Stato dell'arte cranica Ultrasound Imaging in neonati

Riepilogo

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.

Abstract

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.

Introduzione

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.

Protocollo

NOTA: Questo protocollo segue le linee guida del comitato etico della ricerca umana locale.

1. Considerazioni generali

NOTA: Considerazioni generali relative ad apparecchiature, storage e sicurezza dati sono trattati nella discussione.

1. Ottenere immagini utilizzando una ad alta risoluzione, in tempo reale, mobili macchina ad ultrasuoni 2D con più trasduttori con una banda di frequenze (vedi Discussione). Tipicamente, ottenere immagini di buona qualità utilizzando una sonda con una frequenza di 7,5 e 8,5 MHz.

2. Preparazione del Exam CUS

1. Pianificare l'esame CUS in modo che non coincida con altre procedure, come il prelievo di sangue.
2. Assicurarsi che un operatore sanitario o un genitore è disponibile per sostenere e / o il comfort del neonato durante l'esame, utilizzando strategie come quelle secondo i principi di Newborn individualizzato Developmental Cura e Assessment Program ^{6 <}/ Sup>.

3. Esame Attraverso anteriore Fontanel

1. Installare la macchina ad ultrasuoni lungo l'incubatore o culla.
2. Applicare gel trasduttore della sonda per assicurare un buon contatto tra la sonda e la pelle. Si consideri il riscaldamento il gel prima dell'uso.
3. Avviare immagini attraverso la fontanella anteriore con una sonda convessa in B-mode. Posizionare la sonda nel mezzo della fontanella con il marcatore sulla sonda rivolto verso il lato destro del neonato. Il lato sinistro del cervello viene quindi visualizzato sul lato destro del monitor.
   NOTA: Imaging attraverso la fontanella anteriore può essere eseguita con il neonato in qualsiasi posizione ^3. Per scopi di ricerca, può essere necessario lottare per una posizione di testa di serie.
   1. Registrare le immagini in almeno cinque coronale e sagittale cinque. Nella prima immagine regolare la profondità, le impostazioni di compensazione del guadagno di guadagno e di tempo per produrre un'immagine riempire il settore, che contiene i contorni cranici, evitareing immagini troppo chiare o scure e puntando un equilibrio tra le riflessioni da strutture vicine e più profonde.
   2. Piani coronali
      NOTA: Cercare di ottenere immagini perfettamente simmetrici. Quando si sospetta lesioni vicino lobo convessità frontale considerare registrazione specifiche sezioni coronali oblique, in modo che un emisfero viene visualizzato in maggior dettaglio (figura 1).
      1. Per l'immagine prefrontale coronale, angolo la sonda in avanti per visualizzare i lobi frontali, anteriori alle corna frontali dei ventricoli laterali a livello dei solchi olfattiva.
      2. Per l'immagine coronale a livello di Monro, dell'angolo la sonda di visualizzare la sezione anteriore coronale alla coroide tela per rappresentare le corna frontali dei ventricoli laterali, cavo del setto pellucido, corpo calloso, solco cinguli. Nota l'ecogenicità di parti dei gangli basali.
      3. Per l'immagine coronale a livello del talamo, angolo all'indietro la sonda per identificare la finefessure ral, tela coroide nel tetto del terzo ventricolo e lobi temporali. Nota l'ecogenicità del talamo (soprattutto nuclei ventrolateral) in relazione ai gangli basali. Si noti che lesioni rete pulvinar può essere visualizzato in una sezione coronale extra solo fronte degli atri.
      4. Per l'immagine coronale a livello di atri, visualizzare i ventricoli laterali a livello del plesso coroide. Identificare i lobi temporali e emisferi cerebellari. Si noti la ecogenicità della sostanza bianca periventricolare rispetto al plesso coroideo. Confronta radiazione ottica con le normali aree iperecogene sopra e laterali per gli atri nei neonati pretermine.
      5. Per l'immagine parieto-occipitale coronale, angolo sonda all'indietro al livello del solco parieto-occipitale per identificare i parietali e occipitali lobi.
   3. Sagittale
      1. Ruotare la sonda di 90 ° con il marcatore sulla sonda rivolto verso il viso del neonato. The parte anteriore del cervello viene visualizzato sul lato sinistro del monitor. Registra immagini a livello delle strutture seguenti (Figura 2).
      2. Per l'immagine mediosagittale, visualizza il corpo calloso, cavo del setto pellucido (CSP), terzo e quarto ventricolo, verme, cisterna magna, ponte e mesencefalo. Si noti la presenza di cavum Vergae e cavum veli interpositi ^7.
      3. Per l'immagine parasagittale i ovoidale gangliothalamic (ad esempio, a destra), l'angolo della sonda lateralmente per una vista parasagittale attraverso il ventricolo laterale. Identificare i plesso coroideo e notare la ecogenicità del talamo e nuclei della base. Il lato a scansione per gli aerei parasagittali deve essere indicata adeguatamente con strumenti di testo.
      4. Per la parasagittale immagine insulare, l'angolo della sonda ulteriormente laterale attraverso l'insula. Identificare la fessura laterale e frontal-, temporo, parietal- e lobi occipitali.
      5. Immagini parasagittali ripetere per tegli lato controlaterale (cioè, sinistra).
   4. Color Doppler
      1. Continuare immagini attraverso la fontanella anteriore con una sonda convessa con color Doppler. Considerare la valutazione velocità di flusso nelle arterie e vene cerebrali e ottenere indici derivati.
         NOTA: l'indice resistivo (RI) è definita come velocità sistolica di picco - velocità diastolica end / velocità sistolica di picco. RI è l'angolo-indipendente, i valori di velocità assoluti non sono ^8-10. RI non è simile nelle arterie di diverso calibro. Misurazioni seriali sono utili solo se eseguito nella stessa esatta posizione dello stesso vaso.
   5. Registrare le immagini su piani coronali delle seguenti navi (Figura 3):
      1. Visualizzare i seni trasversali a livello del cervelletto. Se solo uno o nessuno seni trasverso viene visualizzato, provare a ridurre la frequenza di ripetizione (PRF). Se allora ancora solo uno o nessuno dei seni trasversipossono essere identificati attraverso il fontanella anteriore, utilizzare una sonda ad alta frequenza lineare per la visualizzazione attraverso la fontanella mastoide (vedi paragrafo 4.4.2).
      2. Visualizza il cerchio di Willis con arterie carotidi interne, arterie cerebrale media e anteriore arterie cerebrali a livello delle corna frontali dei ventricoli laterali. Distinguere le arterie cerebrali anteriori destro e sinistro è spesso difficile, ma di solito è inutile. Identificare i candelabri striatale delle arterie.
      3. Angolo della sonda indietro per visualizzare l'arteria basilare con le vene giugulari adiacenti.
      4. Angle ancora più indietro per visualizzare le vene cerebrali e thalamostriate interne.
   6. Registrare un'immagine nel piano sagittale di una cerebrale anteriore (Figura 4). Valutare la velocità del flusso e RI ad una parte specifica di questo vaso (di solito sotto il ginocchio del corpo calloso). Vicino le velocità della linea mediana della vena cerebrale interna possono esserefacilmente misurata.
   7. Usando una sonda lineare ad alta frequenza in un piano coronale nella fontanella anteriore, identificare il seno sagittale superiore. Se ciò dovesse fallire, ridurre la quantità di pressione applicata con la sonda al fontanella.
      NOTA: La sonda lineare può essere utilizzato per la visualizzazione dettagliata delle strutture superficiali (meningi, spazio aracnoide e subdurale, corteccia). Navi tangenziale sono nello spazio subaracnoideo. Idealmente, Doppler come descritto nella procedura precedente sarà eseguita durante il primo esame CUS del neonato. Durante l'esame di follow-up alcuni dei passi possono essere saltati. In caso di sospetta cerebrale sinovenous immagini trombosi Doppler come descritto nei punti 3.3.5.1, 3.3.7 e 4.4.2 devono essere eseguite.

4. Esame Attraverso Alternative Acoustic di Windows

1. Avanti, proseguire l'esame attraverso le finestre acustiche alternative.
2. Considerare la registrazione di immagini attraverso il lambdoidea (posTERIOR) Fontanel utilizzando una sonda convessa (Figura 5). La fontanella posteriore si trova all'incrocio delle suture sagittale e lambdoid ^3,11. Immagine attraverso la fontanella posteriore ponendo il neonato in decubito laterale.
   NOTA: In molti neonati prematuri immagini soddisfacenti possono essere ottenuti anche attraverso l'aspetto posteriore della sutura sagittale con il bambino in posizione supina ^3.
   1. Posizionare la sonda nel mezzo della fontanella posteriore per una vista sagittale. Angle sonda leggermente fuori linea mediana di identificare il corpo del ventricolo laterale e il corno occipitale. Girare la sonda di circa 90 ° per ottenere una visione coronale. Identificare le corna occipitale dei ventricoli laterali.
3. Si consideri la registrazione di immagini attraverso il (temporale) finestra laterale che utilizza una sonda convessa o lineare sopra l'orecchio (Figura 6).
   1. Se necessario, ottenere immagini attraverso la finestra laterale per consentirevista dettagliata del tronco cerebrale ^12. Posizionare la sonda orizzontalmente sopra e leggermente di fronte all'orecchio. Spostare la sonda fino a quando i peduncoli cerebrali vengono visualizzati.
      NOTA: altre strutture che possono essere identificati sono il terzo ventricolo, acquedotto e lobi temporali. Utilizzando color Doppler, il circolo di Willis può essere visualizzato.
4. Registrare le immagini attraverso la fontanella mastoide (Figura 7). La fontanella mastoide si trova dietro l'orecchio, allo svincolo di temporale, parietale e occipitale ossa ^4. Immagine attraverso la fontanella mastoide ponendo il neonato in una posizione di decubito laterale ^3.
   NOTA: Nella nostra esperienza, i neonati spesso mostrano segni di disagio quando si ottengono immagini attraverso la fontanella mastoide. Pertanto, sarebbe meglio farlo dopo l'imaging attraverso la fontanella anteriore e altre finestre acustiche. Noi ipotizziamo che questo disagio potrebbe essere causato dal meccanismo di risposta uditiva a pulses di radiofrequenza energia ^13.
   1. Immagine attraverso mastoid fontanella con una sonda convessa. Posizionare la sonda in parallelo per l'orecchio per ottenere una visione coronale. Spazzare la sonda avanti e indietro per individuare gli emisferi cerebellari, verme, terzo e quarto ventricolo, ponte e cisterna magna. Nei piccoli prematuri dell'emisfero cerebellare controlaterale può essere ben rappresentato.
   2. Immagine attraverso mastoid fontanella utilizzando una sonda lineare. Se (uno dei) seni trasversali non possono essere identificati attraverso la fontanella anteriore, utilizzare una sonda ad alta frequenza lineare per la visualizzazione attraverso la fontanella mastoide. Posizionare la sonda parallela al lobo dell'orecchio per ottenere una vista coronale.
      1. Identificare l'emisfero cerebellare e quarto ventricolo. Utilizzando color Doppler, identificare la trasversale e sigma seno, seno tentoriale e vene emissario.
5. Considerare la visualizzazione ulteriore fossa posteriore attraverso forame magnum ^14.

Risultati

Esempi di immagini realizzato secondo il protocollo descritto sono presentati nelle Figure 1 - 7. Le immagini devono essere interpretati con cautela da parte di un osservatore esperto. Imaging simmetrico è necessario per un'adeguata interpretazione delle immagini coronali effettuate attraverso la fontanella anteriore (Figura 1). Qualsiasi lesione sospetta deve essere visualizzato sia in una e (metà) piano sagittale coronale o visualizzazione attraverso una finestr...

Discussione

Descriviamo e dimostrare un approccio state-of-the-art per neonatale Doppler CUS. In mani esperte, questo è un ottimo strumento per la sicurezza, comodino seriale imaging cerebrale neonatale. In molti NICUs non sono utilizzati in modo ottimale le possibilità descritte. Aggiunta di studi Doppler consente per lo screening di pervietà delle arterie intracraniche e vene. Velocità di flusso possono essere valutati e gli indici ottenuti. Doppler CUS consente il rilevamento di trombosi sinovenous cerebrale in una fase iniz...

Materiali

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