State of the Art Hirn Ultraschall-Bildgebung bei Neugeborenen

Zusammenfassung

Cranial ultrasound (CUS) is a valuable tool for brain imaging in critically ill neonates. This video shows a comprehensive approach for neonatal (Doppler) CUS for both clinical and research purposes, including a bedside demonstration of the technique.

Zusammenfassung

Cranial ultrasound (CUS) is a reputable tool for brain imaging in critically ill neonates. It is safe, relatively cheap and easy to use, even when a patient is unstable. In addition it is radiation-free and allows serial imaging. CUS possibilities have steadily expanded. However, in many neonatal intensive care units, these possibilities are not optimally used. We present a comprehensive approach for neonatal CUS, focusing on optimal settings, different probes, multiple acoustic windows and Doppler techniques. This approach is suited for both routine clinical practice and research purposes. In a live demonstration, we show how this technique is performed in the neonatal intensive care unit. Using optimal settings and probes allows for better imaging quality and improves the diagnostic value of CUS in experienced hands. Traditionally, images are obtained through the anterior fontanel. Use of supplemental acoustic windows (lambdoid, mastoid, and lateral fontanels) improves detection of brain injury. Adding Doppler studies allows screening of patency of large intracranial arteries and veins. Flow velocities and indices can be obtained. Doppler CUS offers the possibility of detecting cerebral sinovenous thrombosis at an early stage, creating a window for therapeutic intervention prior to thrombosis-induced tissue damage. Equipment, data storage and safety aspects are also addressed.

Einleitung

Since its clinical introduction in the late 1970’s cranial ultrasound (CUS) has been widely used for detecting congenital anomalies and acquired brain lesions during the neonatal period. In many neonatal intensive care units (NICUs), CUS has become indispensable in the care for critically ill neonates. Major advantages are its relatively low cost and the fact that it can be performed at bedside, even when a patient is unstable. In addition it is radiation-free and allows for serial imaging. Another technique often used for neuroimaging in critically ill neonates is magnetic resonance imaging (MRI). MRI provides excellent image quality, but its clinical use in NICU’s is currently limited because of logistic and safety issues¹.

Over time, quality of CUS has drastically improved, with advancing technique leading to higher resolution, faster image processing and digital display and back-up. Important brain structures can be adequately visualized using optimal settings. Traditionally, images are obtained through the anterior fontanel. This approach is less suitable for evaluation of infratentorial structures because they are located far away from the transducer and the highly echoic tentorium impedes their assessment. Use of high-frequency linear transducers through alternative acoustic windows and adapted settings also provides access to these brain regions. Examples of these supplemental acoustic windows are the lambdoid (posterior), mastoid and lateral (temporal) fontanels. So far, however, only few NICUs use these additional acoustic windows routinely^2-5. Doppler techniques can be used for screening patency of intracranial vessels. Flow velocities and indices in cerebral arteries can also be obtained. Some manufacturers now provide hardware to visualize flow around 2 cm/sec (Raets, et al., unpublished data). Small vessels are well displayed: medullary trunks and channels, subependymal veins tributing to the thalamostriate veins, and perforator arteries.

We present our approach of neonatal CUS, focusing on the use of different transducers, multiple acoustic windows and Doppler techniques. Neonatologists and radiologists use this approach in daily clinical practice but is also suitable for research purposes. In the practical part of the video we demonstrate bedside use in the NICU.

Protokoll

HINWEIS: Dieses Protokoll folgt den Richtlinien der lokalen Menschenforschungsethikkommission.

1. Allgemeine Überlegungen

HINWEIS: Allgemeine Überlegungen zur Ausrüstung, die Datenspeicherung und die Sicherheit in der Diskussion angesprochen.

1. Erhalten von Bildern mit einem hochauflösenden, Echtzeit, mobile 2D-Ultraschallgerät mit mehreren Wandlern mit einem Frequenzband (siehe Diskussion). Typischerweise Bilder von guter Qualität unter Verwendung einer Sonde erhalten, mit einer Frequenz von 7,5 bis 8,5 MHz.

2. Vorbereitung des CUS Exam

1. Planen Sie die CUS Prüfung, so dass es nicht mit anderen Verfahren wie Blutentnahme zusammen.
2. Stellen Sie sicher, dass sich Pflegepersonal oder ein Elternteil ist zu unterstützen und / oder Komfort das Neugeborene während der Untersuchung unter Einsatz von Strategien, wie sie nach den Prinzipien der Neugeborenen Individuelle Entwicklungspflege und Assessment Program ^{6 <}/ Sup>.

3. Prüfung durch vordere Fontanelle

1. Installieren Sie den Ultraschall-Maschine auf dem Inkubator oder ein Kinderbett.
2. Anwenden Wandler Gels auf der Sonde um einen guten Kontakt zwischen der Sonde und der Haut sicherzustellen. Betrachten Erwärmen des Gels vor dem Gebrauch.
3. Starten Bildgebung durch die vordere Fontanelle mit einem konvexen Sonde in B-Mode. Platzieren der Sonde in der Mitte der Fontanelle mit der Markierung auf der Sonde nach rechts gedreht Seite des Neugeborenen. Die linke Seite des Gehirns, wird dann auf der rechten Seite des Bildschirms angezeigt.
   HINWEIS: Imaging durch die vordere Fontanelle kann das Neugeborene in jeder Position ³ durchgeführt werden. Für Forschungszwecke kann es erforderlich sein, für ein Standard-Kopfposition anstreben.
   1. Nehmen Sie Bilder in mindestens fünf koronalen und fünf Sagittalebene. Im ersten Bild einzustellen Tiefe, Verstärkung und Verstärkungsausgleich-Einstellungen, um ein Bild Füllen der Branche zu produzieren, welche die Schädelkonturen zu vermeidening zu hell oder dunkle Bilder und strebt ein Gleichgewicht zwischen Reflexionen aus der Nähe und tieferen Strukturen.
   2. Koronalen Ebenen
      HINWEIS: Versuchen Sie, perfekt symmetrisch Bilder zu erhalten. Bei Läsionen in der Nähe der Stirnlappen Konvexität im Verdacht stehen, sollten Sie die Aufnahme bestimmten Schräg koronalen Abschnitte, so dass eine Hemisphäre ist im Detail besser (Abbildung 1) angezeigt.
      1. Für die koronalen Bild präfrontalen, um Winkel die Sonde nach vorne die Frontallappen auf der Ebene des olfaktorischen Furchen sichtbar zu machen, auf die vordere Stirnhörnern der Seitenventrikel.
      2. Für die koronalen Bild auf der Ebene der Monro, Winkel der Sonde, um die Frontalschnitt ventral der Tela choroidea visualisieren, um die Stirnhörnern der Seitenventrikel, cavum septi pellucidi, Corpus callosum, Sulcus cinguli darzustellen. Beachten Sie die Echogenität der Teile der Basalganglien.
      3. Für den koronalen auf der Ebene der Thalamus Winkel der Sonde rückwärts zu identifizieren den spätenral Fissuren, Tela choroidea im Dach des dritten Ventrikels und Temporallappen. Beachten Sie die Echogenität des Thalamus (insbesondere ventrolateralen Kerne) in Bezug auf die Basalganglien. Beachten Sie, dass Netzwerk-Verletzung in pulvinar kann in einem zusätzlichen Frontalschnitt direkt vor der Vorhöfe visualisiert werden.
      4. Für den koronalen auf der Ebene der Vorhöfe, visualisieren Seitenventrikel auf der Ebene des Plexus choroideus. Identifizieren Sie die Schläfenlappen und Kleinhirnhemisphären. Notieren Sie sich die Echogenität periventrikuläre weißen Substanz im Vergleich zum Plexus. Vergleichen Sehstrahlung mit den normalen echo Bereiche oberhalb und seitlich zu den Vorhöfen in Frühgeborenen.
      5. Für die koronalen parietooccipitalis Bild Winkel der Sonde nach hinten, um das Niveau der parietooccipitalis Sulcus der parietalen und Hinterhauptslappen zu erkennen.
   3. Sagittalebenen
      1. Drehen Sie die Sonde 90 ° mit der Markierung auf der Sonde zugewandte Gesicht des Neugeborenen. The vorderen Teil des Gehirns, wird auf der linken Seite des Monitors angezeigt werden. Aufzeichnung von Bildern auf dem Niveau der folgenden Strukturen (2).
      2. Für die Media Bild, visualisieren die Corpus callosum, cavum septi pellucidi (CSP), dritten und vierten Ventrikel, Vermis, Cisterna magna, Pons und Mittelhirn. Beachten Sie die Anwesenheit von Cavum Vergae und Cavum veli interpositi ^7.
      3. Für die parasagittal Bildes durch einen gangliothalamic ovoid (zB dem rechten) Winkel der Sonde seitlich eine parasagittal Ansicht durch den lateralen Ventrikel. Identifizieren Sie die Plexus und beachten Sie die Echogenität des Thalamus und Basalganglien. Das gescannte Seite für parasagittalen Flugzeuge sollten angemessen mit Text-Tools angezeigt werden.
      4. Für die parasagittalen Inselbild, Winkel die Sonde weitere seitliche durch die Insula. Identifizieren Sie die seitlichen Fissur und Frontal-, Zeitliches-, parietal- und Hinterhauptslappen.
      5. Wiederholen parasagittalen Bilder für ter kontralateralen Seite (dh der linken Seite).
   4. Farb-Doppler-
      1. Weiter Bildgebung durch die vordere Fontanelle mit einem konvexen Sonde mit Farb-Doppler. Betrachten Sie die Bewertung Strömungsgeschwindigkeiten in zerebralen Arterien und Venen und erhalten abgeleiteten Indizes.
         HINWEIS: - enddiastolischen Geschwindigkeit / systolischen Spitzengeschwindigkeit Resistive Index (RI) als systolischen Spitzengeschwindigkeit definiert. RI ist winkelunabhängig, sind absolute Geschwindigkeitswerte nicht ^8-10. RI ist nicht ähnlich in Arterien von anderem Kaliber. Serienmessungen sind nur sinnvoll, wenn in der exakt gleichen Position des gleichen Gefäß durchgeführt.
   5. Nehmen Sie Bilder in koronalen Ebenen der folgenden Gefäße (Abbildung 3):
      1. Visualisieren Sie die Quernebenhöhlen auf der Ebene des Kleinhirns. Wenn nur einer oder keiner der Querhöhlen visualisiert, verringern Sie die Impulswiederholungsfrequenz (PRF). Wenn dann immer noch nur eine oder keine der Querhöhlendurch die vordere Fontanelle identifiziert werden, verwenden Sie einen linearen Hochfrequenz-Sonde für die Visualisierung durch den Warzenfortsatz Fontanelle (siehe Abschnitt 4.4.2).
      2. Visualisieren Sie den Kreis der Willis mit internen Halsschlagadern, der mittleren Hirnarterien und vorderen Hirnarterien auf der Ebene der Stirnhörnern der Seitenventrikel. Unterscheidung der linken und rechten vorderen Hirnarterien ist oft eine Herausforderung, aber in der Regel nicht notwendig. Identifizieren Sie das Striatum Kandelaber von Arterien.
      3. Winkeln Sie die Sonde nach hinten die A. basilaris mit angrenzenden Halsvenen zu visualisieren.
      4. Angle noch nach hinten, um die inneren Hirnvenen und thalamostriata visualisieren.
   6. Aufnehmen eines Bildes in der Sagittalebene eines anterioren zerebralen Arterie (Figur 4). Beurteilen der Strömungsgeschwindigkeit und RI in einem bestimmten Teil dieses Behälters (üblicherweise unter Genu des Corpus callosum). In der Nähe der Mittellinie Geschwindigkeiten in der V. interna cerebri kannleicht gemessen.
   7. Verwendung eines linearen Hochfrequenz-Sonde in einer Frontalebene in die vordere Fontanelle, identifizieren den Sinus sagittalis superior. Wenn dies fehlschlägt, reduzieren die Menge an Druck, mit der Sonde an der Fontanelle aufgebracht.
      HINWEIS: Die Linearsonde für detaillierte Visualisierung von Oberflächenstrukturen (Hirnhäute, Arachnoidea und Subduralraum, Rinde) verwendet werden. Tangential Gefäße sind in den Subarachnoidalraum. Idealerweise wird Doppler-Bildgebung, wie in den vorhergehenden Schritten beschrieben im ersten CUS Prüfung des Neugeborenen durchgeführt werden. Während des Follow-up-Prüfung einige der Schritte können übersprungen werden. Bei Verdacht auf Gehirn sinovenous Thrombose-Doppler-Bildgebung, wie in Schritt 3.3.5.1, 3.3.7 und 4.4.2 durchgeführt werden beschrieben.

4. Prüfung durch Alternative Acoustic Windows-

1. Danach setzen Sie Prüfung durch alternative akustische Fenster.
2. Betrachten Sie die Aufzeichnung von Bildern durch die Lambda (PosTERIOR) FONTANEL mit einer konvexen Sonde (Abbildung 5). Die Fontanelle liegt an der Kreuzung der sagittalen und Lambdanähte ^3,11 gelegen. Bild durch die Fontanelle, indem das Neugeborene in der Seitenlage.
   HINWEIS: In vielen Frühchen zufriedenstellende Bilder können auch durch die hintere Seite der Pfeilnaht mit dem Säugling in der Rückenlage ^3, erhalten werden.
   1. Positionieren Sie die Sonde in die Mitte des Fontanelle für eine Sagittalansicht. Winkeln Sie die Sonde leicht von der Mittellinie, um den Körper des Seitenventrikels und seine Okzipitalhorn identifizieren. Drehen Sie die Sonde etwa 90 °, um eine koronale Ansicht zu erhalten. Identifizieren Sie die Hinterhaupthörner der Seitenventrikel.
3. Betrachten wir die Aufnahme von Bildern durch die seitliche (zeitliche) Fenster mit einer konvexen oder lineare Sonde über dem Ohr (6).
   1. Wenn nötig, Bilder zu erhalten durch die seitliche Fenster, um eine zu ermöglichenDetailansicht des Hirnstamms ^12. Die Sonde horizontal über und etwas vor dem Ohr. Bewegen Sie die Sonde bis die Hirnschenkel sichtbar gemacht werden.
      Hinweis: andere Strukturen, die identifiziert werden können, sind die dritten Ventrikel, Aquädukt und Temporallappen. Mit Farb-Doppler, kann der Kreis der Willis visualisiert werden.
4. Nehmen Sie Bilder durch die Warzenfortsatzes Fontanelle (Abbildung 7). Der Warzenfortsatz Fontanelle wird hinter dem Ohr, an der Kreuzung der Schläfen-, Scheitel- und Hinterhauptknochen ^4. Bild durch den Warzenfortsatz Fontanelle, indem das Neugeborene in einer Seitenlage ^3.
   HINWEIS: Nach unserer Erfahrung Neugeborenen zeigen oft Anzeichen von Unbehagen, wenn Bilder durch die Warzenfortsatzes Fontanelle erhalten werden. Daher wäre es am besten, diese nach der Abbildung durch die vordere Fontanelle und andere akustische Fenster zu tun. Wir vermuten, dass diese Beschwerden können durch den Mechanismus der Hörempfindlichkeit puls verursacht werdenes von Hochfrequenz-Energie ^13.
   1. Bild durch mastoid Fontanelle mit einem konvexen Sonde. Die Sonde parallel zum Ohr, um einen koronalen Ansicht zu erhalten. Fegen Sie die Sonde hin und her, um die Kleinhirnhemisphären, Vermis, dritten und vierten Ventrikel, Pons und Cisterna magna identifizieren. In kleinen Frühgeborenen kann die kontralateralen Kleinhirnhemisphäre gut abgebildet werden.
   2. Bild durch mastoid Fontanelle mit einem linearen Sonde. Wenn der (den) die Quernebenhöhlen kann nicht durch die vordere Fontanelle identifiziert werden kann, verwenden Sie einen Hochfrequenz-Linearsonde zur Visualisierung durch den Warzenfortsatz Fontanelle. Die Sonde parallel zum Ohrläppchen einen koronalen Ansicht zu erhalten.
      1. Identifizieren Sie die Kleinhirnhemisphäre und vierten Ventrikels. Mit Farb-Doppler, identifizieren die Quer- und Sinus sigmoideus, Sinus und Tentorium Emissarien.
5. Betrachten Sie zusätzliche Visualisierung der hinteren Schädelgrube durch Foramen magnum ^14.

Ergebnisse

7 - Beispiele für Bildwiedergabe nach dem beschriebenen Protokoll hergestellt sind in 1 dargestellt. Bilder sind sorgfältig von einem erfahrenen Beobachter interpretieren. Symmetrische Bildgebung ist für eine angemessene Interpretation der koronalen Bilder durch die vordere Fontanelle (Abbildung 1) erforderlich gemacht. Jeder vermutete Läsion sollte sowohl in koronaren und (Mitte) Sagittalebene oder durch Visualisierung durch ein akustisches Fenster außer der vorde...

Diskussion

Wir beschreiben und zeigen eine state-of-the-Art-Ansatz für die Neugeborenen-Doppler CUS. In erfahrenen Händen, das ist ein ausgezeichnetes Werkzeug für die sichere, serielle Nacht neonatale Bildgebung des Gehirns. In vielen NICUs die beschriebenen Möglichkeiten nicht optimal genutzt. Hinzufügen Doppler Studien ermöglicht Screening von Durchgängigkeit der intrakraniellen Arterien und Venen. Strömungsgeschwindigkeiten können ausgewertet werden und Indizes erhalten. Doppler CUS erlaubt den Nachweis von zerebralen...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
MyLab 70	Esaote (Genoa, Italy)		Ultrasound system