2020年12月5日
注入された造影剤マイクロバブルのサブハーモニック超音波イメージング(適切なキャリブレーション後)を利用して周囲圧力を非侵襲的に推定するためのプロトコルが、慢性肝疾患のヒト患者の例とともに説明されています。
この技術は、体内の圧力を非侵襲的に測定するために設計されています。これは、心臓の圧力のモニタリング、がんの治療のモニタリング、そしてこの特定のプロジェクトでは肝臓の圧力を測定するために特に役立ちます。超音波造影剤を調製するには、ケモスパイクのシリンジポートから保護キャップを取り外し、ケモスパイクを使用して、薬剤の3つのバイアルのうちの最初のストッパーを穿孔します。
バイアルに2ミリリットルの滅菌水を加え、すぐにバイアルを1分間振とうします。均質な製品が得られたら、製品をシリンジに引き込みます。再構成された超音波造影剤は、ミリリットル当たり8マイクロリットルの濃度でマイクロバブルを含有する。
同様に他の2つのバイアルの再構成を繰り返した後、生理食塩水を使用して接続チューブを充填し、チューブを三方ストップコックに接続します。活栓をカニューレにつながる延長チューブに接続し、シリンジを活栓に直接接続します。次に、シリンジをシリンジポンプの患者と同じレベルまたは下の位置に取り付けます。
超音波画像の初期セットを取得するには、超音波スキャナーの電源を入れ、C1-6-D曲線プローブを選択します。スキャナーで腹部のプリセットを選択します。肋骨下アプローチと曲線アレイを使用して、同じイメージング平面で同様の深さでポータル静脈と肝静脈の両方のグレースケール画像を取得します。
良好な臨床実践に基づいて画像を最適化し、逆行性の流れの影響を避けるために、下大静脈から離れた肝静脈領域を選択するように注意します。最初の超音波イメージングの後、ストップコックを開き、生理食塩水を1時間あたり120ミリリットルの速度で注入し、コントラストを1キログラムあたり0.024マイクロリットルの速度で同時注入します。デュアルディスプレイモードでサブハーモニックイメージングを有効にするには、サブハーモニックコントラストタッチパネルボタンを使用してコントラストモードをアクティブにします。
ロータリーコントロールでサブハーモニックイメージング振幅変調を選択します。2.5メガヘルツの送信周波数でサブハーモニックイメージングを実行し、1.25メガヘルツで受信信号を取得します。ポータルと肝静脈の開存性、および注入開始から最大1〜2分かかるマイクロバブルの存在を確認します。
タッチパネルで時間強度曲線解析を選択し、続いてF6とKを選択してさまざまな深さと減衰を補正し、SHAPE自動最適化コードをアクティブにしてSHAPEイメージングを最適化します。SHAPE最適化アルゴリズムは、すべての音響出力レベルのサブハーモニックデータを取得します。データ取得が完了したら、コントラストサンプルウィンドウの門脈に関心領域を配置します。
領域内の平均サブハーモニック データを音響出力の関数としてプロットし、ロジスティック曲線をデータに当てはめます。次に、この曲線の変曲点を最適化されたパワーとして選択します。これは、SHAPE感度が最も高いポイントであることが示されているためです。音響出力電力を変曲点値に調整して、SHAPEの感度を最大化し、UCA懸濁液の注入中に5〜15秒セグメントでマイクロバブルからサブハーモニックデータを取得します。
肝臓の門脈圧亢進症を診断するためのイメージングでは、門脈と肝静脈の両方を同じ深さで視覚化して、減衰の影響を最小限に抑えることが重要です。UCAによる平衡強化の後、最適化アルゴリズムをアクティブにし、ポータル静脈の関心領域を選択して、サブハーモニック振幅と出力パワー選択曲線を生成する必要があります。臨床的に有意な門脈圧亢進症の患者とない患者のこれらのSHAPE画像では、主な視覚的な違いは、高血圧症の患者の肝静脈に存在する顕著なサブハーモニック信号であり、高血圧症のない患者には存在しません。
一部の患者は、門脈圧亢進症の臨床的および検査的徴候を示しますが、HVPG値は正常またはゼロであることに注意してください。これは、解剖学的および/または血管の多くのばらつきに起因する可能性があり、その結果、誤ったSHAPE診断が下されます。この技術は、非侵襲的で、安全で、正確です。
これにより、相対圧力と絶対圧力の推定値を取得でき、現在、他のイメージング技術では不可能なことです。
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本記事では、マイクロバブル造影剤からのサブハーモニック信号を用いて、体内の圧力を正確に測定する非侵襲的な超音波ベースの技術を紹介します。Subharmonic Aided Pressure Estimation (SHAPE)として知られるこの手法は、特に肝臓の門脈圧亢進症の診断に有用ですが、より広範な臨床応用が可能です。本プロトコルでは、圧力推定の感度と精度を最大限に高めるための準備、注入、イメージング、および最適化の手順を詳述します。
マイクロバブル造影剤を用いたサブハーモニック超音波イメージングによる非侵襲的かつ定量的な圧力推定は、トランスレーショナルリサーチおよび前臨床モデルのバリデーションにおける重要な課題を解決します。SHAPEは血管圧のリアルタイムで再現性のある測定を可能にし、門脈圧亢進症などの疾患関連システムにおけるメカニズムのデリスキング(リスク低減)と予測精度の向上を支援します。この機能により、バイオファーマの研究開発における早期創薬、ターゲットバリデーション、およびリスク調整後のポートフォリオ推進が強化されます。&D.
SHAPEは、血管圧エンドポイントに対する仮説検証、定量的読み取り、および標準化された分析を可能にすることで、発見から前臨床に至る一連の流れに統合されます。