تقدير الضغط بمساعدة دون التوافقي المعزز بالتباين (SHAPE) باستخدام التصوير بالموجات فوق الصوتية مع التركيز على تحديد ارتفاع ضغط الدم البابي
ديسمبر 5, 2020
تم وصف بروتوكول لتقدير الضغوط المحيطة بشكل غير جراحي باستخدام التصوير بالموجات فوق الصوتية دون التوافقي للفقاعات الدقيقة المتباينة المملوءة (بعد المعايرة المناسبة) مع أمثلة من المرضى البشريين المصابين بأمراض الكبد المزمنة.
تم تصميم هذه التقنية لقياس الضغوط غير الغازية داخل الجسم. إنه مفيد بشكل خاص لمراقبة الضغوط في القلب ، ومراقبة علاج السرطانات ، وفي هذا المشروع بالذات لقياس الضغوط في الكبد. لتحضير عامل التباين بالموجات فوق الصوتية ، قم بإزالة الغطاء الواقي من منفذ الحقنة في السنبلة الكيميائية واستخدم مسمار كيميائي لتثقيب سدادة أول قوارير من ثلاث قوارير للعامل.
أضف ملليلترين من الماء المعقم إلى القارورة وقم بهز القارورة على الفور لمدة دقيقة واحدة. عندما يتم الحصول على منتج متجانس ، اسحب المنتج إلى المحقنة. يحتوي عامل التباين بالموجات فوق الصوتية المعاد تكوينه على فقاعات دقيقة بتركيز ثمانية ميكرولتر لكل مليلتر.
بعد تكرار إعادة التكوين للقارورتين الأخريين بنفس الطريقة ، استخدم المحلول الملحي لملء أنابيب التوصيل وتوصيل الأنابيب بمحبس ثلاثي الاتجاهات. قم بتوصيل محبس بأنبوب التمديد المؤدي إلى القنية وقم بتوصيل المحقنة مباشرة بالمحبس. ثم قم بتركيب المحقنة على مضخة حقنة على نفس المستوى أو أسفل المريض.
للحصول على مجموعة أولية من صور الموجات فوق الصوتية ، قم بتشغيل ماسح ضوئي بالموجات فوق الصوتية وحدد المسبار المنحني C1-6-D. حدد إعدادا مسبقا للبطن على الماسحة الضوئية. استخدم نهجا تحت الضلعي ومصفوفة منحنية للحصول على صور ذات تدرج رمادي لكل من البوابة والأوردة الكبدية في نفس مستوى التصوير وعلى أعماق مماثلة.
تحسين الصور بناء على الممارسة السريرية الجيدة ، مع الحرص على تحديد منطقة الوريد الكبدي بعيدا عن الوريد الأجوف السفلي لتجنب تأثير التدفق المرتجع. بعد التصوير الأولي بالموجات فوق الصوتية ، افتح محبس وقم بغرس المحلول الملحي بمعدل 120 مل في الساعة مع نقع التباين بمعدل 0.024 ميكرولتر لكل كيلوغرام من معدل الجسم في الدقيقة. لتنشيط التصوير دون التوافقي في وضع العرض المزدوج، استخدم زر لوحة اللمس التباينية دون التوافقية لتنشيط وضع التباين.
حدد تعديل سعة التصوير تحت التوافقي على التحكم الدوار. قم بإجراء التصوير دون التوافقي بتردد إرسال يبلغ 2.5 ميغاهرتز والحصول على الإشارات المستقبلة عند 1.25 ميغاهيرتز. تأكد من سالكية البوابة والأوردة الكبدية بالإضافة إلى وجود فقاعات دقيقة ، والتي يمكن أن تستغرق ما يصل إلى دقيقة إلى دقيقتين من بداية التسريب.
حدد تحليل منحنى شدة الوقت على لوحة اللمس متبوعا ب F6 و K للتعويض عن الأعماق والتوهين المتفاوتة لتنشيط كود التحسين الآلي SHAPE لتحسين تصوير SHAPE. ستحصل خوارزمية تحسين SHAPE على بيانات دون توافقية لكل مستوى إخراج صوتي. بمجرد اكتمال الحصول على البيانات، ضع منطقة اهتمام على وريد البوابة الإلكترونية في نافذة عينة التباين.
ارسم متوسط البيانات الفرعية التوافقية داخل المنطقة كدالة للإخراج الصوتي وقم بملاءمة منحنى لوجستي للبيانات. ثم حدد نقطة الانعطاف لهذا المنحنى كقوة محسنة ، حيث ثبت أن هذه هي النقطة ذات الحساسية الأكبر للشكل. اضبط طاقة الخرج الصوتي على قيمة نقطة الانعطاف لزيادة حساسية الشكل إلى أقصى حد والحصول على بيانات دون توافقية من الفقاعات الدقيقة في مقاطع من خمس إلى 15 ثانية أثناء ضخ تعليق UCA.
عند التصوير لتشخيص ارتفاع ضغط الدم البابي في الكبد ، فإن المفتاح هو تصور كل من الأوردة البابية والكبدية على نفس العمق لتقليل تأثير التوهين. بعد تعزيز التوازن المستحث عن UCA ، يجب تنشيط خوارزمية التحسين واختيار منطقة الاهتمام في الوريد البوابي لإنتاج السعة الفرعية التوافقية ومنحنيات اختيار طاقة الإخراج. في صور SHAPE هذه من المرضى الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم البابي السريري أو بدونه، يتمثل الاختلاف البصري الرئيسي في الإشارة الفرعية التوافقية الملحوظة الموجودة في الوريد الكبدي لدى المريض المصاب بارتفاع ضغط الدم الغائبة في المريض الذي لا يعاني من ارتفاع ضغط الدم.
لاحظ أن بعض المرضى يعانون من علامات سريرية ومخبرية لارتفاع ضغط الدم البابي ولكن لديهم قيم HVPG طبيعية أو صفرية. يمكن أن يعزى ذلك إلى عدد من الاختلافات التشريحية و / أو الوعائية ، مما يؤدي إلى تشخيص SHAPE غير صحيح. هذه التقنية غير جراحية وآمنة ودقيقة.
يسمح بالحصول على تقديرات الضغط النسبية والمطلقة ، وهو شيء لا يمكن لأي تقنية تصوير أخرى القيام به حاليا.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تستعرض هذه المقالة تقنية غير بضعية تعتمد على الموجات فوق الصوتية لقياس ضغوط الجسم الداخلية بدقة باستخدام الإشارات تحت التوافقية الناتجة عن عوامل تباين الفقاعات الدقيقة. وتبرز هذه الطريقة، المعروفة باسم تقدير الضغط بمساعدة الإشارات تحت التوافقية (SHAPE)، بشكل خاص في تشخيص ارتفاع ضغط الوريد البابي في الكبد، إلا أن لها تطبيقات سريرية أوسع. ويفصّل البروتوكول خطوات التحضير، والتسريب، والتصوير، والتحسين لزيادة حساسية ودقة تقدير الضغط إلى أقصى حد.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- التصوير الطبي
- التشخيص بالموجات فوق الصوتية
- قياس الضغط غير الباضع
خلفية علمية
- يمثل القياس الدقيق وغير الجراحي للضغوط الداخلية تحدياً سريرياً قائماً منذ فترة طويلة.
- تعد عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية (UCAs) فقاعات دقيقة مملوءة بالغاز تعمل على تعزيز إشارات التصوير.
- تظهر الفقاعات الدقيقة تذبذبات غير خطية، مما ينتج إشارات تحت توافقية ترتبط عكسياً بالضغط المحيط.
- لا تستطيع تقنيات التصوير الحالية تقديم تقديرات للضغط النسبي والمطلق في آن واحد وبطريقة غير جراحية.
الغرض من الدراسة
- تطوير واستعراض طريقة فورية وغير جراحية لقياس الضغوط الداخلية كمياً باستخدام تقنية SHAPE.
- تحسين بارامترات التصوير بالموجات فوق الصوتية لتحقيق أقصى قدر من الحساسية للتغيرات في الضغط.
- التحقق من كفاءة التقنية في تشخيص ارتفاع ضغط الوريد البابي في الكبد.
الطرق المستخدمة
- تحضير وحقن مواد التباين بالموجات فوق الصوتية القائمة على الفقاعات الدقيقة.
- التصوير بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار منحني ونهج تحت الضلوع لتصوير الأوردة البابية والكبدية.
- تفعيل التصوير دون التوافقي وتعديل السعة عند ترددات محددة (إرسال 2.5 MHz، واستقبال 1.25 MHz).
- خوارزمية تحسين SHAPE الآلية لاختيار المخرج الصوتي لتحقيق أقصى قدر من الحساسية.
- تحليل منحنى الوقت-الشدة ومطابقة المنحنى اللوجستي لتحديد معاملات التصوير المثلى.
النتائج الرئيسية
- تتيح تقنية SHAPE القياس الكمي للضغوط الداخلية في الوقت الفعلي وبطريقة غير جراحية وبحساسية عالية.
- تمايز واضح بين المرضى الذين يعانون من فرط ضغط الدم البابي ذو الأهمية السريرية وأولئك الذين لا يعانون منه بناءً على الإشارات دون التوافقية.
- توفر هذه التقنية تقديرات نسبية ومطلقة للضغط.
- قد تؤثر بعض الاختلافات التشريحية أو الوعائية على دقة التشخيص لدى بعض المرضى.
الاستنتاجات
- تُعد تقنية SHAPE طريقة آمنة ودقيقة وغير باضعة لقياس الضغط الداخلي.
- وهي توفر قدرات فريدة غير متوفرة في أنماط التصوير الأخرى.
- هناك إمكانية لتطبيقها سريريًا على نطاق واسع بما يتجاوز حالات ارتفاع ضغط الدم البابي الكبدي.
الأسئلة الشائعة
الأهمية التنفيذية في القطاع الصناعي
يعالج التقدير الكمي غير الباضع للضغط باستخدام تصوير الموجات فوق الصوتية دون التوافقية مع عوامل تباين الفقاعات الدقيقة فجوة حرجة في الأبحاث الانتقالية والتحقق من صحة النماذج قبل السريرية. تتيح تقنية SHAPE قياس الضغوط الوعائية في الوقت الفعلي وبطريقة قابلة للتكرار، مما يدعم الحد من المخاطر الآلية وتعزيز الثقة التنبؤية في الأنظمة ذات الصلة بالأمراض مثل ارتفاع ضغط الدم البابي. وتعمل هذه القدرة على تعزيز الاكتشاف المبكر، والتحقق من صحة الأهداف، والنهوض بالمحافظ الاستثمارية المعدلة وفقاً للمخاطر في أبحاث الأدوية البيولوجية.&د.
التطبيقات الاستراتيجية في أبحاث الأدوية الحيوية&د
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- يتيح الاستقصاء المباشر لفرضيات الديناميكا الدموية في نماذج الأمراض.
- يدعم التحقق من صحة الأهداف الوظيفية من خلال قياس تغيرات الضغط استجابةً للتدخلات.
- يسهل تقليل المخاطر الميكانيكية من خلال توفير قراءات كمية غير بضعية.
- يعزز الثقة التنبؤية لأهداف أمراض الأوعية الدموية والكبد.
الفرز وتطوير المقايسة
- يوفر قياسات ضغط كمية ومعيارية لتطوير المقايسات.
- يتيح تقييمًا قابلاً للتكرار لتأثيرات المركبات على الضغوط الوعائية.
- يدعم القابلية للتوسع وإعادة استخدام المنصة عبر نماذج متعددة قبل سريرية.
- يقدم مخرجات موثوقة وفورية لفحص التدخلات المرشحة.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- يربط قياسات الضغط بالمؤشرات الحيوية ذات الصلة بالمرض في النماذج قبل السريرية.
- يضمن الاستمرارية من مرحلة الاكتشاف وصولاً إلى التحقق قبل السريري للاستطبابات الوعائية.
- يدعم قرارات التقدم المعدلة وفقاً للمخاطر بناءً على نقاط نهاية كمية.
- يوفر رؤية ميكانيكية حول تأثيرات التدخل على فرط ضغط الدم البابي.
تكامل مسارات العمل وسير العمل
يندمج نظام SHAPE في السلسلة الممتدة من مرحلة الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية من خلال تمكين اختبار الفرضيات، والقراءات الكمية، والتحليلات الموحدة لنقاط النهاية الخاصة بالضغط الوعائي.
- بيولوجيا الاكتشاف: تدعم الاستقصاء القائم على الفرضيات للآليات الوعائية وتعديل الضغط.
- الفحص المسحي: تقدم مخرجات ضغط كمية وقابلة للتكرار لتقييم المركبات.
- التحليلات: توفر قياسات سعة التوافقيات الفرعية وتحسيناً قائماً على المنحنى اللوجستي لإجراء مقارنة قوية للبيانات.
- الأبحاث الترجمية: تسد الفجوة بين الاكتشاف والتحقق قبل السريري باستخدام المؤشرات الحيوية للضغط ذات الصلة بالمرض.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: تؤسس منصة غير جراحية وقابلة لإعادة الاستخدام لتقدير الضغط عبر نماذج مرضية متعددة.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية وتقلل من الغموض الميكانيكي في التحقق من الأهداف الوعائية.
- القيمة التشغيلية: توحد سير عمل قياس الضغط وتعزز قابلية إعادة التكرار.
- القيمة الاستراتيجية: تتيح اتخاذ قرارات أفضل بشأن المضي قدماً أو التوقف، وتقلل من المخاطر البيولوجية في المراحل المتأخرة.
- تأثير المحفظة: تدعم تحديد الأولويات المعدلة حسب المخاطر والنهوض بالبرامج الوعائية والكبدية.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في التصوير بالموجات فوق الصوتية والتعامل مع عوامل التباين.
- يتطلب الوصول إلى أنظمة موجات فوق صوتية قادرة على رصد التوافقيات الفرعية وبرمجيات تحليلية.
- يستلزم توحيد بروتوكولات التصوير وتحليل البيانات بين الفرق المختلفة.
- قد يتطلب التكييف مع مواقع تشريحية مختلفة أو نماذج مرضية متنوعة.
- يمكن أن تتأثر دقة التشخيص بالاختلافات التشريحية أو الوعائية في بعض العينات.
