Sonoelastografie: echografiemethode om leverfibrose te meten

ACHTERGROND Chronische leverziekte is een belangrijke oorzaak van morbiditeit en mortaliteit in de Verenigde Staten. Een retrospectieve cohortstudie identificeerde 2.353 patiënten met nieuw gediagnosticeerde chronische leverziekte (63,9 gevallen/100.000 inwoners). Als we dit incidentiecijfer extrapoleren, zullen er jaarlijks ongeveer 150.000 patiënten met chronische leverziekte worden gediagnosticeerd in gastro-enterologische klinieken. Bijna 20%, of naar schatting 30.000 patiënten per jaar, had cirrose vastgesteld op het moment van presentatie aan de gastro-enteroloog.

Cirrose blijft een groot probleem voor de volksgezondheid en ziektegerelateerde complicaties werden geassocieerd met bijna 40.000 doden en meer dan 1,4 miljard dollar uitgegeven aan medische diensten in de Verenigde Staten. Er is een grote behoefte aan het ontwikkelen en identificeren van methoden voor risicostratificatie en prognose voor patiënten met chronische leverziekte. Leverfibrose is de laatste gemeenschappelijke route voor veel verschillende leverbeschadigingen en het is nu bekend dat het een dynamisch proces is dat op zijn minst gedeeltelijk omkeerbaar is. De diagnose en kwantificering van fibrose berust op leverbiopsie, en leverbiopsie is momenteel de gouden standaard voor het opsporen en stadiëren van leverfibrose. Leverbiopsie is echter een invasieve procedure met aanzienlijke risico's, waaronder bloeding, infectie en viscerale perforatie. Bovendien is leverbiopsie een slechte gouden standaard, omdat het in 25-45% van de gevallen wordt beperkt door interobserver-variabiliteit in interpretatie en bemonsteringsfouten.

In de klinische praktijk zijn een aantal indirecte markers en indices van leverfibrose gebruikt. Niet-invasieve tests kunnen worden onderscheiden door directe versus indirecte metingen van fibrose en ook geclassificeerd door de modaliteit van de test als serum versus beeldvorming. Biomarkers van de structurele elementen van fibrogenese en de belangrijkste ontstekingsmediatoren die betrokken zijn bij het ontstaan ​​of de afbraak van littekenweefsel worden vaak directe componenten genoemd. Indirecte markers kunnen de bijbehorende veranderingen in de leverfunctie weerspiegelen.

Fibrotische levers vertonen verhoogde stijfheid. Deze eigenschap kan worden benut en gemeten met behulp van een nieuw ontwikkelde ultrasone technologie genaamd Ultrasound Elastography (Transient Elastography (TE) of sonoelastography (SE). SE wordt uitgevoerd door de patiënt te insoneren met een lage energie, lage amplitude en laagfrequente afschuifgolf die wordt gecreëerd door gefocusseerd ultrageluid of door een vibrerende sonde op de huid. De kleine weefselbewegingen die door de voortgeplante golf worden veroorzaakt, worden vervolgens met ultrageluid gemeten. De voortgeplante golf gaat sneller met toenemende fibrose: hoe stijver het weefsel, hoe sneller de afschuifgolf zich voortplant. Met een puls-echo-echografie-acquisitie kan de golfsnelheid worden gemeten en de resultaten worden gepresenteerd als kilopascal (kPa). Weefselelasticiteit wordt berekend als de mediaan van 10 metingen en varieert van 2,5 tot 75 kPa met normale waarden rond de 5,5 kPa (normale leverstijfheid varieert van 3,3-7,8 kPa). Leverstijfheid kan worden gemeten in een cilinder van weefsel van 1 cm breed en 4 cm lang, waardoor een geschat bemonsteringsgebied wordt verkregen dat 100 keer groter is dan een biopsie. Een meta-analyse die het vermogen van voorbijgaande elastografie beoordeelde om matige fibrose te diagnosticeren, vond gepoolde schattingen voor gevoeligheid en specificiteit van respectievelijk 70% en 84%. Het gemiddelde gebied onder de receiver operating Characteristic Curve (AUROC) voor de diagnose van significante fibrose was 0,84% met een optimale afkapwaarde van 7,6 kPa, en de diagnostische nauwkeurigheid van SE voor cirrose had een AUROC variërend van 0,90-0,99 (gemiddelde AUROC 0,94) en cut-off van 9,0 tot 26,5 kPa. De voordelen van SE zijn dat het goedkoop, reproduceerbaar, pijnloos, snel (

SPECIFIEKE DOELSTELLINGEN

1. Om leverstijfheid te evalueren met de diagnostische beeldvormingsmethode van sonoelastography bij volwassenen met verdachte leveraandoeningen.
2. Schattingen verkrijgen van de gevoeligheid en specificiteit van sonoelastografie voor de detectie en stadiëring van leverfibrose.

STUDIEPROCEDURES Studiebezoek 1: (SE of sonoelastografie)

• Sonoelastography zal worden uitgevoerd voorafgaand aan standaard pre-biopsie echografie met behulp van een door de FDA goedgekeurde ultrasone eenheid. Dit apparaat gebruikt ultrasone energie binnen de grenzen die door de FDA zijn gesteld voor diagnostische ultrasone golven om een ​​schuifgolffront te creëren dat progressief wordt vervormd terwijl het door het weefsel gaat. Ultrasnelle ultrasone beeldvorming zal dan worden gebruikt om de voortplantingssnelheid van het schuifgolffront te detecteren.
• Het apparaat zendt geen ioniserende straling uit en voert ultrasone acquisitie uit binnen de limieten voor akoestisch vermogen en intensiteit die door de FDA zijn vastgesteld voor diagnostische echografie. Bij deze energieniveaus zijn er geen biologische effecten van ultrageluid bekend. Sonoelastography-metingen duren ongeveer 15 minuten en zijn pijnloos.
• Het apparaat is een op een kar gebaseerd ultrasoon systeem dat wordt gebruikt om niet-invasieve diagnostische echografie-onderzoeken uit te voeren. Het systeem werkt op dezelfde manier als alle diagnostische ultrasone systemen en transducers voor de conventionele modi: B-modus, Harmonische beeldvorming, Spatial Compounding beeldvorming en Power Doppler. Bovendien gebruikt het systeem een ​​nieuwe beeldvormingsmodus op basis van shear wave elastography om weefselstijfheid in kaart te brengen. De elastografiemodus produceert kleurgecodeerde beelden van verschillende weefsels op basis van hun elasticiteit. De kleurenschaal vertegenwoordigt een kwantitatieve beoordeling van weefselstijfheid, waardoor de elasticiteit van weefsel kan worden gekwantificeerd in eenheden van kilopascal (kPa).
• Aan het einde van studiebezoek 1 keert de patiënt terug naar de gebruikelijke zorg.

Testen en parameters:

Sonoelastography-parameters:

Gemiddelde leverstijfheid (elastogram) in kilopascal (kPa). SE normale waarden ongeveer 5,5 kPa (normale leverstijfheid varieert tussen 3,3-7,8 kPa) Aanzienlijke fibrose (F3): = of > 7,6 kPa, Cirrose (F4): = of > 9,0- 26 kPa Gegevensverzameling

De te verzamelen gegevens omvatten:

• Geslacht, etniciteit, leeftijd, body mass index (BMI), geschiedenis van eerder en huidig ​​medicatiegebruik, gedetailleerde geschiedenis van alcoholgebruik, comorbiditeit, tekenen en symptomen.
• Biochemische levertesten die doorgaans worden uitgevoerd als onderdeel van routinematige klinische zorg (aspartaataminotransferase (AST), alanineaminotransferase (ALT), alkalische fosfatase (APH), gamma-glutamyltransferase (GGT), tuberculose (TB), indirecte bilirubine (IB) , direct bilirubine (DB), albumine, totale eiwitten, protrombinetijd (PT)).

Andere laboratoriumgegevens die doorgaans worden uitgevoerd als onderdeel van routinematige klinische zorg: rode bloedcellen (RBC), witte bloedcellen (WBC), bloedplaatjes, glucose, creatinine, lipidenprofiel.

Elk laboratoriumonderzoek voor de diagnose van de vermoedelijke diffuse leverziekte: Virale serologie, inclusief hepatitis C-virus (HCV), hepatitis B-virus (HBV), ferritine, ceruloplasmine, antimitochondriaal antilichaam (AMA), antinucleair antilichaam (ANA), alfafetoproteïne: sonoelastografie rapport en/of histologisch onderzoek door een sub-patholoog:

• SonoElastografie

  • Normale leverstijfheid varieert tussen 3,3-7,8 kPa, significante fibrose (F3): 7,6 kPa
  • Cirrose (F4): 9,0 - 26 kPa

• Histologie (meta-analyse van histologische gegevens bij virale hepatitis [METAVIR]):

  • F0- Geen fibrose, F1- Portale fibrose zonder septa, F2- Portale fibrose met zeldzame septa, F3- Talrijke septa zonder cirrose, F4 - Cirrose STATISTISCHE ANALYSE Beschrijvende statistieken worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie of percentages, naargelang het geval. De patiënten worden verdeeld volgens het fibrosestadium. De binaire diagnostiek van de groepen door middel van verschillende diagnostische methoden zal worden vergeleken met de gouden standaard door McNemar's Test. We zullen contingentietabellen gebruiken om de correlatie tussen sonoelastografische metingen te analyseren. Factoren die onafhankelijk gecorreleerd zijn met leverstijfheid zullen worden beoordeeld door middel van meervoudige regressieanalyse. De diagnostische prestatie van fibrose en/of leverstijfheid zal worden bepaald in termen van sensitiviteit, specificiteit, positief en negatief voorspellende waarden, diagnostische accuratesse en oppervlakte-onder-receiver-operating-karakteristieken (ROC)-curven. Dit is een pilootstudie en de onderzoekers zijn van plan om 100 deelnemers in te schrijven voor deze studie. Met 100 patiënten in deze studie kunnen de onderzoekers een vermogen van > 80% hebben om een ​​significant diagnostisch vermogen te detecteren door SonoElastography met een echte AUC tussen 0,85 in tegenstelling tot de nul met een gebied onder de curve (AUC) van 0,62 of lager met behulp van een tweezijdige test met 5% type I fout. Daarnaast zullen multivariate lineaire en logistische regressiemodellen worden gebruikt om de diagnostische kracht van onafhankelijke factoren te evalueren, rekening houdend met mogelijke confounders door demografische en klinische kenmerken van de patiënt. Het primaire resultaat van interesse zal fibrose zijn.

RISICO'S EN ONGEMAK Ultrasone elastografie: Ultrasone elastografie vereist de toediening van ultrasone energie op niveaus die vergelijkbaar zijn met de niveaus die worden gebruikt bij diagnostische echografie. Er zijn geen bekende bio-effecten van ultrageluid bij deze energieën.

Zwangere vrouwen zijn uitgesloten van deze studie. Er zijn geen bekende risico's van sonoelastografie voor een embryo of foetus (een zich ontwikkelende baby die zich nog in de baarmoeder bevindt). Er kunnen risico's zijn voor een embryo of foetus die momenteel onbekend zijn.

POTENTIËLE VOORDELEN Hoewel de kennis over leverziekten en fibrose de afgelopen jaren enorm is toegenomen, valt er nog veel te leren. De beeldvormingsstrategie die zal worden geëvalueerd, echo-elastografie, heeft het potentieel om het aantal leverbiopten dat wordt uitgevoerd voor de diagnose en monitoring van leverfibrose te verminderen. Deze studie zal naar verwachting een basis vormen voor toekomstig onderzoek naar niet-invasieve beeldvormende markers van leverfibrose. Alle gegevens die voor de doeleinden van dit onderzoek worden verkregen, zullen beschikbaar zijn voor de huisartsen van de deelnemer.