2020年12月5日
本文描述了一种利用输注的对比微泡的次谐波超声成像(在适当校准后)无创估算环境压力的方案,并提供了来自患有慢性肝病的人类患者的实例。
该技术旨在无创地测量体内的压力。它特别适用于监测心脏压力、癌症治疗过程,以及在本项目中用于测量肝脏压力。准备超声造影剂时,取下化疗穿刺器注射筒接口的保护帽,并使用化疗穿刺器穿刺三瓶造影剂中的第一瓶胶塞。
向小瓶中加入两毫升无菌水,并立即振荡小瓶一分钟。当获得均匀的制品后,将制品抽入注射器中。重悬后的超声造影剂每毫升含有八微升微泡。
以相同方式重复另两个小瓶的重悬操作后,使用生理盐水填充连接管,并将连接管与三通旋塞阀相连。将旋塞阀与通向套管的延长管连接,并将注射器直接连接至旋塞阀。然后将注射器安装在注射泵上,注射泵的位置应与患者持平或低于患者。
为了获取一组初始超声图像,启动超声扫描仪并选择 C1-6-D 凸阵探头。在扫描仪上选择腹部预设模式。采用肋下入路和凸阵探头,于同一成像平面及相近深度处获取门静脉和肝静脉的灰阶图像。
根据良好的临床实践优化图像,注意选择远离下腔静脉的肝静脉区域,以避免逆向血流的影响。初步超声成像后,打开三通阀,以每小时120毫升的速度输注生理盐水溶液,同时以每分钟每千克体重0.024微升的速度共同输注造影剂。在双屏显示模式下激活谐波成像时,使用谐波造影触摸面板按钮来启动造影模式。
在旋钮控制上选择亚谐波成像振幅调制。以2.5兆赫的发射频率进行亚谐波成像,并在1.25兆赫处接收信号。确认门静脉和肝静脉的通畅性以及微泡的存在,微泡的出现可能在输注开始后需时一到两分钟。
在触摸面板上选择时间-强度曲线分析,然后按 F6 和 K,以补偿不同的深度和衰减,激活 SHAPE 自动优化程序来优化 SHAPE 成像。SHAPE 优化算法将针对每个声学输出水平采集亚谐波数据。数据采集完成后,在对比样本窗口中的门静脉处放置一个感兴趣区域。
绘制该区域内亚谐波数据的平均值随声学输出的变化曲线,并对数据拟合一条逻辑斯蒂曲线。然后选择该曲线的拐点作为优化功率,因为已证明该点是 SHAPE 灵敏度最高的位置。将声学输出功率调整至拐点值,以最大化 SHAPE 的灵敏度,并在注射 UCA 悬液期间,以 5 到 15 秒为时间段采集微泡的亚谐波数据。
在对肝脏门静脉高压进行成像诊断时,关键在于使门静脉和肝静脉处于同一深度成像,以最小化衰减的影响。在使用超声造影剂(UCA)达到平衡期增强后,应启动优化算法,并选择门静脉内的感兴趣区域,以生成次谐波幅值与输出功率选择曲线。在来自有无临床显著性门静脉高压患者的这些SHAPE图像中,主要的视觉差异在于:存在门静脉高压的患者其肝静脉中出现明显的次谐波信号,而在无门静脉高压的患者中该信号则缺失。
需要注意的是,部分患者表现出门静脉高压的临床和实验室体征,但肝静脉压力梯度(HVPG)值正常或为零。这可能归因于多种解剖学和/或血管变异,导致SHAPE诊断出现错误。该技术具有无创性、安全性高且准确的特点。
它能够获取相对压力和绝对压力的估计值,这是目前其他成像技术都无法实现的功能。
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本文介绍了一种基于超声的无创技术,该技术利用微泡造影剂的亚谐波信号精确测量体内压力。该方法称为亚谐波辅助压力估计(Subharmonic Aided Pressure Estimation, SHAPE),在诊断肝脏门静脉高压方面具有突出应用,但也适用于更广泛的临床场景。本实验方案详细说明了准备、输注、成像和优化步骤,以最大限度地提高压力估计的敏感性和准确性。
利用含微泡造影剂的次谐波超声成像进行无创、定量压力评估,填补了转化研究与临床前模型验证中的关键空白。SHAPE技术可实现血管压力的实时、可重复测量,有助于在门静脉高压等与疾病相关的系统中开展机制性风险排除并提升预测可信度。该能力可增强生物制药领域在早期发现、靶点验证及风险调整后的项目组合推进方面的效能&D.
SHAPE 通过实现假设验证、定量读出以及血管压力终点的标准化分析,融入从发现到临床前研究的连续过程。