Sonoelastografia fali ścinającej w zwłóknieniu wątroby u dzieci

Ocena chorób wątroby u dzieci nadal jest głównym przedmiotem badań zarówno w dobrze scharakteryzowanych chorobach wątroby, jak i we zwłóknieniu wątroby wtórnym do otyłości. Stopień zwłóknienia jest ogólnie dobrze przyjęty zarówno jako miara ciężkości choroby, jak i wskaźnik prognostyczny. Niestety, aktualnym złotym standardem oceny zwłóknienia pozostaje biopsja wątroby, która oprócz ryzyka związanego ze znieczuleniem i błędów pobierania próbek może skutkować głębokim krwotokiem, infekcjami, a nawet śmiertelnością. Bardzo potrzebne są standardowe i wiarygodne nieinwazyjne biomarkery włóknienia wątroby w populacji pediatrycznej. Sonoelastografia pojawiła się jako metoda oceny choroby wątroby. Obecnie stosowane są trzy metody ilościowej sonoelastografii.

Elastografia przejściowa jest techniką ultrasonograficzną opartą na trybie M, w której wibrator mechaniczny wytwarza falę o niskiej częstotliwości powodującą naprężenie ścinające w tkance na określonej głębokości w tkance docelowej. Zyskała szerokie zastosowanie w ocenie włóknienia wątroby w populacji dorosłych (Fibroscan); jednak jego zastosowanie ma duże ograniczenia w populacji pediatrycznej, ponieważ nie wykorzystuje ultrasonografii w czasie rzeczywistym (tryb B) i ma stałą głębokość, na której wykonywany jest pomiar. Brak obrazowania w czasie rzeczywistym uniemożliwia dokładne wybranie obszaru do odpowiedniego pobierania próbek, a ustalona głębokość nie jest odpowiednia dla bardzo małych dzieci z mniejszymi wątrobami. Również podawana fala uderzeniowa nie została dostosowana do stosowania u małych dzieci. Ponadto ta technika jest bardzo niewiarygodna u pacjentów otyłych lub z wodobrzuszem.

Inne metody sonoelastografii obejmują obrazowanie impulsu siły promieniowania akustycznego (ARFI) i elastografię fali poprzecznej (SWE). To ostatnie jest również znane jako obrazowanie naddźwiękowej fali poprzecznej. Obie te techniki wykorzystują ultrasonografię w czasie rzeczywistym i podają skoncentrowane impulsy o wysokiej intensywności i krótkim czasie trwania (promieniowanie akustyczne), aby wytworzyć fale ścinające w docelowej tkance. Żadna technika nie jest ograniczona obecnością wodobrzusza, gdy fale ścinające rozchodzą się w płynie. ARFI wykorzystuje pojedynczą wiązkę pchającą do generowania fal ścinania, a propagacja tych fal ścinania jest monitorowana za pomocą konwencjonalnego ultradźwięku pulsacyjnego w różnych bocznych lokalizacjach poza osią. Prędkość fali ścinającej w tkance jest określana przez zbieranie przemieszczenia w czasie. Ta zasada elastografii opiera się na module Younga za pomocą wzoru: E=3ρѴ2 (E moduł sprężystości, Ѵ prędkość, ρ gęstość tkanki). Stopień przemieszczenia tkanki jest następnie wykorzystywany do stworzenia elastogramu. Ograniczenia ARFI obejmują mały wybrany obszar zainteresowania (ROI) (10 mm x 5 mm), jest to technika jednowymiarowa i nie jest w stanie zapewnić odpowiedniej mapy elastyczności tkanki. To ostatnie uniemożliwia również retrospektywną ocenę elastyczności tkanki.

SWE to najnowsza technika elastografii. Działa poprzez generowanie zlokalizowanej siły promieniowania, która przemieszcza się wzdłuż osi akustycznej szybciej niż prędkość fali ścinającej, powodując niewielkie, niemal jednoczesne przemieszczenia w tkankach we wszystkich pozycjach wzdłuż osi akustycznej. Wygenerowana fala poprzeczna ma kształt stożka lub wachlarza, znanego jako stożek Macha. Następnie przeprowadza się ultraszybką ultrasonografię, która dostarcza obok siebie obraz w skali szarości i kodowaną kolorami mapę elastyczności tkanki w ROI. Obszar ROI jest wyświetlany w czasie rzeczywistym w obrazowaniu w trybie B, a zatem reprezentuje technikę dwuwymiarową. Zalety obejmują większy ROI w kształcie wachlarza (do 50 mm x 50 mm) oraz akwizycję ilościowej mapy sztywności tkanki wątroby z odpowiednim obrazem ultrasonograficznym w skali szarości. W rezultacie jednoczesne oglądanie wybranego obszaru zainteresowania zapewnia lepsze szczegóły anatomiczne z odpowiadającą kolorową mapą elastyczności tkanki, co może skutkować dokładniejszą oceną stadium zwłóknienia. Obecność mapy kolorów pozwala również na analizę retrospektywną.

Tylko w kilku badaniach zaczęto wykorzystywać ARFI do analizy zwłóknienia wątroby w populacji pediatrycznej. Badania wykorzystujące SWE do oceny zwłóknienia wątroby są również ograniczone i wszystkie z wyjątkiem jednego przeprowadzono u dorosłych; jednak wczesne badania wykazały, że jest to dokładna metoda oceny stopnia zwłóknienia wątroby. Tutar i wsp. bezpiecznie przeprowadzili badanie z użyciem SWE u pacjentów pediatrycznych w Turcji. W Stanach Zjednoczonych nie przeprowadzono żadnych dedykowanych badań pediatrycznych, ponieważ technologia została niedawno zatwierdzona przez FDA do stosowania u dorosłych. Użycie tego urządzenia w pediatrii jest niezgodne z przeznaczeniem. To powiedziawszy, SWE ma względy bezpieczeństwa podobne do trybu Dopplera, który jest standardową technologią ultrasonograficzną stosowaną u pacjentów pediatrycznych w każdym wieku. Chociaż ma wyższy wskaźnik termiczny niż rutynowe badanie ultrasonograficzne w trybie B, jego pomiar mieści się w granicach bezpieczeństwa określonych przez Amerykański Instytut Ultradźwięków w Medycynie (AIUM).