Transcript О. Б. Дынник
Cдвигововолновая эластография и эластометрия паренхимы печени (методические аспекты)
Дынник О.Б.
1 , Линская А.В.
2 , Кобыляк Н.Н.
3
1 Институт физиологии им.А.А.Богомольца НАН Украины, Киев 2 Институт неврологии, психиатрии и наркологии НАМН Украины, Харьков 3 Национальный медицинский университет им.А.А.Богомольца, Киев
Астана, 25 сентября 2014 г.
Категории эластографии
Эластичность Жесткость – податливость тканей к деформации или изгибу на внешнее воздействие и восстановление исходных форм при снятии усилия – устойчивость тканей к деформации под действием силы/давления Деформация растяжения/сжатия Сдвиговая деформация
2 эластографии в 1-м аппарате
EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Use of Ultrasound Elastography. Part 1: Basic Principles and Technology. Bamber1 J., Cosgrove D., Dietrich C. F. et al. // J. Ultraschall in Med.- 2013.-N 34.-P. 169 – 184.
Жесткость печени. Пионер Fibroscan
ЭЛАСТОМЕТРИЯ. Корреляция фиброза и жесткости печени.
Fibroscan (Echosence , Франция)
Недостатки Fibroscan
• • • • • • 20-30 импульсов дают медиану значений в кПа. Малая точность на ранних стадиях фиброза.
Fibroscan дает количественную инфо, но не дает точно ОИ, откуда взята эта инфо! «Слепая выборка», «Стрельба вслепую». Игнорирование артефактов!!!
Предел глубины с ограничением контрольного объема 4 см.
20% неопределенных результатов.
Цена 1-го Fibroskan-а ≈ цене 1-го Радмира (4 в 1-м: В-режим, допплер, 2-е эластографии: СВЭ и КЭ)?!
Относительный Подход Е = σ/ε E = Эластичность σ= компрессия ε = деформация Абсолютный Подход Е = 3 ρ С 2 E = Эластичность С = скорость ρ = плотность 40 кPa Компрессионная ЭГ Сдвигововолноая ЭГ
Принцип сдвигововолновой эластографии - СВЭ
ARFI
TM
и Shear-Wave (SWE)
TM Разница заключается в площади образца ARFI TM Одноточечный анализ нескольких сдвиговых волн Shear-Wave TM Область интереса анализа - фронт поперечной волны (конус Маха)
Управление СВ эластографией. Радмир.
1.
2.
3.
4.
Шкала эластографии (кПа) Область интереса (ОИ) картирования модуля жесткости Юнга Контрольный объем (КО) Результаты эластометрии , кПа (средние, максимальные и минимальные значения в КО, сигма
Виды SWE сканирования печени
• • • Эластография , (цветовое картирование жесткости в области интереса, шкала в кПа модуля Юнга): ЭГ, В+ЭГ Эластометрия см/с): ЭМ (цифровое определение жесткости ткани в контрольном объеме – КО, в кПа модуля Юнга или скорости волны – Оценка достоверности результата ЭГ/ЭМ: (цветовое картирование сигмы, δ - ЦКС)
Всемирноисторическая роль Fibroscan.
СВ Эластография печени. Этому можно верить!
Сравнение Fibroscan / SWE
• • • • Fibroscan измеряет только эластичность.
SWE дает инфо об вязко-эластических свойствах (visco-elasticity). Это объясняет несколько более высокие значения SWE, чем Fibroscan.
SWE проникает до 12 см вглубь печени.
Асцит не лимитирует возбуждение SWE в тканях печени
Лидер и законодатель SWEI печени SWE возникает за асцитом!
Цирроз, асцит, портальный стент.
Очень высокая жесткость 43kPa
Диффузная патология печени.
Сдвигововолновая эласторафия.
«Честная» эластометрия печени.
Материалы и методы: Исследования выполнены на аппаратах: Aixplorer (Supersonic Imaging, Бордо, Франция).
Ultima PA Expert (Радмир, Харьков, Украина).
Фрагмент из «Руководства пользователя» к аппарату Ultima SE Expert
ВНИМАНИЕ! SWE!
1.
ИСПОЛЬЗУЯ РЕЖИМ SWE НЕОБХОДИМО ПОМНИТЬ, ЧТО ИЗВЕСТНЫЕ АРТЕФАКТЫ ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ УЗ ИССЛЕДОВАНИЙ И ВЫЯВЛЯЕМЫЕ НА B-ИЗОБРАЖЕНИИ, А ИМЕННО -РЕВЕРБЕРАЦИЯ, ЗЕРКАЛЬНЫЕ ПОМЕХИ И ПОМЕХИ ОТ ВОЗДУХА, ПРИВОДЯТ К ЗНАЧИТЕЛЬНЫМ ИСКАЖЕНИЯМ ИЗМЕРЕНИЙ ЖЕСТКОСТИ ТКАНЕЙ!
2.
ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ ЖЕСТКОСТИ ТКАНЕЙ НЕОБХОДИМО ОБРАЩАТЬ ВНИМАНИЕ НА ВЕЛИЧИНУ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ ЖЕСТКОСТИ δ, БОЛЕЕ ДОСТОВЕРНЫМИ НЕОБХОДИМО СЧИТАТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ С МЕНЬШИМ ЗНАЧЕНИЕМ δ.
3.
ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ НЕОБХОДИМО ИЗБЕГАТЬ РАКУРСОВ, ПРИ КОТОРЫХ МЕЖДУ МЕСТОМ ФОРМИРОВАНИЯ СДВИГОВОЙ ВОЛНЫ (СВ) И ОКНОМ КАРТИРОВАНИЯ ЖЕСТКОСТИ НАХОДЯТСЯ БОЛЬШИЕ СОСУДЫ ИЛИ ИНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ С ЖИДКОСТЬЮ, А ТАКЖЕ КОСТНЫЕ ТКАНИ!
Управление эластографией.
Шкала – увидеть разнообразие диапазона жесткости для конкретной ОИ печени.
Способы представления SWE: кПа или м/с. Фантомы.
Эластография СВ с эластометрией печени. Правая доля. Норма Среднее значение ЭМ 4,15 кПа
Эластография СВ с эластометрией печени. Лева доля. Норма Среднее значение ЭМ 3,98 кПа
Эластография СВ с эластометрией печени. Правая доля.
F1 Среднее значение ЭМ 8,50 кПа
Эластография СВ с эластометрией печени. Левая доля. F1 Среднее значение ЭМ 8,28 кПа
Эластография СВ с эластометрией печени. Лева доля. F0-F1 – переход N-P Среднее значение ЭМ 6,7 кПа
F3. Переход в Цирроз. ПГ.
F3. Правая доля.
Переход в Цирроз.
Среднее значение ЭМ 13,82 кПа
F3. Переход в Цирроз. ПГ.
F3. Левая доля.
Переход в Цирроз.
Среднее значение ЭМ 14,38 кПа
Цирроз.
Среднее значение ЭМ 24,4 кПа
Кардиальный цирроз!
Модуляция кровотока в ВВ и СВ
F0. Норма.
Низкая жесткость печени <4kPa.
F4 Цирроз. Гетерогенная печень со значениями жесткости около 28kPa.
Оценка печени с помощью SWE.
Преимущество Радмира – СВЭМ печени в реальном времени выбора позиции ОИ и КО!
Навигация КО по картированию ошибки!
Большое облегчение сонологу (единственные в мире)!
• • •
Трудности SWE!
Пациент-зависимые факторы ( вдох , повышенное внутрибрюшное давление и в нижней полой вене , подпеченочный холестаз, ожирение) , Аппарат-зависимые факторы/акустические движение органа и датчика) , (узкие акустические окна , артефакты пути следования УЗ луча: тени и реверберации от границ тканей, газы, кости, сильные УЗ-рефлекторы, затухание , быстрое Оператор-зависимые факторы - (выбор доступа, акустический контакт, настройки (усиление , шкала, пенетрация , размер ОИ, размер и положение КО). Fibroscan этого учесть не может в принципе! Да здравствует SWE!
Пациент-зависимые факторы
Помимо фиброза на жесткость тканей печени могут влиять многие клинические факторы: - глубокий вдох и форсированное дыхание; - факторы повышающие центральное венозное давление ; - внутрипеченочный и подпеченочный холестаз ; - стеатоз печени и повышение печеночной некро-воспалительной активности ; - пелиоз (поражение паренхимы печени сосудистой этиологии; - синдром Бада-Киари (тромбоз печеночных вен) ; - конгестивная печень ; - крупные объемные процессы в печени; - повышение внутрибрюшного давления пищи, напряженный асцит) ; онкологических процессах.
(метеоризм, напряжение пресса, тесная одежда на животе, гастростаз и обильный прием - клеточная инфильтрация печени при лимфопролиферативных и
Метеоризм провоцирует: - Акустические помехи - Сужение «акустических окон» - Внутрибрюшное давление повышено Устранение артефактов – тщательная предварительная подготовка к эластосканированию (эластография печени не есть ургентная процедура!) - ПАВ и ферментные препараты Дынник О.Б., Линская А.В., Кобыляк Н.Н.
Cдвигововолновая эластография и эластометрия паренхимы печени (методические аспекты)//Променева діагностика, променева терапія.-2014.-№1-2.-С.73-82
Схема возникновения помех ревербераций при СВ эластографии/эластометрии печени
1.УЗ-луч накачки СВ 2.СВ 3.УЗ зондирующий луч
Схема устранения помех ревербераций при СВ эластографии/эластометрии печени
1.УЗ-луч ортогональный 2.УЗ радиальный/ веерообразный
Схема устранения помех ревербераций при СВ эластографии/эластометрии печени
1 1 1.УЗ-луч ортогональный 2.УЗ радиальный/ веерообразный 2 2
Пациент-зависимые факторы.
Физиологические проблемы при SWE сканировании печени
• • Когда пациент делает
глубокий вдох
и держит его, как это характерно при В-сканировании брюшной полости, это создает венозное давление давлений диафрагмы, тем самым возрастает жесткость ткани печени (напряжены стенки вен печени, стаз крови, сдавление диафрагмой ткани под капсулой). При задержке дыхания > 5 секунд, увеличивается ЧСС и возрастает пульсация сердца, аорты и в сосудах печени – усиливается смещение печени, что дает - артефакт в окне картирования SWE
Анатомия. Что нужно избегать включать в окно/область интереса SWE
• • • Ворота печени и портальные триады (тракты).
Крупные жидкостьсодержащие структуры (НПВ -нижнюю полую вену, печеночные вены, желчный пузырь, кисты) и прилежащие к ним участки паренхимы печени – краевые артефакты или артефакты границ.
Прилежащие к капсуле участки паренхимы печени – сканировать глубже 1 -1,5 см от капсулы
Высокая жесткость в окружении ствола воротной вены
Советы по оптимизации SWE печени
• • • • Сканировать (правую долю) ТОЛЬКО интеркостально! Это упреждает сдавление печени усилием доктора с УЗ-датчиком Сканирование из-под подреберья может изменить жесткость органа (увеличение давления на живот от УЗ-датчика, вдох – м. выдвинуть печень на датчик)., Сканировать с экспозицией 2-5 сек., пока окно опроса (ОИ) SWE заполняется и стабилизируется цвет (гомогенность, неизменность) - стоп! **Freeze**!
Можно сканировать на выдохе или просто игра в «замри-отомри»!
• • •
Советы по оптимизации SWE печени
После появления устойчивого цветного изображения в окне картирования жесткости продолжайте удерживать датчик в неизменном положении, чтобы убедиться в стабильности полученных результатов. А именно, должны быть стабильны: цветовое картирование и измеренное среднее значение модуля Юнга от кадра к кадру измерений.
Нажатием кнопки (Стоп-кадр/Freeze) можно завершить процесс набора измерений. Проведя повторные сканирования, можно убедиться в повторяемости результатов измерений. В режиме «Стоп-кадр» с помощью манипулятора «шар» можно просмотреть все кадры, сохраненные в кинопетле в процессе поведения исследования, и выбрать кадр с наиболее достоверными измерениями.
Нестабильность и стабилизация SWE
Жировая инфильтрация печени и SWE
• • • • УЗД пациентов с жировой инфильтрацией печени становится гораздо труднее проникнуть УЗ даже в B-режиме. То же самое справедливо и для SWE. Сегодня проникновение SWE до 12 см глубины в нормальной печени.
Жировая инфильтрация может привносить дополнительную жесткость в SWE печени (наши экспериментальные данные 1-1,5 кПа – не забывать о Стеатогепатите и сочетании инфильтрации жиром с развитием фиброза).
Жировая инфильтрация часто наблюдается у пациентов, которые страдают ожирением. Индекс массы тела более 30 может приводить к плохой УЗ-визуализации печени вообще!
Советы по оптимизации SWE печени при жировой печени и ожирении
• • • • • Добиться через межреберья получения четкого В изображения. Использовать настройку «Пенетрация» SWE. Если есть участки ОИ с выпадением цвета попробуйте увеличить «Усиление». Осторожно слишком высокое усиление увеличивает шум – «чуждые» пиксели в ОИ SWE. Стабилизация цвета ОИ обычно занимает больше времени в жировой ткани печени. Уменьшить размер ОИ SWE. Это помогает с частотой кадров и времени набора информации для ОИ.
Жировая инфильтрация печени.
Акустическое угасание УЗ в В-режиме.
New! CAP количество жира! Fibroscan/Радмир
Жировая инфильтрация печени.
Повышение значений СВЭ.
СВЭ на фоне жировой инфильтрации 6,61 кПа New! CAP Разделить Фиброз и Стеатоз!
Новые научные перспективы эластографии Эксперимент на печени животных.
Отечественная УЗ СВЭ Ход эксперимента EASL. Москва / Amsterdam/ 2013
47
•
Ультразвукова зсувнохвильова еластографія оцінки жорсткості печінки у хворих на вірусний
гепатит С – можливості і обмеження / О.Б. Динник, Т.В. Топкунова, Н.М. Кобиляк // Науково-практична конференція з міжнародною участю “Актуальні проблеми парентеральних інфекцій”, 24-25 жовтня, 2013р. : матеріали конференції. – Харків, 2013. – с. 46–47.
• • Трудности измерения были связаны с анатомией , технологии и артефактами . Воспроизводимость SWE печени с отличной внутриисследовательской согласованностью результатов - КВС 0,889 (95% ДИ 0,778-0,946) Наличие акустических помех и ревербераций независимо от аппарата незначительно (2,3 % лиц ), но ограничивают измерения ЖПП методом СВЭ.
Цветовое картирование среднеквадратического отклонения (сигмы, ЦКС)
• Большинство производителей выводят на экран несколько цифровых параметров эластометрии: основным является среднее арифметическое (М) всех пикселей в КО. Но его изолированное использование в клинической интерпретации мало значимо. Важно, чтобы разброс значений был в КО как можно меньшим. Дополнительным параметром оценки правильности и достоверности измерений М есть значение сигмы (среднеквадратического отклонения σ ). Он позволяет оценить, насколько значения жесткости в множестве пикселей внутри КО могут отличаться от среднего значения М.
Идентификация артефактов при цветовом картировании среднеквадратического отклонения (сигмы, ЦКС). Радмир.
КО следует ставить в более однородные поля распределения значений сигмы и Обходить екстремальные значения в виде ярких розовых значений сигмы соответственно цветовой шкале
Fibroscan/SWE
Fibroscan (ТЕ)/SWE
Результаты клинической эффективности СВЭ и ТЭ при использовании пороговых значений для оптимальних измерений
PPV / NPV LR + , LR положительная и отрицательная прогностическая ценность; положительное и отрицательное отношение правдоподобия.
Анализ согласованности СВЭ и ТЭ в сравнении со стадиями METAVIR
Выводы
1. Метод СВ эластографии эластометрию печени! позволяет контролировать 2. УЗ СВЭГ является новым методом получения информации о состоянии жесткости паренхимы печени больных с хроническими диффузными заболеваниями печени со значительной диагностической доступностью и внутриисследовательской согласованностью результатов .
3. Наличие артефактов (особенно ревербераций) и узких акустических окон незначительно (в 2,3 % больных) , но ограничивают измерения жесткости паренхимы печени методом сдвигововолновой эластографии.
4. Успех эластометрии ЖПП методом СВЭ зависит от строго следования алгоритму выполнения процедуры с учетом пациент-, аппарат- и оператор-зависимых факторов .
5. Метод СВЭ в сочетании с В- режимом и допплерографией в одном УЗ приборе должен стать рутинным для широкого применения в определении стадии фиброза при хронических диффузных заболеваниях печени .
Благодарю за внимание!
www.ultrasound.net.ua
www.radmir.kharkov.com
www.doctorvera.kiev.ua