Shear Wave Sonoelastography in Pediatric Liver Fibrosis

Evalueringen af ​​pædiatrisk leversygdom fortsætter med at være et stort fokus for forskning både i velkarakteriserede leversygdomme og i leverfibrose sekundært til fedme. Graden af ​​fibrose er generelt velaccepteret som både et mål for sygdommens sværhedsgrad og en prognostisk indikator. Desværre forbliver den nuværende guldstandard til at vurdere fibrose en leverbiopsi, som ud over anæstesirisici og prøveudtagningsfejl kan resultere i dyb blødning, infektioner og endda dødelighed. Standard og pålidelige ikke-invasive biomarkører for hepatisk fibrose i den pædiatriske befolkning er stærkt nødvendige. Sonoelastografi er dukket op som en metode til at evaluere leversygdom. Tre metoder til kvantitativ sonoelastografi er i øjeblikket i brug.

Transient elastografi er en M-mode baseret sonografisk teknik, hvor en mekanisk vibrator skaber en lavfrekvent bølge, der forårsager forskydningsspænding i vævet i en fast dybde i målvævet. Det har vundet udbredt brug i evaluering af leverfibrose i den voksne befolkning (Fibroscan); dens anvendelse har dog store begrænsninger i den pædiatriske population, da den ikke anvender ultralyd i realtid (B-tilstand) og har en fast dybde, hvori målingen foretages. Manglen på billeddannelse i realtid gør det umuligt nøjagtigt at vælge et område til passende prøveudtagning, og den faste dybde er ikke passende for helt små børn med mindre lever. Den chokbølge, der administreres, er heller ikke skræddersyet til brug hos små børn. Desuden er denne teknik meget upålidelig hos patienter, der er overvægtige eller har ascites.

Andre metoder til sonoelastografi omfatter Acoustic Radiation Force Impulse Imaging (ARFI) og Shear Wave Elastography (SWE). Sidstnævnte er også kendt som supersonisk shear wave imaging. Begge disse teknikker bruger ultralyd i realtid og administrerer fokuserede højintensive, kortvarige (akustiske stråling) pulser for at producere forskydningsbølger i målvævet. Ingen af ​​teknikkerne er begrænset af tilstedeværelsen af ​​ascites, når forskydningsbølgerne forplanter sig gennem væsken. ARFI bruger en enkelt skubbestråle til at generere forskydningsbølgerne, og udbredelsen af ​​disse forskydningsbølger overvåges ved hjælp af konventionel puls-ekko-ultralyd på forskellige laterale placeringer uden for aksen. Hastigheden af ​​forskydningsbølgen i vævet bestemmes ved at opsamle forskydningen gennem tiden. Dette princip for elastografi er baseret på Young-modulet ved hjælp af formlen: E=3ρѴ2 (E elasticitetsmodul, Ѵ hastighed, ρ-densitet af vævet). Graden af ​​vævsforskydning bruges derefter til at skabe et elastogram. Begrænsninger af ARFI omfatter et lille udvalgt område af interesse (ROI) (10 mm x 5 mm), det er en 1-dimensionel teknik, og det er ikke i stand til at give et tilsvarende elasticitetskort over vævet. Sidstnævnte forhindrer også retrospektive evalueringer af vævets elasticitet.

SWE er den nyeste elastografiteknik. Det virker ved at generere en lokaliseret strålingskraft, der bevæger sig hurtigere ned ad den akustiske akse end forskydningsbølgehastigheden og producerer små, næsten samtidige, forskydninger i vævene på alle positioner langs den akustiske akse. Den genererede forskydningsbølge er formet som en kegle eller vifte, kendt som Mach-keglen. Der udføres derefter en ultrahurtig sonografi, som giver et side-by-side gråtonebillede og farvekodet elasticitetskort af vævet i ROI. ROI'et vises i realtid B-mode billeddannelse og repræsenterer således en 2-dimensionel teknik. Fordelene omfatter en større, vifteformet ROI (op til 50 mm x 50 mm) og erhvervelsen af ​​et kvantitativt kort over levervævsstivhed med tilsvarende gråtone-ultralydsbillede. Som et resultat giver samtidig visning af det valgte område af interesse bedre anatomiske detaljer med et tilsvarende farvekort over vævets elasticitet, hvilket kan resultere i mere nøjagtig scoring af fibrosestadiet. Tilstedeværelsen af ​​et farvekort giver også mulighed for retrospektiv analyse.

Kun få undersøgelser er begyndt at bruge ARFI til at analysere leverfibrose i den pædiatriske befolkning. Undersøgelser med brug af SWE til evaluering af leverfibrose er også begrænsede, og alle undtagen én er blevet udført hos voksne; dog har tidlige undersøgelser vist, at det er en nøjagtig metode til leverfibrose-stadieinddeling. Tutar, et al. udførte sikkert en undersøgelse med brug af SWE hos pædiatriske patienter i Tyrkiet. Der er ikke udført dedikerede pædiatriske undersøgelser i USA, da teknologien for nylig blev godkendt til brug hos voksne af FDA. Brugen af ​​denne enhed i pædiatrien repræsenterer en off-label brug. Når det er sagt, har SWE sikkerhedsovervejelser, der ligner Doppler-tilstand, som er en standard ultralydsteknologi, der udføres hos pædiatriske patienter i alle aldre. Selvom det har et højere termisk indeks end rutinemæssig B-mode ultralyd, måles det til at være inden for sikkerhedsgrænserne fastsat af American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM).