C двигововолновая эластография и эластометрия паренхимы печени (методические аспекты)

1. 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.

2. Категории эластографии Деформация растяжения/сжатия Сдвиговая деформация Эластичность – податливость тканей к деформации или изгибу на внешнее воздействие и восстановление исходных форм при снятии усилия Жесткость – устойчивость тканей к деформации под действием силы/давления

3. 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.

4. Жесткость печени. Пионер Fibroscan

5. ЭЛАСТОМЕТРИЯ. Корреляция фиброза и жесткости печени. Fibroscan (Echosence, Франция)

6. 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)?!

7. Относительный Подход Абсолютный Подход Е = σ/ε Е = 3 ρ С2 E = Эластичность σ= компрессия ε = деформация E = Эластичность С = скорость ρ = плотность 40 кPa Компрессионная ЭГ Сдвигововолноая ЭГ

8. Принцип сдвигововолновой эластографии - СВЭ

9. ARFITM и Shear-Wave (SWE)TM Разница заключается в площади образца Shear-WaveTM Область интереса анализа - фронт поперечной волны (конус Маха) ARFITM Одноточечный анализ нескольких сдвиговых волн

10. Управление СВ эластографией. Радмир. • Шкала эластографии (кПа) • Область интереса (ОИ)картирования модуля жесткости Юнга • Контрольный объем (КО) • Результатыэластометрии, кПа (средние, максимальные и минимальные значения в КО, сигма

11. Виды SWE сканирования печени • Эластография, (цветовое картирование жесткости в области интереса, шкала в кПа модуля Юнга): ЭГ, В+ЭГ • Эластометрия (цифровое определение жесткости ткани в контрольном объеме – КО, в кПа модуля Юнга или скорости волны – см/с): ЭМ • Оценка достоверности результата ЭГ/ЭМ: (цветовое картирование сигмы, δ - ЦКС)

12. Всемирноисторическая роль Fibroscan. СВ Эластография печени. Этому можно верить!

13. 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 смвглубь печени. • Асцит не лимитирует возбуждение SWE в тканях печени

14. SWE возникает за асцитом!Цирроз, асцит, портальный стент.Очень высокая жесткость 43kPa Лидер и законодатель SWEI печени

15. 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).

16. Фрагмент из «Руководства пользователя» к аппарату Ultima SE Expert ВНИМАНИЕ! SWE! • ИСПОЛЬЗУЯ РЕЖИМ SWE НЕОБХОДИМО ПОМНИТЬ, ЧТО ИЗВЕСТНЫЕ АРТЕФАКТЫ ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИПРОВЕДЕНИИ УЗ ИССЛЕДОВАНИЙ И ВЫЯВЛЯЕМЫЕ НА B-ИЗОБРАЖЕНИИ, А ИМЕННО -РЕВЕРБЕРАЦИЯ, ЗЕРКАЛЬНЫЕПОМЕХИ И ПОМЕХИ ОТ ВОЗДУХА, ПРИВОДЯТ К ЗНАЧИТЕЛЬНЫМ ИСКАЖЕНИЯМ ИЗМЕРЕНИЙ ЖЕСТКОСТИ ТКАНЕЙ! • ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ ЖЕСТКОСТИ ТКАНЕЙ НЕОБХОДИМО ОБРАЩАТЬ ВНИМАНИЕ НА ВЕЛИЧИНУ ОТНОСИТЕЛЬНОЙОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ ЖЕСТКОСТИ δ, БОЛЕЕ ДОСТОВЕРНЫМИ НЕОБХОДИМО СЧИТАТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ СМЕНЬШИМ ЗНАЧЕНИЕМ δ. • ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ НЕОБХОДИМО ИЗБЕГАТЬ РАКУРСОВ, ПРИ КОТОРЫХ МЕЖДУ МЕСТОМФОРМИРОВАНИЯ СДВИГОВОЙ ВОЛНЫ (СВ) И ОКНОМ КАРТИРОВАНИЯ ЖЕСТКОСТИ НАХОДЯТСЯ БОЛЬШИЕ СОСУДЫ ИЛИИНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ С ЖИДКОСТЬЮ, А ТАКЖЕ КОСТНЫЕ ТКАНИ!

17. Управление эластографией.Шкала – увидеть разнообразие диапазона жесткости для конкретной ОИ печени.

18. Способы представления SWE: кПа или м/с. Фантомы.

19. Эластография СВ с эластометрией печени. Правая доля. Норма Среднее значениеЭМ4,15 кПа

20. Эластография СВ с эластометрией печени. Лева доля. Норма Среднее значениеЭМ3,98 кПа

21. Эластография СВ с эластометрией печени. Правая доля.F1 Среднее значениеЭМ8,50 кПа

22. Эластография СВ с эластометрией печени. Левая доля. F1 Среднее значениеЭМ8,28 кПа

23. Эластография СВ с эластометрией печени. Лева доля. F0-F1 – переход N-P Среднее значениеЭМ 6,7 кПа

24. F3. Переход в Цирроз. ПГ. F3. Правая доля. Переход в Цирроз.Среднее значениеЭМ13,82 кПа

25. F3. Переход в Цирроз. ПГ. F3. Левая доля. Переход в Цирроз.Среднее значениеЭМ14,38 кПа

26. Цирроз.Среднее значениеЭМ24,4 кПа

27. Кардиальный цирроз!Модуляция кровотока в ВВ и СВ

28. F0. Норма.Низкая жесткость печени <4kPa.

29. F4Цирроз. Гетерогенная печень со значениями жесткости около 28kPa.

30. 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)!

31. Трудности SWE! • Пациент-зависимые факторы ( вдох , повышенное внутрибрюшное давление и в нижней полой вене , подпеченочный холестаз, ожирение) , • Аппарат-зависимые факторы/акустические - (узкие акустические окна , артефакты пути следования УЗ-луча: тени и реверберации от границ тканей, газы, кости, сильные УЗ-рефлекторы, затухание , быстрое движение органа и датчика) , • Оператор-зависимые факторы- (выбор доступа, акустический контакт, настройки (усиление , шкала, пенетрация , размер ОИ, размер и положение КО). Fibroscanэтого учесть не может в принципе! Да здравствует SWE!

32. 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 (метеоризм, напряжение пресса, тесная одежда на животе, гастростаз и обильный прием пищи, напряженный асцит) ;- клеточная инфильтрация печени при лимфопролиферативных и онкологических процессах.

33. 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

34. Схема возникновения помех-ревербераций при СВ эластографии/эластометрии печени 1.УЗ-луч накачки СВ 2.СВ 3.УЗзондирующий луч

35. Схема устранения помех-ревербераций при СВ эластографии/эластометрии печени 1.УЗ-луч ортогональный 2.УЗрадиальный/ веерообразный

36. Схема устранения помех-ревербераций при СВ эластографии/эластометрии печени 1.УЗ-луч ортогональный 2.УЗрадиальный/ веерообразный 1 1 2 2

37. 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). Призадержке дыхания > 5 секунд, увеличивается ЧСС и возрастает пульсация сердца, аорты и в сосудах печени – усиливается смещение печени, что дает - артефакт в окне картирования SWE

38. 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 Анатомия. Что нужно избегать включать в окно/область интереса SWE

39. Высокая жесткость в окружении ствола воротной вены

40. 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»!

41. 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.

42. Нестабильность и стабилизацияSWE

43. 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! Жировая инфильтрация печени и SWE

44. 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.

45. Жировая инфильтрация печени. Акустическое угасание УЗ в В-режиме. New! CAP-количество жира! Fibroscan/Радмир

46. Жировая инфильтрация печени. Повышение значений СВЭ. СВЭ на фоне жировой инфильтрации 6,61 кПа New! CAP-Разделить Фиброз и Стеатоз!

47. Новые научные перспективы эластографии Эксперимент на печени животных. Отечественная УЗ СВЭ Ход эксперимента EASL. Москва /Amsterdam/ 2013

48. 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.

49. 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.

50. 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