Sonoelastografi: Ultralydsmetode til måling af leverfibrose

BAGGRUND Kronisk leversygdom er en vigtig årsag til morbiditet og dødelighed i USA. Et retrospektivt kohortestudie identificerede 2.353 patienter med nyligt diagnosticeret kronisk leversygdom (63,9 tilfælde/100.000 indbyggere). Hvis man ekstrapolerer denne incidensrate, vil der hvert år blive diagnosticeret ca. 150.000 patienter med kronisk leversygdom på gastroenterologiske klinikker. Næsten 20 %, eller anslået 30.000 patienter om året, havde etableret skrumpelever på tidspunktet for præsentationen til gastroenterologen.

Skrumpelever er fortsat et stort folkesundhedsproblem, og sygdomsrelaterede komplikationer var forbundet med næsten 40.000 dødsfald og mere end 1,4 milliarder dollars brugt på medicinske tjenester i USA. Der er et stort behov for at udvikle og identificere metoder til risikostratificering og prognose for patienter med kronisk leversygdom. Hepatisk fibrose er den sidste fælles vej for mange forskellige leverfornærmelser og er nu kendt for at være en dynamisk proces, der er i det mindste delvist reversibel. Diagnosen og kvantificeringen af ​​fibrose er afhængig af leverbiopsi, og leverbiopsi er i øjeblikket guldstandarden for påvisning og iscenesættelse af leverfibrose. Imidlertid er leverbiopsi en invasiv procedure med betydelige risici, herunder blødning, infektion og visceral perforation. Derudover er leverbiopsi en dårlig guldstandard, fordi den er begrænset af interobservatørvariabilitet i fortolkning og prøveudtagningsfejl i 25-45% af tilfældene.

En række indirekte markører og indekser for leverfibrose er blevet brugt i klinisk praksis. Ikke-invasive tests kan skelnes ved direkte vs. indirekte målinger af fibrose og klassificeres også efter testens modalitet som serum vs. billeddannelse. Biomarkører af de strukturelle elementer i fibrogenese og de vigtigste inflammatoriske mediatorer involveret i tilblivelsen eller nedbrydningen af ​​arvæv omtales ofte som direkte komponenter. Indirekte markører kan afspejle de medfølgende ændringer i leverfunktionen.

Fibrotiske lever viser øget stivhed. Denne egenskab kan udnyttes og måles ved hjælp af en nyudviklet ultralydsteknologi kaldet Ultrasound Elastography (Transient Elastography (TE) eller sonoelastography (SE). SE udføres ved at insonere patienten med en lavenergi, lav amplitude og lavfrekvent forskydningsbølge skabt af fokuseret ultralyd eller af en vibrerende sonde på huden. De små vævsbevægelser produceret af den forplantede bølge måles derefter med ultralyd. Den forplantede bølge bevæger sig hurtigere med stigende fibrose: Jo stivere vævet er, jo hurtigere forplanter forskydningsbølgen sig. En puls-ekko ultralydsopsamling muliggør måling af bølgehastigheden, og resultaterne præsenteres som kilopascal (kPa). Vævselasticiteten beregnes som medianen af ​​10 målinger og varierer fra 2,5 til 75 kPa med normale værdier omkring 5,5 kPa (normal leverstivhed ligger mellem 3,3-7,8 kPa). Hepatisk stivhed kan måles i en cylinder af væv 1 cm bred og 4 cm i længden, hvilket giver et estimeret prøveudtagningsområde, der er 100 gange større end en biopsi. En metaanalyse, der vurderede kapaciteten af ​​forbigående elastografi til at diagnosticere moderat fibrose, fandt samlede estimater for sensitivitet og specificitet på henholdsvis 70 % og 84 %. Det gennemsnitlige areal under modtagerens operationskarakteristikkurve (AUROC) for diagnosticering af signifikant fibrose var 0,84 % med en optimal cut-off på 7,6 kPa, og den diagnostiske nøjagtighed af SE for skrumpelever havde en AUROC på mellem 0,90 og 0,99 (gennemsnitlig AUROC) 0,94) og cut-off fra 9,0 til 26,5 kPa. Fordelene ved SE er, at det er billigt, reproducerbart, smertefrit, hurtigt (

SPECIFIKKE MÅL

1. At evaluere leverstivhed med den diagnostiske billeddiagnostiske metode til sonoelastografi blandt voksne med mistænkte leversygdomme.
2. At opnå estimater af sensitiviteten og specificiteten af ​​sonoelastografi til påvisning og stadieinddeling af leverfibrose.

STUDIEPROCEDURER Studiebesøg 1: (SE eller sonoelastografi)

• Sonoelastografi vil blive udført før standard ultralydsbilleddannelse før biopsi ved hjælp af en FDA-godkendt ultralydsenhed. Denne enhed vil bruge ultralydsenergi inden for de grænser, der er fastsat af FDA for diagnostisk ultralyd, for at skabe en forskydningsbølgefront, der gradvist forvrænges, når den krydser vævet. Ultrahurtig ultralydsbilleddannelse vil derefter blive brugt til at detektere udbredelseshastigheden af ​​forskydningsbølgefronten.
• Enheden udsender ingen ioniserende stråling og vil udføre ultralydsopsamling inden for de akustiske effekt- og intensitetsgrænser fastsat af FDA til diagnostisk sonografi. Ved disse energiniveauer er der ingen kendte bioeffekter af ultralyd. Sonoelastografi-målinger vil tage cirka 15 minutter og vil være smertefri.
• Enheden er et vognbaseret ultralydssystem, der bruges til at udføre ikke-invasive diagnostiske ultralydsundersøgelser. Systemet fungerer på en måde, der er identisk med alle diagnostiske ultralydssystemer og transducere til de konventionelle tilstande: B-mode, Harmonic imaging, Spatial Compounding imaging og Power Doppler. Derudover bruger systemet en ny billeddannelsestilstand baseret på forskydningsbølgeelastografi til at kortlægge vævsstivhed. Elastografitilstanden producerer farvekodede billeder af forskellige væv baseret på deres elasticitet. Farveskalaen repræsenterer en kvantitativ vurdering af vævsstivhed, hvilket gør det muligt at kvantificere vævets elasticitet i enheder af kilopascal (kPa).
• Ved afslutningen af ​​Studiebesøg 1 vil patienten vende tilbage til sædvanlig pleje.

Test og parametre:

Sonoelastografi parametre:

Gennemsnitlig leverstivhed (elastogram) i kilopascal (kPa). SE-normale værdier ca. 5,5 kPa (normal leverstivhed ligger mellem 3,3-7,8 kPa) Signifikant fibrose (F3): = eller > 7,6 kPa, skrumpelever (F4): = eller > 9,0- 26 kPa Dataopsamling

Data, der skal indsamles, omfatter:

• Køn, etnicitet, alder, kropsmasseindeks (BMI), historie om tidligere og nuværende medicinbrug, detaljeret historie om alkoholindtagelse, følgesygdomme, tegn og symptomer.
• Biokemiske leverprøver, der typisk udføres som en del af rutinemæssig klinisk pleje (aspartataminotransferase (AST), alaninaminotransferase (ALT), alkalisk fosfatase (APH), gamma-glutamyltransferase (GGT), tuberkulose (TB), indirekte bilirubin (IB) direkte bilirubin (DB), albumin, totale proteiner, protrombintid (PT)).

Andre laboratoriedata udføres typisk som en del af rutinemæssig klinisk pleje: røde blodlegemer (RBC), hvide blodlegemer (WBC), blodplader, glukose, kreatinin, lipidprofil.

Enhver laboratorieundersøgelse til diagnosticering af den formodede diffuse leversygdom: Viral serologi, herunder hepatitis C-virus (HCV), hepatitis B-virus (HBV), ferritin, ceruloplasmin, antimitokondrielt antistof (AMA), antinukleært antistof (ANA), alfafetoprotein: Sonoelastografi rapport og/eller histologisk undersøgelse af en sub-specialist patolog:

• SonoElastografi

  • Normal leverstivhed ligger mellem 3,3-7,8 kPa, signifikant fibrose (F3): 7,6 kPa
  • Cirrhose (F4): 9,0- 26 kPa

• Histologi (meta-analyse af histologiske data ved viral hepatitis [METAVIR]):

  • F0- Ingen fibrose, F1- Portal fibrose uden septa, F2- Portal fibrose med sjældne septa, F3- Talrige septa uden skrumpelever, F4 - Cirrhose STATISTISK ANALYSE Beskrivende statistik vil blive vist som middel ± standardafvigelse eller procenter efter behov. Patienterne vil blive opdelt efter fibrosestadiet. Gruppernes binære diagnostik ved forskellige diagnostiske metoder vil blive sammenlignet med guldstandarden af ​​McNemar's Test. Vi vil bruge kontingenstabeller til at analysere sammenhængen mellem sonoelastografiske målinger. Faktorer uafhængigt korreleret med leverstivhed vil blive vurderet ved multipel regressionsanalyse. Den diagnostiske ydeevne af fibrose og/eller leverstivhed vil blive bestemt i form af sensitivitet, specificitet, positive og negative prædiktive værdier, diagnostisk nøjagtighed og area under receiver operation characteristics (ROC) kurver. Dette er et pilotstudie, og efterforskerne planlægger at tilmelde 100 deltagere til at inkludere i denne undersøgelse. Med 100 patienter inkluderet i denne undersøgelse kan efterforskerne have en effekt på > 80 % til at detektere en signifikant diagnostisk styrke ved SonoElastografi med en sand AUC mellem 0,85 i modsætning til nul med et område under kurven (AUC) på 0,62 eller lavere ved at bruge en tosidet test med 5 % type I fejl. Derudover vil multivariate lineære og logistiske regressionsmodeller blive brugt til at evaluere den diagnostiske kraft af uafhængige faktorer under hensyntagen til mulige konfoundere af patientdemografiske og kliniske karakteristika. Det primære resultat af interesse vil være fibrose.

RISICI OG UBEHAGE Ultralydselastografi: Ultralydselastografi kræver administration af ultralydsenergi på niveauer, der svarer til dem, der anvendes ved diagnostisk ultralyd. Der er ingen kendte bioeffekter af ultralyd ved disse energier.

Gravide kvinder er udelukket fra denne undersøgelse. Der er ingen kendte risici ved sonoelastografi til et embryo eller foster (en baby i udvikling, der stadig er i livmoderen). Der kan være risici for et embryo eller foster, som i øjeblikket er ukendte.

POTENTIELLE FORDELE Selvom viden om leversygdomme og fibrose er steget dramatisk i løbet af de sidste par år, er der stadig meget at lære. Den billeddiagnostiske strategi, der vil blive evalueret, ultralydsonoelastografi, har potentiale til at reducere antallet af leverbiopsier udført til diagnosticering og monitorering af leverfibrose. Denne undersøgelse forventes at give grundlag for fremtidig undersøgelse af ikke-invasive billeddannende markører for hepatisk fibrose. Alle data opnået til formålet med denne undersøgelse vil være tilgængelige for deltagerens primære læger.