State of the Art Cranial ultralydsavbilding i Nyfødte

Protocol

MERK: Denne protokollen følger retningslinjene til den lokale menneskelige forskningsetisk komité.

1. Generelle betraktninger

MERK: Generelle betraktninger om utstyr, datalagring og sikkerhet er ivaretatt i diskusjon.

1. Få bilder med en høy oppløsning, real-time, mobil 2D ultralyd maskin med flere transdusere med et band av frekvenser (se diskusjon). Vanligvis oppnå bilder av god kvalitet ved hjelp av en sonde med en frekvens på 7,5 til 8,5 MHz.

2. Utarbeidelse av CUS eksamen

1. Planlegg CUS undersøkelse slik at den ikke faller sammen med andre prosedyrer som for eksempel blodprøvetaking.
2. Sikre at helsepersonell eller en forelder er tilgjengelig for å støtte og / eller komfort den nyfødte under eksamen, med strategier som de i henhold til de prinsipper Newborn Individualized Developmental Care and Assessment Program ^{6 <}/ Sup>.

3. Undersøkelse Gjennom Anterior Fontanel

1. Installere ultralyd maskin langs inkubator eller barneseng.
2. Anvende transduser gel til sonden for å sikre god kontakt mellom proben og hud. Tenk varmer gelen før bruk.
3. Starte bilde gjennom anterior fontanel med en konveks sonde i B-mode. Plassere sonden i midten av fontanel med markøren på sonden dreies til høyre side av den nyfødte. Den venstre siden av hjernen vil da bli vist på høyre side av skjermen.
   MERK: Imaging gjennom fremre fontanell kan utføres med den nyfødte i en hvilken som helst posisjon ^3. For forskningsformål kan det være nødvendig å etterstrebe en standard hodeposisjonen.
   1. Ta bilder i minst fem koronale og fem sagittal plan. I det første bildet justere dybde, forsterknings- og tidsgevinst kompensasjonsinnstillinger for å produsere et bilde som fyller sektor, som inneholder kranie konturer, unngåing for lyse eller mørke bilder og sikter til en likevekt mellom refleksjoner fra nærliggende og dypere strukturer.
   2. Koronale fly
      MERK: Prøv å få perfekt symmetriske bilder. Når lesjoner i nærheten frontallappen konveksitet er mistenkt, bør du vurdere å spille inn spesifikke skrå koronalsnitt, slik at man halvkule vises i bedre detalj (figur 1).
      1. For den koronale prefrontal image, å vinkle probe forover visual frontallappene, anterior til frontal hornene sideventriklene på nivå med lukte sulci.
      2. For den koronale bilde på nivå med Monro, vinkel sonden til å visualisere den koronale delen anterior til tela choroidea å skildre frontal horn av laterale ventriklene, cavum Septi pellucidi, corpus callosum, sulcus cinguli. Legg merke ekkogenisiteten deler av basalgangliene.
      3. For den koronale bilde på nivået av thalamus, vinkel sonden bakover for å identifisere senral sprekker, tela choroidea i taket av tredje ventrikkel og tinninglappene. Legg merke til ekkogenisitet i thalamus (spesielt ventrolateral kjerner) i forhold til basalgangliene. Merk at nettverks skade i pulvinar kan visualiseres i en ekstra koronale delen like foran atriene.
      4. For den koronale bilde på nivået av atriene, visualisere de laterale ventrikler i nivå med choroid plexus. Identifisere temporallappene og lillehjernen halvkuler. Oppmerksom ekkogenisiteten periventricular hvit substans i forhold til choroid plexus. Sammenligne optisk stråling med de vanlige hyperechoic områdene ovenfor og laterale til atriene hos premature nyfødte.
      5. For den koronale parieto-occipital bilde, å vinkle sonden bakover til nivået av parieto-occipital sulcus identifisere de parietale og occipitale fliker.
   3. Sagittal plan
      1. Rotere sonden 90 ° med markøren på sonden vendt mot den nyfødte ansikt. The fremre del av hjernen vil bli vist på venstre side av skjermen. Ta bilder på nivå med følgende strukturer (figur 2).
      2. For midsagittal bilde, visual corpus callosum, cavum Septi pellucidi (CSP), tredje og fjerde ventrikkel, vermis, cisterna Magna, pons og mesencephalon. Legg merke til tilstedeværelsen av cavum Vergae og cavum veli interpositi ^7.
      3. For parasagittal bildet gjennom en gangliothalamic ovoid (f.eks høyre), vinkel sonden sidelengs for en parasagittal utsikt gjennom laterale ventrikkel. Identifisere årehinnen plexus og merk ekkogenisiteten thalamus og basalgangliene. Det skannede side for parasagittal flyene skal være hensiktsmessig merket med tekstverktøy.
      4. For parasagittal insulære bilde, vinkel sonden ytterligere lateral gjennom insula. Identifisere den laterale sprekken og frontal-, timelig, parietal- og occipital fliker.
      5. Gjenta parasagittal bilder for than motsatt side (dvs. venstre).
   4. Fargedoppler
      1. Fortsett avbildning gjennom anterior fontanel med en konveks probe bruker fargedoppler. Vurdere å evaluere strømhastigheter i cerebrale arterier og vener og skaffe avledet indekser.
         MERK: Resistive indeks (RI) er definert som peak systolisk hastighet - end diastolisk hastighet / peak systolisk hastighet. RI er vinkeluavhengig, absolutte hastighetsverdier ikke er ^8-10. RI er ikke lik i arteriene av forskjellig kaliber. Seriemålinger er bare nyttig hvis det utføres på nøyaktig samme sted i samme kar.
   5. Ta bilder i koronale flyene av følgende fartøy (figur 3):
      1. Visualisere de tverrgående bihulene på nivået av lillehjernen. Hvis bare en eller ingen av de tverrgående bihuler visualiseres ved å redusere pulsrepetisjonsfrekvens (PRF). Hvis så fortsatt bare en eller ingen av de tverrgående bihulerkan identifiseres gjennom fremre fontanell, bruker en høy frekvens lineær probe for visualisering gjennom mastoid fontanel (se kapittel 4.4.2).
      2. Visual sirkelen av Willis med interne carotis, middel cerebrale arterier og fremre hjernearterier på nivå med frontpartiet hornene sideventriklene. Skille venstre og høyre fremre cerebrale arterier er ofte utfordrende, men er vanligvis unødvendig. Identifisere de striatale kandelaber av arterier.
      3. Vinkel sonden bakover for å visualisere basilaris arterie med tilstøtende halsvenene.
      4. Vinkel enda mer bakover for å visualisere de interne cerebrale og thalamostriate årer.
   6. Ta opp bildet i sagittalplanet av en anterior cerebral arterie (figur 4). Vurdere strømningshastighet og RI på en bestemt del av dette kar (vanligvis under ekt av corpus callosum). Nær midtlinjehastigheter i den interne cerebral blodåre kan værelett måles.
   7. Ved hjelp av en høyfrekvent lineær probe i en coronal plan i fremre fontanell, identifisere superior sagittal sinus. Dersom dette skulle svikte, redusere mengden av trykket med sonden til fontanel.
      MERK: Den lineære sonde kan brukes for detaljert visualisering av overfladiske strukturer (hjernehinnene, arachnoid og subduralt plass, cortex). Tangentielle fartøyene er i subaraknoidalrommet. Ideelt sett vil Doppler som beskrevet i de forrige trinnene skal utføres i løpet av første CUS undersøkelse av den nyfødte. Under oppfølgingsundersøkelse noen av trinnene kan hoppes over. Ved mistanke om cerebral sinovenous trombose Doppler som beskrevet i trinn 3.3.5.1, 3.3.7 og 4.4.2 skal utføres.

4. Undersøkelse Gjennom Alternativ Acoustic Windows

1. Deretter fortsetter undersøkelse gjennom alternative akustiske vinduer.
2. Vurdere opptak av bilder gjennom bakhode (posterior) FONTANEL bruker en konveks probe (Figur 5). Den bakre fontanel ligger i krysset av sagittal og bakhode suturer ^3,11. Image gjennom bakre fontanel ved å plassere den nyfødte i den laterale decubitus posisjon.
   MERK: I mange premature barn tilfredsstillbilder kan også fås gjennom den bakre del av sagittal sutur med spedbarn i en liggende stilling ^3.
   1. Plasser sonden i midten av bakre fontanel for en sagittal visning. Vinkel sonden litt utenfor midtlinjen for å identifisere selve laterale ventrikkel og dens occipital horn. Slå sonden omtrent 90 ° for å oppnå en koronalt utsikt. Identifisere occipital horn av laterale ventriklene.
3. Vurdere opptak av bilder gjennom den laterale (temporal) vindu ved hjelp av en konveks eller lineær probe over øret (Figur 6).
   1. Om nødvendig, få bilder gjennom sidevinduet for å tillate endetaljert visning av hjernestammen ^12. Plasser sonden horisontalt over og litt foran øret. Flytt proben til cerebrale peduncles er visualisert.
      MERK: Andre strukturer som kan identifiseres er den tredje ventrikkel, akvedukt og tinninglappene. Ved hjelp av fargedoppler kan sirkelen av Willis bli visualisert.
4. Ta bilder gjennom mastoid fontanel (figur 7). Mastoid fontanel ligger bak øret, i krysset av det timelige, parietal og occipital bein ^4. Image gjennom mastoid fontanel ved å plassere den nyfødte i en lateral decubitus posisjon ^3.
   MERK: I vår erfaring, nyfødte ofte viser tegn til ubehag når bilder gjennom mastoid fontanel oppnås. Derfor ville det være best å gjøre dette etter bildebehandling gjennom fremre fontanell og andre akustiske vinduer. Vi hypotese at denne ubehag kan være forårsaket av mekanismen for hørbar reaksjon pulses av radiofrekvens energi ^13.
   1. Bilde gjennom ørebensknute fontanel hjelp av en konveks probe. Plasser sonden parallell til øret for å få en koronalt utsikt. Feie sonden frem og tilbake for å identifisere de cerebellare halvkuler vermis, tredje og fjerde ventrikkel, pons og cisterna magna. I små preterms kontralaterale lillehjernen halvkule kan godt skildret.
   2. Bilde gjennom ørebensknute fontanel ved hjelp av en lineær probe. Hvis (en av) de tverrgående bihulene ikke kan identifiseres gjennom fremre fontanell, bruker en høy frekvens lineær probe for visualisering gjennom mastoid fontanel. Plasser sonden parallelt med øreflippen å få en koronalt utsikt.
      1. Identifisere lillehjernen halvkule og fjerde ventrikkel. Ved hjelp av fargedoppler, identifisere de tverrgående og sigmoid sinus, tentorial sinus og utsending årer.
5. Vurdere ytterligere visualisering av posterior fossa gjennom foramen magnum ^14.

Representative Results

Eksempler på avbildningslaget i henhold til den beskrevne protokoll er presentert i figurene 1-7. Bilder bør være nøye tolket av en erfaren observatør. Symmetrisk bildebehandling er nødvendig for tilstrekkelig tolkning av koronale bilder laget gjennom fremre fontanell (figur 1). Enhver mistanke om lesjon bør visualiseres i både en koronale og (midten) sagittal plan eller ved visualisering gjennom en akustisk vindu annen enn den fremre fontanell. Bruk Color Doppler for visualisering av intracerebrale skip (figur 3, 4, 6 og 7). Noen eksempler på intracerebrale lesjoner er vist i figurene 5 (høyre bakre cerebral arterie hjerneslag, blodpropp i lateral ventrikkel) og 6 (striatal venøs brudd, tredje ventrikkel blodpropp). Pålitelig måling med lineære, elliptoid og gratis sporing verktøy er en del av rutinen imaging (Figur 7

Figur 1:. Koronalsnitt Imaging gjennom anterior fontanel ved standard koronale flyene.
Forkortelser:
L = venstre
R = høyre
VL = ventrolateral kjerner av thalamus
Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2: (Para) sagittal seksjoner Images gjennom fremre fontanell på standard (para) sagittal seksjoner..
Forkortelser: <br /> CSP = cavum Septi pellucidi
V3 = tredje ventrikkel
Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3: koronal Doppler koronale farge Doppler bilder gjennom fremre fontanell..
Forkortelser:
Basilaris en. = Basilaris arterie
ICA = arteria carotis interna
ICV = carotis interna vene
L = venstre
MCA = midten cerebral arterie
R = høyre
Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4: (Para) sagittal Doppler. (Para) sagittal farge Doppler bilder gjennom fremre fontanell.
Forkortelser:
ACA = anterior cerebral arterie
Basilaris en. = Basilaris arterie
Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5:. Bakhode utsikt Imaging gjennom bakhode fontanel.
Forkortelser:
PCA = posterior cerebral arterie
Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 6: Temporal (lateral) visning. Imaging gjennom lateral fontanel.
Forkortelser:
ACA A1 = A1 segment av arteria cerebri anterior
Acha = anterior koroidal arterie
MCA = midten cerebral arterie
PCA = posterior cerebral arterie
V3 = tredje ventrikkel
V4 = fjerde ventrikkel
Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 7:. Ørebensknute utsikt Imaging gjennom ørebensknute fontanel.
Forkortelser:
V4 = fjerde ventrikkel
Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Discussion

Vi beskriver og demonstrere en state-of-the-art tilnærming for neonatal Doppler CUS. I erfarne hender, er dette et utmerket verktøy for trygg, serie sengen neonatal avbildning av hjernen. I mange NICUs de beskrevne mulighetene ikke er optimalt brukt. Legge Doppler studier åpner for screening av åpenheten av intrakranielle arterier og vener. Strømhastigheter kan evalueres og indekser oppnådd. Doppler CUS tillater påvisning av cerebral sinovenous trombose på et tidlig stadium i den skjøre tvers sigmoid sinus vinkel, slik at terapeutisk intervensjon før hjerneslag ^to. Bruk av supplerende akustiske vinduer forbedrer påvisningen av hjerneskade.

En annen mye brukt teknikk for neuroimaging hos kritisk syke nyfødte er MR. MR gir utmerket bildekvalitet og regnes overlegen CUS identifisere lillehjernen lesjoner og hvit substans skade ^15. Imidlertid er MR dyrt og dets kliniske anvendelse i NICUs er begrensetpå grunn av logistiske og sikkerhetsmessige problemer ^en. CUS på den annen side er forholdsvis billig, direkte tilgjengelig, og muliggjør serienatt avbildning. En lokal protokoll for sekvensiell CUS bildebehandling er ønskelig. Bruken av supplerende akustiske vinduer, farge Doppler, høyere transduserfrekvensene og forsiktig tolkning av bilder av en erfaren observatør gir høy nøyaktighet for å identifisere hjerneskader (Plaisier, et al., Upubliserte data).

Kort sagt, er CUS en hederlig verktøy for neonatal avbildning av hjernen. For optimal bruk av teknikken, er det aspekter vedrørende utstyr, datalagring og sikkerhet som må tas opp. Sørg for at spesielle innstillinger for nyfødt hjerne er programmert på ultralydmaskinen. Bruk flere transdusere med et bånd av frekvenser. Vurdere hvilke sonde er mest egnet for det aktuelle området. Generelt kan bilder av god kvalitet kan oppnås ved anvendelse av en probe med en frekvens på 7,5 til 8,5 MHz. En høyere frefrekvensomformere resulterer i tap av penetrasjon. En lavere frekvens gir bedre penetrasjon og dermed et bedre syn på dypere strukturer, slik som dyp grå materie. Ulempen ved en lavere frekvens transduser er tap av oppløsning. Dette kan løses ved å tilpasse fokus eller bruker flere fokuspunkter. Ultralydstrålen har den smaleste bredden ved den dybde av fokuspunktet. Tilpasning fokuspunktet derfor forbedrer oppløsning, slik at en mer detaljert visning av regionen av interesse. Bruke flere fokuspunkter gir bedre visualisering av området mellom disse punktene. For standard CUS, er fokuspunktet helst rettet mot ventrikkel eller periventricular områder ^16. Flere fokuspunkter kan føre gjenstander. Vurdere hvilke sonde størrelse er mest egnet for bildebehandling. Prober er tilgjengelige i forskjellige former og størrelser. Ideelt sett bør fotavtrykk være små nok til å passe i den fremre fontanell, nødvendiggjør en konveks avsøkningshode. I de minste premature barn, kunfaset array sonde kan være små nok til å passe i den fremre fontanell: i denne sonde ultralydstrålen divergerer fra ett punkt. Faset array-konvekse sonder produsere paiformede (sektor) bilder. I en lineær oppstilling transduser, blir krystallelementer anordnet parallelt med hverandre, og produserer et rektangulært bilde med høy bildekvalitet. Imidlertid vil de høyfrekvente resulterer i tap av penetrasjon og på grunn av sin store størrelse lineær rekke svinger ikke passer optimalt i fremre fontanell.

Skaffe bilder av god kvalitet ikke bare avhenger av kvaliteten på utstyret som brukes, men også på ferdighetene til sensor. Sørg for at operatører får tilstrekkelig opplæring i neonatal CUS. Operatører skal være kjent med funksjoner som gevinst, tid gain kompensasjon, dynamisk område, flekk reduksjon filtre.

Sørge for at kvalifisert teknisk personell er tilgjengelig for serviceutstyr. Prober inneholder delikate komponenter, som lett kan bli skadethvis ikke håndteres med forsiktighet. Gjøre en bevisst innsats for å beskytte utstyret under daglig bruk. Vurdere hvordan man kan lagre innhentet bilder. De kan bli digitalt lagret eller skrives og lagres med pasientjournalen.

Man bør være klar over den potensielle risikoen og byrde av CUS for kritisk syke nyfødte. Den ekstra håndtering involvert i undersøkelse og bruke press og kald gel til fontanel (e) kan føre til luftveis ustabilitet. Også er det en potensiell risiko for dislocating rør eller intravenøse enheter, for å innføre mikroorganismer fra utstyr som ikke er riktig renset eller fra sensor, og om mulige skadelige effekter av ultralyd bølger ^17. Disse sakene kan forebygges eller reduseres med ganske enkle forholdsregler. Som nevnt tidligere, bør barnet bli støttet av helsepersonell eller forelder i henhold til de prinsipper Newborn Individualized Developmental Care and Assessment Program ^6. Mens handling sonden, holde det påførte trykket til et minimum. Kald gel kan varmes før eksamen. Ultralyd utstyr må rengjøres jevnlig. Etter hver undersøkelse sonden skal tørkes. Rådføre seg med produsenten om sonder er egnet til å tørkes av med desinfeksjonsmiddel.

På vev nivå, er ultralyd energi omdannes til varme som kan øke lokal temperatur. Mengden av energi absorberes avhenger av vevstype, varighet av eksponering og ultralyd-modus eller rute. Doppler, men har høyere produksjonspotensialet i forhold til standard B-modus avbildning, på grunn av sin intensitet og lite område av vevet som undersøkes ^18. Derfor må varigheten av eksponeringen til et minimum, særlig i Doppler-billeddannelse. Regulerende organer som American Institute of ultralyd i medisin (AIUM), British Medical Ultrasound Society (BMU'er), European Federation of Societies for ultralyd i medisin og biologi (EFSUMB) og World Federation for ultralyd i medisin og biologi (WFUMB), har publisert retningslinjer for mekaniske og termiske indekser for diagnostisk ultralyd. Termiske og mekaniske indekser mindre enn ett er generelt akseptert som sikker ^18. Standardinnstillingene bør holdes innenfor området som er angitt i disse retningslinjene, og når du justerer innstillinger under eksamen bør man sørge for å overholde disse retningslinjene, spesielt i farge Doppler undersøkelse. Sørg for å slå av Doppler-modus av og bytte tilbake til normal bildemodus så snart Doppler undersøkelse er gjennomført. Til dags dato er det ingen tegn til bivirkninger av ultralydundersøkelse hos nyfødte. Det har vært rapporter om en mildt økt risiko for forsinket tale, venstre håndbruk hos gutter og intrauterin vekstrestriksjon etter føtal eksponering for ultralyd ^18. En fersk systematisk gjennomgang funnet at ultralyd under svangerskapet ikke var assosiert med uønskede perinatal eller barndom outcome ^19. Men i de fleste av de gjennomgåtte studier ultralyd maskiner ble brukt med mindre produksjonspotensialet enn tiden tilgjengelig ^18.

Holde de nevnte sikkerhet i tankene, vil ytterligere fremskritt i ultralydteknologi føre til forbedring av bildekvalitet og vil utvide mulighetene for CUS bildebehandling. Eksempler inkluderer bærbare håndholdte enheter, trådløse transdusere, 3D avbildning, funksjonell ultralyd og ShearWave Elastography.

I konklusjonen, er Doppler CUS en utmerket, relativt billig verktøy for serie neonatal nattbord neuroimaging i erfarne hender. Optimal bruk av tiden tilgjengelig utstyr og teknikker gir bedre bildekvalitet og forbedrer diagnostisk verdi av CUS.

Materials

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