में प्रदर्शित किया है कि एसएचआई विभिन्न प्रकार के ट्यूमर और ऊतकों से जुड़े नियोवेसल्स और धमनी में रक्त प्रवाह का पता लगा सकता है। 4,5,6,7,8,9
हमने यूसीए के उपयोग की वकालत संवहनी ट्रेसर के रूप में नहीं, बल्कि सबहारमोनिक कंट्रास्ट बबल आयाम भिन्नताओं की निगरानी करके संचार प्रणाली में गैर-आक्रामक दबाव आकलन के लिए सेंसर के रूप में की है। यह अभिनव तकनीक, जिसे सबहारमोनिक-एडेड प्रेशर एस्टीमेशन (शेप) कहा जाता है, सबहारमोनिक संकेतों के आयाम और हाइड्रोस्टेटिक दबाव (186 मिमीएचजी तक) के बीच व्युत्क्रम रैखिक सहसंबंध पर निर्भर करता है, जैसा कि तालिका 1 >में संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है। 10,11 हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी यूसीए इस व्यवहार का प्रदर्शन नहीं करते हैं। सबसे विशेष रूप से, यह दिखाया गया है कि यूसीए सोनोव्यू (यूएसए में लुमेसन के रूप में जाना जाता है) से सबहारमोनिक सिग्नल शुरू में हाइड्रोस्टेटिक दबाव में वृद्धि के साथ बढ़ते हैं, इसके बाद एक पठार और घटते चरण होते हैं। 12 बहरहाल, शेप हृदय में और पूरे कार्डियोवैस्कुलर सिस्टम में दबाव ग्रेडिएंट के साथ-साथ ट्यूमर में अंतरालीय द्रव दबाव को गैर-आक्रामक रूप से प्राप्त करने की संभावना प्रदान करता है। 13,14,15,16,17 हाल ही में, हमने एक वाणिज्यिक अल्ट्रासाउंड स्कैनर पर शेप एल्गोरिदम का एक वास्तविक समय संस्करण लागू किया और अवधारणा का प्रमाण प्रदान किया कि शेप रोगियों के बाएं और दाएं वेंट्रिकल में 3 मिमीएचजी से कम की त्रुटियों के साथ विवो दबाव अनुमानों में प्रदान कर सकता है। 16,17
शेप के साथ आज तक का सबसे अधिक अनुभव पोर्टल उच्च रक्तचाप के निदान के लिए रहा है, जिसमें 220 से अधिक विषयों को नामांकित किया गया है और एक बहु-केंद्र परीक्षण में प्रारंभिक निष्कर्षों की पुष्टि की गई है। 13,14 पोर्टल उच्च रक्तचाप को पोर्टल नस और यकृत नसों या अवर वेना कावा के बीच दबाव ढाल में वृद्धि के रूप में परिभाषित किया गया है जो 5 मिमीएचजी से अधिक है, जबकि नैदानिक रूप से महत्वपूर्ण पोर्टल उच्च रक्तचाप (सीएसपीएच) को 10 मिमीएचजी ≥ एक ढाल या इसके समकक्ष, यकृत शिरापरक दबाव ढाल (एचवीपीजी) की आवश्यकता होती है। 18 सीएसपीएच गैस्ट्रोओसोफेगल वैरिसेस, जलोदर, हेपेटिक डिकंपेनसेशन, पोस्ट-ऑपरेटिव डिकंपेनसेशन और हेपेटोसेलुलर कार्सिनोमा के बढ़ते जोखिम से जुड़ा हुआ है। जलोदर विकसित करने वाले रोगियों में 50% तीन साल की मृत्यु दर होती है और जो जलोदर द्रव के सहज संक्रमण का विकास करते हैं, उनमें 70% एक साल की मृत्यु दर होती है। सिरोसिस वाले रोगियों में गैस्ट्रोओसोफेगल वैरिकेल गठन की 5-10% वार्षिक घटनाएं होती हैं, और रक्तस्राव की 4-15% वार्षिक घटनाएं होती हैं; प्रत्येक रक्तस्राव एपिसोड में मृत्यु का 20% जोखिम होता है। 18,19
यह पांडुलिपि बताती है कि रोगियों के यकृत में पोर्टल उच्च रक्तचाप की पहचान करने पर जोर देने के साथ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उपकरणों और यूसीए का उपयोग करके शेप अध्ययन कैसे किया जाए। दबाव परिवर्तनों का अनुमान लगाने के लिए उच्चतम संवेदनशीलता प्राप्त करने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण अंशांकन प्रक्रिया को विस्तार से समझाया गया है।
Protocol
Representative Results
Discussion
मानव शरीर के भीतर दबाव का गैर-संवेदनशील, सटीक माप लंबे समय से एक महत्वपूर्ण लेकिन मायावी नैदानिक लक्ष्य रहा है। यहां प्रस्तुत शेप माप के लिए प्रोटोकॉल इस लक्ष्य को प्राप्त करता है। शेप प्रक्रिया का सब?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को अमेरिकी सेना चिकित्सा अनुसंधान सामग्री कमान द्वारा W81XWH-08-1-0503, और W81XWH-12-1-0066 के तहत, AHA अनुदान संख्या 0655441U और 15SDG25740015 के साथ-साथ NIH R21 HL081892, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL130899, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL08999, R21 HL0899
Materials
| 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 |
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