Shear Wave Sonoelastography bij pediatrische leverfibrose

De evaluatie van leverziekte bij kinderen blijft een belangrijke focus van onderzoek, zowel bij goed gekarakteriseerde leverziekten als bij leverfibrose secundair aan obesitas. De mate van fibrose wordt over het algemeen algemeen aanvaard als zowel een meting van de ernst van de ziekte als een prognostische indicator. Helaas blijft de huidige gouden standaard om fibrose te beoordelen een leverbiopsie, die, naast anesthesierisico's en bemonsteringsfouten, kan leiden tot ernstige bloedingen, infecties en zelfs sterfte. Standaard en betrouwbare niet-invasieve biomarkers van leverfibrose bij pediatrische patiënten zijn hard nodig. Sonoelastografie is naar voren gekomen als een methode om leverziekte te evalueren. Er zijn momenteel drie methoden voor kwantitatieve sonoelastografie in gebruik.

Voorbijgaande elastografie is een op M-modus gebaseerde sonografische techniek waarbij een mechanische vibrator een laagfrequente golf creëert die schuifspanning veroorzaakt in het weefsel op een vaste diepte in het doelweefsel. Het wordt op grote schaal gebruikt bij de evaluatie van leverfibrose bij de volwassen bevolking (Fibroscan); het gebruik ervan heeft echter grote beperkingen bij pediatrische patiënten, aangezien er geen real-time echografie (B-modus) wordt gebruikt en er een vaste diepte is waarop de meting wordt uitgevoerd. Het ontbreken van real-time beeldvorming maakt het onmogelijk om nauwkeurig een gebied te selecteren voor geschikte bemonstering, en de vaste diepte is niet geschikt voor zeer jonge kinderen met kleinere levers. Ook is de toegediende schokgolf niet op maat gemaakt voor gebruik bij jonge kinderen. Bovendien is deze techniek zeer onbetrouwbaar bij patiënten met obesitas of ascites.

Andere methoden voor sonoelastografie zijn onder meer Acoustic Radiation Force Impulse Imaging (ARFI) en Shear Wave Elastography (SWE). Dit laatste wordt ook wel supersonic shear wave imaging genoemd. Beide technieken maken gebruik van real-time ultrasonografie en dienen gerichte hoge intensiteit, korte duur (akoestische straling) pulsen toe om afschuifgolven in het doelweefsel te produceren. Geen van beide technieken wordt beperkt door de aanwezigheid van ascites terwijl de schuifgolven zich door de vloeistof voortplanten. ARFI gebruikt een enkele duwstraal om de afschuifgolven te genereren en de voortplanting van die afschuifgolven wordt gecontroleerd met behulp van conventionele puls-echo-echografie op verschillende laterale locaties buiten de as. De snelheid van de schuifgolf in het weefsel wordt bepaald door de verplaatsing in de tijd te verzamelen. Dit principe van elastografie is gebaseerd op de Young-modulus met behulp van de formule: E=3ρѴ2 (E elasticiteitsmodulus, Ѵ snelheid, ρ dichtheid van het weefsel). De mate van weefselverplaatsing wordt vervolgens gebruikt om een ​​elastogram te maken. Beperkingen van ARFI omvatten een klein geselecteerd interessegebied (ROI) (10 mm x 5 mm), het is een 1-dimensionale techniek en het is niet in staat om een ​​overeenkomstige elasticiteitskaart van het weefsel te geven. Dit laatste voorkomt ook achteraf evaluaties van de weefselelasticiteit.

SWE is de nieuwste elastografietechniek. Het werkt door een gelokaliseerde stralingskracht te genereren die sneller langs de akoestische as beweegt dan de snelheid van de afschuifgolf, waardoor kleine, bijna gelijktijdige verplaatsingen in de weefsels worden geproduceerd op alle posities langs de akoestische as. De gegenereerde afschuifgolf heeft de vorm van een kegel of waaier, ook wel de Mach-kegel genoemd. Vervolgens wordt een ultrasnelle echografie uitgevoerd die een grijswaardenbeeld naast elkaar en een kleurgecodeerde elasticiteitskaart van het weefsel in de ROI oplevert. De ROI wordt weergegeven in realtime B-modus beeldvorming en vertegenwoordigt dus een 2-dimensionale techniek. Voordelen zijn onder meer een grotere, waaiervormige ROI (tot 50 mm x 50 mm) en de verwerving van een kwantitatieve kaart van leverweefselstijfheid met bijbehorend echografiebeeld in grijstinten. Dientengevolge levert het gelijktijdig bekijken van het geselecteerde interessegebied betere anatomische details op met een overeenkomstige kleurenkaart van de weefselelasticiteit, wat kan resulteren in een nauwkeurigere score van het stadium van fibrose. De aanwezigheid van een kleurenkaart maakt ook retrospectieve analyse mogelijk.

Slechts enkele onderzoeken zijn begonnen ARFI te gebruiken om leverfibrose bij pediatrische patiënten te analyseren. Studies waarbij SWE wordt gebruikt voor de evaluatie van leverfibrose zijn ook beperkt en op één na zijn ze allemaal uitgevoerd bij volwassenen; vroege studies hebben echter aangetoond dat het een nauwkeurige methode is voor de stadiëring van leverfibrose. Tutar, et al. hebben veilig een studie uitgevoerd met behulp van SWE bij pediatrische patiënten in Turkije. Er zijn geen speciale pediatrische onderzoeken uitgevoerd in de Verenigde Staten, aangezien de technologie onlangs door de FDA is goedgekeurd voor gebruik bij volwassenen. Het gebruik van dit apparaat in de kindergeneeskunde is off-label gebruik. Dat gezegd hebbende, heeft SWE veiligheidsoverwegingen die vergelijkbaar zijn met de Doppler-modus, een standaard ultrasone technologie die wordt uitgevoerd bij pediatrische patiënten van alle leeftijden. Hoewel het een hogere thermische index heeft dan standaard echografie in de B-modus, wordt gemeten dat het binnen de veiligheidslimieten valt die zijn vastgesteld door het American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM).