State of the Art Cranial Ultraljud Imaging i Nyfödda

Protocol

OBS: Detta protokoll följer riktlinjerna i den lokala mänskliga forskningsetisk kommitté.

1. Allmänna överväganden

OBS: Allmänna överväganden beträffande utrustning, datalagring och säkerhet tas upp i diskussionen.

1. Skaffa bilder med hjälp av en högupplöst, realtid, mobil 2D ultraljud maskinen med flera givare med ett band av frekvenser (se diskussion). Typiskt erhålla bilder av god kvalitet med hjälp av en sond med en frekvens på 7,5-8,5 MHz.

2. Beredning av CUS Exam

1. Schema CUS undersökning så att den inte sammanfaller med andra förfaranden såsom blodprovstagning.
2. Se till att sjukvårdsarbetare eller en förälder är tillgänglig för att stödja och / eller komfort nyfödda under undersökningen, med hjälp av strategier såsom de som i enlighet med principerna för nyfödda Individualiserad Develop Care and Assessment Program ^{6 <}/ Sup>.

3. Undersökning Genom Anterior Fontanel

1. Installera ultraljud maskin längs inkubator eller barnsäng.
2. Applicera givar gel till sonden för att säkerställa god kontakt mellan proben och huden. Överväg att värma gelen före användning.
3. Starta avbildning genom den främre fontanellen med en konvex sond i B-läge. Placera sonden i mitten av fontanellen med markören på sonden vrids till den högra sidan av det nyfödda barnet. Den vänstra sidan av hjärnan kommer sedan att visas på höger sida av skärmen.
   OBS: Imaging genom den främre fontanellen kan utföras med det nyfödda barnet i någon position ^3. För forskningsändamål kan det vara nödvändigt att sträva efter en vanlig huvudposition.
   1. Rekord bilder i minst fem koronala och fem sagittal plan. I den första bilden justera djup, förstärkningsinställningar och tidsvinst för ersättning att producera en bild fyller sektorn, som innehåller de kraniala konturer, undvikaing för ljusa eller mörka bilder och siktar på en jämvikt mellan reflektioner från närliggande och djupare strukturer.
   2. Frontalplanen
      OBS: Försök att få perfekt symmetriska bilder. När lesioner nära pannloben konvexitet misstänks, överväga att spela in specifika sneda koronala sektioner, så att ena halvklotet visas i bättre detalj (Figur 1).
      1. För koronala prefrontala bilden, för att vinkla prob framåt visualisera frontalloberna, anterior till front hornen på de laterala ventriklarna i nivå med lukt sulci.
      2. För den koronala bilden på nivån för Monro, vinkel sonden att visualisera den koronala delen anterior till tela choroidea att skildra hornen på de laterala ventriklarna, cavum septi pellucidi, corpus callosum, sulcus cinguli frontal. Notera ekogenicitet delar av de basala ganglierna.
      3. För den koronala bilden på nivån för talamus, vinkel sonden bakåt för att identifiera den senaRAL sprickor, tela choroidea i taket på den tredje ventrikeln och temporala loberna. Notera ekogenicitet thalamus (speciellt ventrolaterala kärnor) i förhållande till de basala ganglierna. Observera att nätverks skada i pulvinar kan visualiseras i en extra koronala avsnitt precis framför förmaken.
      4. För den koronala bilden på nivån för förmaken, visualisera de laterala ventriklama på nivån för koroidea plexus. Identifiera de temporala loberna och cerebellära hemisfärerna. Notera ekogenicitet periventrikulär vita substansen jämfört med choroid plexus. Jämför optiska strålning med de normala hyperechoic områdena ovan och sido till förmaken i prematura nyfödda.
      5. För den koronala parieto-occipital bild, vinkla sonden bakåt till nivån för Hjäss-nackfåran identifiera parietala och occipital lober.
   3. Sagittala plan
      1. Rotera sonden 90 ° med markören på sonden som är vänd mot nyfödda barnets ansikte. The främre delen av hjärnan kommer att visas på den vänstra sidan av skärmen. Spela in bilder på nivån av följande strukturer (Figur 2).
      2. För midsagittal bilden, visualisera corpus callosum, cavum septi pellucidi (CSP), tredje och fjärde ventrikeln, vermis, Cisterna Magna, pons och mesencephalon. Notera förekomsten av cavum Vergae och cavum veli interpositi ^7.
      3. För parasagittal bilden genom en gangliothalamic äggformade (t.ex. höger), vinkel sonden sidled för en parasagittal utsikt genom den laterala ventrikeln. Identifiera choroid plexus och notera ekogenicitet thalamus och basala ganglierna. Den skannade sidan för parasagittal flygplan måste klart framgå med textverktyg.
      4. För parasagittal trångsynt bild, vinkel sonden vidare sidled genom isolering. Identifiera den laterala fissuren och frontal-, temporal-, parietal- och occipital lober.
      5. Upprepa parasagittal bilder för than kontralaterala sidan (dvs, vänster).
   4. Färg Doppler
      1. Fortsätt avbildning genom den främre fontanellen med en konvex sond använder färgdoppler. Överväg utvärdera flödeshastigheter i cerebrala artärer och vener och erhållande härledda index.
         OBS: Resistiv index (RI) definieras som topp systoliska hastighet - end diastoliskt hastighet / peak systoliska hastighet. RI är vinkeloberoende, absoluta hastighetsvärden inte ^8-10. RI inte lika i artärer av olika kaliber. Serie mätningar är bara användbar om den utförs på exakt samma plats i samma kärl.
   5. Rekord bilder i frontalplanen för följande fartyg (Figur 3):
      1. Visualisera de tvärgående bihålor vid nivån av lillhjärnan. Om endast en eller ingen tvär bihålor visualiseras, prova att sänka pulsrepetitionsfrekvens (PRF). Om då fortfarande bara en eller ingen av de tvärgående bihålorkan identifieras genom den främre fontanell, använda en hög frekvens linjär sond för visualisering genom mastoideus fontanell (se avsnitt 4.4.2).
      2. Visualisera kretsen av Willis med interna halspulsåder, mellersta cerebrala artärer och främre cerebrala artärer vid nivån för de främre hornen av de laterala ventriklarna. Skilja vänster och höger främre cerebrala artärer är ofta utmanande, men är oftast onödigt. Identifiera den striatala kandelabrar av artärer.
      3. Vinkla sonden bakåt för att visualisera basilar artären med intilliggande jugularvenerna.
      4. Vinkel ännu mer bakåt för att visualisera inre cerebrala och thalamostriate ådror.
   6. Spela in en bild i sagittalplanet av en främre cerebral artär (Figur 4). Bedöm strömningshastighet och RI på en viss del av detta fartyg (vanligtvis under genu av corpus callosum). Nära mittlinjen hastigheterna i den interna cerebral ven kan varalätt mätas.
   7. Med hjälp av en hög frekvens linjär sond i en frontalplanet i främre fontanell, identifiera den överlägsna sagittal sinus. Om detta skulle misslyckas, minska mängden tryck appliceras med sonden till fontanell.
      OBS: Den linjära sonden kan användas för detaljerad visualisering av ytliga strukturer (hjärnhinnor, spindelvävshinnan och subduralrummet, cortex). Tangentiella fartyg är i subaraknoidalrummet. Helst ska Doppler imaging enligt beskrivningen i föregående steg utföras under första CUS granskning av det nyfödda barnet. Under uppföljnings undersökning några av de steg kan hoppas över. Vid misstanke om cerebral sinovenous trombos Doppler imaging som beskrivs i steg 3.3.5.1, 3.3.7 och 4.4.2 ska utföras.

4. Undersökning Genom Alternative Acoustic Windows

1. Därefter fortsätter granskningen genom alternativa akustiska fönstren.
2. Överväg att spela in bilder via lambdoid (posinteriöra) fontanell att använda en konvex sond (Figur 5). Den bakre fontanell är beläget vid korsningen av sagittal och lambdoid suturer ^3,11. Bild via bakre fontanellen genom att placera det nyfödda barnet i sidoläge trycksår.
   OBS: I många prematurer tillfredsställande bilder också kan erhållas genom den bakre aspekten av sagittal sutur med barnet i ryggläge ^3.
   1. Placera sonden i mitten av den bakre fontanellen för en sagittalvy. Vinkla sonden något från mittlinjen för att identifiera kroppen av den laterala ventrikeln och dess occipital horn. Vrid sonden ungefär 90 ° för att få en koronal vy. Identifiera de occipital horn de laterala ventriklarna.
3. Överväg att spela in bilder via sido (temporal) fönster med hjälp av en konvex eller linjär sond ovanför örat (Figur 6).
   1. Om så är nödvändigt, erhålla bilder genom sidofönstret för att tillåta endetaljvy av hjärnstammen ^12. Placera sonden horisontellt ovanför och något framför örat. Flytta sonden tills cerebrala skaft visualiseras.
      OBS: Andra strukturer som kan identifieras är den tredje ventrikeln, akvedukt och temporala lober. Använda färgdoppler kan kretsen av Willis visualiseras.
4. Spela in bilder via mastoideus fontanell (Figur 7). Mastoideus fontanell ligger bakom örat, vid korsningen av den tidsmässiga, parietalceller och occipital ben ^4. Bild via mastoideus fontanell genom att placera det nyfödda barnet i sidoläge trycksår ^​​3.
   OBS: I vår erfarenhet, nyfödda visar ofta tecken på obehag när bilder genom mastoideus fontanellen erhålls. Därför skulle det vara bäst att göra detta efter avbildning genom den främre fontanell och andra akustiska fönster. Vår hypotes är att detta obehag kan orsakas av mekanismen för hörsel svar på pulses av radiofrekvensenergi ^13.
   1. Bild genom mastoideus fontanellen med användning av en konvex sond. Placera proben parallellt med örat för att få en koronal vy. Sopa sonden och tillbaka för att identifiera de cerebellära halvklot, vermis, tredje och fjärde ventrikeln, pons och Cisterna magna. I små preterms den kontra cerebellar halvklotet kan väl avbildas.
   2. Bild via mastoideus fontanell med hjälp av en linjär sond. Om (en av) kan de tvärgående bihålor inte identifieras genom den främre fontanell, använda en hög frekvens linjär sond för visualisering genom mastoideus fontanell. Placera proben parallellt med örsnibben för att få en koronal vy.
      1. Identifiera cerebellär halvklotet och fjärde ventrikeln. Använda färgdoppler, identifiera tvärgående och sigmoideum sinus, tentorial sinus och Emissary ådror.
5. Överväg ytterligare visualisering av bakre fossa genom foramen magnum ^14.

Representative Results

Exempel på avbildning görs enligt det beskrivna protokollet presenteras i Figurerna 1-7. Bilder bör noggrant tolkas av en erfaren observatör. Symmetrisk avbildning är nödvändig för adekvat tolkning av koronala bilder som gjorts genom den främre fontanell (Figur 1). Varje misstänkt lesion bör visualiseras i både en koronalt och (mitten) sagittalplan eller genom visualisering via en annan än den främre fontanellen akustiska fönster. Använd Color Doppler för visualisering av intracerebrala kärl (fig 3, 4, 6 och 7). Några exempel på intracerebrala lesioner visas i figurerna 5 (höger posterior cerebral artär stroke, propp i laterala ventrikeln) och 6 (striatala venös överträdelse, tredje ventrikeln koagel). Tillförlitlig mätning med linjära, elliptoid och gratis spårning verktyg är en del av rutin imaging (Figur 7

Figur 1:. Coronal sektioner Imaging genom främre fontanell vid standardfrontalplanen.
Förkortningar:
L = vänster
R = höger
VL = ventrolaterala kärnor av talamus
Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 2: (Para) sagittal avsnitten bilder genom främre fontanell på standard (para) sagittala sektioner..
Förkortningar: <br /> CSP = cavum septi pellucidi
V3 = tredje ventrikeln
Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 3: Coronal Doppler Coronal färg Doppler bilder via främre fontanell..
Förkortningar:
Basilaris en. = Arteria basilaris
ICA = carotis interna
ICV = carotis interna ven
L = vänster
MCA = mellersta cerebral artär
R = höger
Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 4: (Para) sagittal Doppler. (Para) sagittal färg Doppler bilder via främre fontanell.
Förkortningar:
ACA = främre cerebral artär
Basilaris en. = Arteria basilaris
Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 5:. Lambdoid view Imaging genom lambdoid fontanell.
Förkortningar:
PCA = posterior cerebral artär
Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 6: Temporalt (lateral) uppfattning. Imaging genom sido fontanell.
Förkortningar:
ACA A1 = A1 segment av främre cerebral artär
Acha = främre koroidal artären
MCA = mellersta cerebral artär
PCA = posterior cerebral artär
V3 = tredje ventrikeln
V4 = fjärde ventrikeln
Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 7:. Mastoideus view Imaging genom mastoideus fontanell.
Förkortningar:
V4 = fjärde ventrikeln
Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Discussion

Vi beskriver och demonstrerar en state-of-the-art strategi för neonatal Doppler CUS. I erfarna händer, är detta ett utmärkt verktyg för säker, serie bedside neonatal hjärnröntgen. I många NICUs de beskrivna möjligheterna inte används optimalt. Lägga Dopplerstudier möjliggör screening av öppenheten hos intrakraniella artärer och vener. Flödeshastigheter kan utvärderas och index erhålls. Doppler CUS tillåter detektion av cerebral sinovenous trombos i ett tidigt skede i den bräckliga tvärs sigmoideum sinus vinkel, vilket gör terapeutisk intervention före stroke ^2. Användning av kompletterande akustiska fönster förbättrar upptäckt av hjärnskada.

En annan mycket använd teknik för neuroradiologiska hos svårt sjuka nyfödda är MR. MRI ger utmärkt bildkvalitet och anses överlägsen CUS identifiera cerebellära skador och vit substans skada ^15. Dock är MR dyrt och dess kliniska användning i NICUs begränsaspå grund av logistiska och säkerhetsfrågor ^1. CUS däremot är relativt billigt, direkt tillgänglig och tillåter seriell bedside avbildning. En lokal protokoll för sekventiell CUS avbildning är önskvärd. Användningen av kompletterande akustiska fönster, färgdoppler imaging, högre givarfrekvenser och noggrann tolkning av bilder från en erfaren observatörs ger hög noggrannhet för att identifiera hjärnskador (Plaisier, et al., Opublicerade data).

Kort sagt, är CUS en ansedd verktyg för neonatal hjärnröntgen. För optimal användning av tekniken, det finns aspekter på utrustning, datalagring och säkerhet som måste åtgärdas. Se till speciella inställningar för neonatal hjärnan programmeras på ultraljud maskin. Använd flera givare med ett band av frekvenser. Tänk vilken sond är mest lämplig för det intressanta området. I allmänhet kan bilder av god kvalitet erhållas med användning av en sond med en frekvens på 7,5-8,5 MHz. En högre frekvensresulterar i förlust av penetration. En lägre frekvens ger bättre penetration och därmed en bättre bild av djupare strukturer, såsom djup grå substans. Nackdelen med en lägre givarfrekvens är förlust av upplösning. Detta kan lösas genom att anpassa fokus eller använda flera fokuspunkter. Ultraljudsstrålen har den smalaste bredden på ett djup av fokuspunkten. Anpassning fokuspunkten därför förbättrar upplösning, vilket tillåter en mer detaljerad vy av området av intresse. Använda flera fokuspunkter ger bättre visualisering av området mellan dessa punkter. För standard CUS, är fokuspunkten lämpligen syftar kammar eller periventrikulära områden ^16. Flera fokuspunkter kan orsaka artefakter. Tänk vilken sond storlek är mest lämpade för avbildning. Probes finns i olika former och storlekar. Helst ska fotavtryck vara liten nog att passa i den främre fontanell, nödvändiggör en konvex proben. I de minsta prematura spädbarn, endast eninfasade sond kan vara liten nog att passa i den främre fontanell: i denna sond ultraljudsstrålen avviker från en punkt. Infasade konvexa sonder producerar pie-formade (sektorn) bilder. I en linjär array transducer, är kristallelementen anordnade parallellt med varandra, producera en rektangulär bild med hög bildkvalitet. Dock kommer de högfrekventa resulterar i förlust av penetration och på grund av sin storlek den linjära gruppen givaren inte optimalt passar i främre fontanell.

Förvärva bilder av god kvalitet inte bara beror på kvaliteten på den utrustning som används, utan även på kompetensen hos examinator. Se till att operatörerna är ordentligt utbildade i neonatal CUS. Operatörerna bör känna funktioner som förstärkning, tidsvinst kompensation, dynamiskt omfång, fläckreduktionsfilter.

Se till kvalificerad teknisk personal finns tillgänglig för serviceutrustning. Probes innehåller känsliga komponenter som lätt kan skadasom de inte hanteras med omsorg. Gör en medveten ansträngning för att skydda utrustningen vid daglig användning. Överväga hur man lagrar de erhållna bilderna. De kan digitalt lagrad eller skrivas ut och lagras med patientfilen.

Man bör vara medveten om de potentiella riskerna och bördan av CUS för svårt sjuka nyfödda. Den extra hantering involverade i undersökningen och att sätta press och kall gel på fontanellen (er) kunde leda till instabilitet i luftvägarna. Det finns också en potentiell risk för dislocating rör eller intravenösa enheter, att införa mikroorganismer från utrustning som inte är lämpligt rengöras eller från examinator, och eventuella farliga effekter av ultraljudsvågor ^17. Dessa frågor kan förhindras eller minskas med ganska enkla försiktighetsåtgärder. Som tidigare nämnts, bör barnet få stöd av en vårdarbetare eller förälder enligt principerna för nyfödda Individualiserad Develop Care and Assessment Program ^6. Medan handling sonden, hålla det anbringade trycket till ett minimum. Kall gel kan värmas före granskningen. Ultraljudsutrustning ska rengöras regelbundet. Efter varje sonden bör torkas ren. Rådgör med tillverkaren om sonder är lämpade för torkas rena med desinfektionsmedel.

På vävnadsnivå, är ultraljudsenergi omvandlas till värme som kan öka den lokala temperaturen. Mängden energi som absorberas beror på vävnadstyp, exponeringens varaktighet och ultraljud läge eller rutt. Doppler imaging, men har högre produktion potential jämfört med standard B-mode avbildning, på grund av dess intensitet och litet område av vävnad som undersöks ^18. Därför hålla exponeringstiden till ett minimum, särskilt i Doppler imaging. Tillsynsorgan, såsom American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM), British Medical Ultraljud Society (BMU), European Federation of Societies för Ultrasound in Medicine and Biology (EFSUMB), och World Federation for Ultraljud i medicin och biologi (WFUMB), har publicerat riktlinjer för mekaniska och termiska index för diagnostiskt ultraljud. Termiska och mekaniska index mindre än en är allmänt accepterade som säkra ^18. Standardinställningar bör hållas inom intervallet som anges i dessa riktlinjer och vid justering inställningar under undersökningen bör man se till att följa dessa riktlinjer, särskilt under färgdoppler undersökning. Se till att stänga av dopplerläget och återgå till normal bildläge så snart Doppler undersökning slutförs. Hittills finns det inga bevis för negativa effekter av ultraljudsundersökning hos nyfödda. Det har förekommit rapporter om en milt ökad risk för fördröjd tal, lämnade handedness hos pojkar och intrauterin tillväxthämning efter fetal exponering för ultraljud ^18. En färsk systematisk översyn visade att ultraljud under graviditeten inte var förenat med negativ perinatal eller barndom outcome ^19. Men i de flesta av de granskade studier ultraljud maskiner användes med mindre output potential än idag finns ^18.

Att hålla de ovannämnda säkerhetsfrågor i åtanke, kommer ytterligare framsteg inom ultraljudsteknik leder till förbättring av bildkvalitet och kommer att utöka möjligheterna till CUS avbildning. Exempel inkluderar bärbara handhållna enheter, trådlösa givare, 3D-röntgen, funktionell ultraljud och ShearWave Elastografi.

Sammanfattningsvis är Doppler CUS en utmärkt, relativt billigt verktyg för seriell neonatal bedside neuroimaging i erfarna händer. Optimal användning av tillgängliga utrustning och teknik ger bättre bildkvalitet och förbättrar diagnostiska värdet av CUS.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
MyLab 70	Esaote (Genoa, Italy)		Ultrasound system