Skjærbølgesonelastografi ved pediatrisk leverfibrose

Evaluering av pediatrisk leversykdom fortsetter å være et hovedfokus for forskning både innen velkarakteriserte leversykdommer og leverfibrose sekundært til fedme. Graden av fibrose er generelt godt akseptert som både et mål på sykdommens alvorlighetsgrad og en prognostisk indikator. Dessverre er den nåværende gullstandarden for å vurdere fibrose fortsatt en leverbiopsi, som i tillegg til anestesirisiko og prøvetakingsfeil kan resultere i dyp blødning, infeksjoner og til og med dødelighet. Standard og pålitelige ikke-invasive biomarkører for leverfibrose i den pediatriske befolkningen er sterkt nødvendig. Sonoelastografi har dukket opp som en metode for å evaluere leversykdom. Tre metoder for kvantitativ sonoelastografi er for tiden i bruk.

Transient elastografi er en M-modus basert sonografisk teknikk der en mekanisk vibrator skaper en lavfrekvent bølge som forårsaker skjærspenning i vevet på en fast dybde i målvevet. Det har fått utbredt bruk i evaluering av leverfibrose i den voksne befolkningen (Fibroscan); Imidlertid har bruken store begrensninger i den pediatriske populasjonen da den ikke bruker sanntids ultralyd (B-modus) og har en fast dybde som målingen er tatt. Mangelen på sanntidsavbildning gjør det umulig å nøyaktig velge et område for passende prøvetaking, og den faste dybden er ikke passende for svært små barn med mindre lever. Sjokkbølgen som administreres er heller ikke skreddersydd for bruk hos små barn. Videre er denne teknikken svært upålitelig hos pasienter som er overvektige eller har ascites.

Andre metoder for sonoelastografi inkluderer Acoustic Radiation Force Impulse Imaging (ARFI) og Shear Wave Elastography (SWE). Sistnevnte er også kjent som supersonisk skjærbølgeavbildning. Begge disse teknikkene bruker sanntids ultralyd og administrerer fokuserte høyintensive, kortvarige (akustiske stråling) pulser for å produsere skjærbølger i målvevet. Ingen av teknikkene er begrenset av tilstedeværelsen av ascites når skjærbølgene forplanter seg gjennom væsken. ARFI bruker en enkelt skyvestråle for å generere skjærbølgene, og forplantningen av disse skjærbølgene overvåkes ved hjelp av konvensjonell pulsekko-ultralyd på forskjellige sideplasseringer utenfor aksen. Hastigheten til skjærbølgen i vevet bestemmes ved å samle forskyvningen gjennom tiden. Dette prinsippet for elastografi er basert på Young-modulen ved å bruke formelen: E=3ρѴ2 (E elastisitetsmodul, Ѵ hastighet, ρ tetthet av vevet). Graden av vevsforskyvning brukes deretter til å lage et elastogram. Begrensninger for ARFI inkluderer et lite utvalgt område av interesse (ROI) (10 mm x 5 mm), det er en 1-dimensjonal teknikk, og den er ikke i stand til å gi et tilsvarende elastisitetskart av vevet. Sistnevnte forhindrer også retrospektive evalueringer av vevets elastisitet.

SWE er den nyeste elastografiteknikken. Den fungerer ved å generere en lokalisert strålingskraft som beveger seg raskere nedover den akustiske aksen enn skjærbølgehastigheten og produserer små, nesten samtidige, forskyvninger i vevet ved alle posisjoner langs den akustiske aksen. Den genererte skjærbølgen er formet som en kjegle eller vifte, kjent som Mach-kjeglen. Deretter utføres en ultrarask sonografi som gir et side-ved-side gråtonebilde og fargekodet elastisitetskart av vevet i ROI. ROI vises i sanntid B-modus bildebehandling og representerer dermed en 2-dimensjonal teknikk. Fordeler inkluderer en større, vifteformet ROI (opptil 50 mm x 50 mm), og anskaffelse av et kvantitativt kart over levervevsstivhet med tilsvarende gråtone-ultralydbilde. Som et resultat gir samtidig visning av det valgte området av interesse bedre anatomiske detaljer med et tilsvarende fargekart over vevets elastisitet, noe som kan resultere i mer nøyaktig scoring av fibrosestadiet. Tilstedeværelsen av et fargekart gir også mulighet for retrospektiv analyse.

Bare noen få studier har begynt å bruke ARFI for å analysere leverfibrose i den pediatriske befolkningen. Studier som bruker SWE for evaluering av leverfibrose er også begrenset, og alle unntatt én er utført hos voksne; imidlertid, tidlige studier har vist at det er en nøyaktig metode for leverfibrose iscenesettelse. Tutar, et al utførte trygt en studie med bruk av SWE hos pediatriske pasienter i Tyrkia. Ingen dedikerte pediatriske studier har blitt utført i USA, ettersom teknologien nylig ble godkjent for bruk hos voksne av FDA. Bruken av denne enheten i pediatri representerer en off-label bruk. Når det er sagt, har SWE sikkerhetshensyn som ligner på Doppler-modus, som er en standard ultralydteknologi utført hos pediatriske pasienter i alle aldre. Selv om den har en høyere termisk indeks enn rutinemessig B-modus ultralyd, måles den til å være innenfor sikkerhetsgrensene satt av American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM).