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Cranial ultrasound (CUS) is a valuable tool for brain imaging in critically ill neonates. This video shows a comprehensive approach for neonatal (Doppler) CUS for both clinical and research purposes, including a bedside demonstration of the technique.
Cranial ultrasound (CUS) is a reputable tool for brain imaging in critically ill neonates. It is safe, relatively cheap and easy to use, even when a patient is unstable. In addition it is radiation-free and allows serial imaging. CUS possibilities have steadily expanded. However, in many neonatal intensive care units, these possibilities are not optimally used. We present a comprehensive approach for neonatal CUS, focusing on optimal settings, different probes, multiple acoustic windows and Doppler techniques. This approach is suited for both routine clinical practice and research purposes. In a live demonstration, we show how this technique is performed in the neonatal intensive care unit. Using optimal settings and probes allows for better imaging quality and improves the diagnostic value of CUS in experienced hands. Traditionally, images are obtained through the anterior fontanel. Use of supplemental acoustic windows (lambdoid, mastoid, and lateral fontanels) improves detection of brain injury. Adding Doppler studies allows screening of patency of large intracranial arteries and veins. Flow velocities and indices can be obtained. Doppler CUS offers the possibility of detecting cerebral sinovenous thrombosis at an early stage, creating a window for therapeutic intervention prior to thrombosis-induced tissue damage. Equipment, data storage and safety aspects are also addressed.
Since its clinical introduction in the late 1970’s cranial ultrasound (CUS) has been widely used for detecting congenital anomalies and acquired brain lesions during the neonatal period. In many neonatal intensive care units (NICUs), CUS has become indispensable in the care for critically ill neonates. Major advantages are its relatively low cost and the fact that it can be performed at bedside, even when a patient is unstable. In addition it is radiation-free and allows for serial imaging. Another technique often used for neuroimaging in critically ill neonates is magnetic resonance imaging (MRI). MRI provides excellent image quality, but its clinical use in NICU’s is currently limited because of logistic and safety issues1.
Over time, quality of CUS has drastically improved, with advancing technique leading to higher resolution, faster image processing and digital display and back-up. Important brain structures can be adequately visualized using optimal settings. Traditionally, images are obtained through the anterior fontanel. This approach is less suitable for evaluation of infratentorial structures because they are located far away from the transducer and the highly echoic tentorium impedes their assessment. Use of high-frequency linear transducers through alternative acoustic windows and adapted settings also provides access to these brain regions. Examples of these supplemental acoustic windows are the lambdoid (posterior), mastoid and lateral (temporal) fontanels. So far, however, only few NICUs use these additional acoustic windows routinely2-5. Doppler techniques can be used for screening patency of intracranial vessels. Flow velocities and indices in cerebral arteries can also be obtained. Some manufacturers now provide hardware to visualize flow around 2 cm/sec (Raets, et al., unpublished data). Small vessels are well displayed: medullary trunks and channels, subependymal veins tributing to the thalamostriate veins, and perforator arteries.
We present our approach of neonatal CUS, focusing on the use of different transducers, multiple acoustic windows and Doppler techniques. Neonatologists and radiologists use this approach in daily clinical practice but is also suitable for research purposes. In the practical part of the video we demonstrate bedside use in the NICU.
NOTA: Este protocolo se ajusta a las directrices del comité de ética de investigación en humanos local.
1. Consideraciones generales
NOTA: Consideraciones generales sobre los equipos, almacenamiento y seguridad de los datos se tratan en la Discusión.
2. Preparación del Examen CUS
3. Examen través fontanela anterior
4. Examen través de Acústica de Windows Alternativa
Ejemplos de formación de imágenes hecha de acuerdo con el protocolo descrito se presentan en las Figuras 1 - 7. Las imágenes deben ser cuidadosamente interpretados por un observador experimentado. Imagen simétrica es necesaria para una adecuada interpretación de las imágenes coronales realizadas a través de la fontanela anterior (Figura 1). Cualquier lesión sospechosa debe ser visualizado en tanto a como (medio) plano sagital coronal o por la visualización a través de una ventana acústica distinta de la fontanela anterior. Utilice Doppler color para la visualización de los vasos intracerebrales (Figuras 3, 4, 6 y 7). Algunos ejemplos de lesiones intracerebrales se muestran en las Figuras 5 (posterior derecho de la arteria cerebral accidente cerebrovascular, coágulo en el ventrículo lateral) y 6 (infracción venosa estriatal, tercera coágulo de ventrículo). Fiable medición utilizando lineales, elliptoid y el rastreo libre herramientas forman parte de la rutina de imágenes (Figura 7 ). Mediciones ventriculares como el índice ventricular, ancho asta anterior y tálamo-occipital distancia se utilizan en la práctica clínica para controlar el tamaño del ventrículo.
Figura 1:. Coronal secciones de imagen a través de la fontanela anterior en planos coronal estándar.
Abreviaturas:
L = izquierda
R = derecha
VL = núcleos ventrolateral del tálamo
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Figura 2: (Para) secciones sagitales imágenes a través de la fontanela anterior al estándar (para) secciones sagitales..
Abreviaturas:
CSP = cavum septum pellucidum
V3 = tercer ventrículo
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Figura 3: Doppler coronal imágenes Doppler color de coronales a través fontanela anterior..
Abreviaturas:
Basilar a. = Arteria basilar
ICA = arteria carótida interna
ICV = vena carótida interna
L = izquierda
MCA = arteria cerebral media
R = derecha
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Figura 4: (Para) Doppler sagital. (Para) Doppler color de sagital a través de la fontanela anterior.
Abreviaturas:
ACA = arteria cerebral anterior
Basilar a. = Arteria basilar
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Figura 5:. Vista lambdoidea Imaging través fontanela lambdoide.
Abreviaturas:
PCA = arteria cerebral posterior
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Figura 6: Temperaturaoral (lateral) vista. Imaging través fontanela lateral.
Abreviaturas:
ACA segmento A1 = A1 de la arteria cerebral anterior
AChA = arteria coroidea anterior
MCA = arteria cerebral media
PCA = arteria cerebral posterior
V3 = tercer ventrículo
V4 = cuarto ventrículo
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Figura 7:. Vista Mastoideo Imaging través fontanela mastoidea.
Abreviaturas:
V4 = cuarto ventrículo
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Describimos y demostrar un enfoque estado-of-the-art para CUS Doppler neonatal. En manos expertas, esta es una excelente herramienta para, junto a la cama de serie de imágenes del cerebro neonatal seguro. En muchas UCIN no se utilizan de forma óptima las posibilidades descritas. Adición de estudios Doppler permite la detección de la permeabilidad de las arterias intracraneales y las venas. Las velocidades de flujo pueden ser evaluados y los índices obtenidos. Doppler CUS permite la detección de trombosis seno-venosa cerebral en una etapa temprana en la transversal frágil para sigmoideo ángulo del seno, lo que permite la intervención terapéutica antes de la carrera de 2. El uso de ventanas acústicas suplementarios mejora la detección de la lesión cerebral.
Otra técnica muy utilizada para la neuroimagen en los recién nacidos críticamente enfermos es MRI. RM proporciona una excelente calidad de imagen y se considera superior a CUS en la identificación de las lesiones del cerebelo y lesión de la sustancia blanca 15. Sin embargo, la RM es caro y su uso clínico en UCIN está limitadadebido a problemas logísticos y de seguridad 1. CUS en el otro lado es relativamente barato, directamente disponible y permite obtener imágenes de cabecera de serie. Un protocolo local para obtener imágenes CUS secuencial es deseable. El uso de ventanas suplementarios acústicos, Doppler color, las frecuencias más altas de transductores y cuidadosa interpretación de las imágenes por un experimentado resultados observadores en alta precisión para identificar lesiones cerebrales (Plaisier, et al., Datos no publicados).
En resumen, CUS es una herramienta de confianza para obtener imágenes del cerebro neonatal. Para un uso óptimo de la técnica, hay aspectos referentes a los equipos, almacenamiento y seguridad de los datos que deben ser abordados. Hacer ajustes especiales para asegurarse de que el cerebro neonatal se programan en el ecógrafo. Utilice múltiples transductores con una banda de frecuencias. Considere que la sonda es más adecuado para el área de interés. En general, las imágenes de buena calidad se pueden obtener usando una sonda con una frecuencia de 7.5 a 8.5 MHz. Un fre superiorresultados de fre- en pérdida de penetración. Una frecuencia más baja permite una mejor penetración y por lo tanto una mejor vista de las estructuras más profundas, tales como la materia gris profundo. El inconveniente de un transductor de frecuencia menor es la pérdida de resolución. Esto se puede resolver mediante la adaptación del enfoque o el uso de múltiples puntos de enfoque. El haz de ultrasonidos tiene la anchura más estrecha en la profundidad del punto de enfoque. Adaptación del punto de enfoque, por tanto, mejora la resolución, lo que permite una visión más detallada de la región de interés. El uso de múltiples puntos de enfoque permite una mejor visualización de la zona entre estos puntos. Para CUS estándar, el punto de enfoque está dirigido preferentemente a la ventricular o áreas periventriculares 16. Puntos focales múltiples pueden causar artefactos. Considere que la sonda tamaño es más adecuado para formación de imágenes. Las sondas están disponibles en diferentes formas y tamaños. Idealmente, la huella debe ser lo suficientemente pequeño para caber en la fontanela anterior, lo que exige un cabezal de exploración convexa. En los recién nacidos prematuros más pequeños, sólo unasonda de red en fase puede ser lo suficientemente pequeño como para caber en la fontanela anterior: en esta sonda el haz de ultrasonido se aparta de un punto. Phased Array sondas convexas producen imágenes en forma de tarta (sector). En un transductor de matriz lineal, elementos de cristal están dispuestos paralelos entre sí, produciendo una imagen rectangular con alta calidad de imagen. Sin embargo, los resultados de alta frecuencia en la pérdida de penetración y debido a su gran tamaño del transductor lineal no caben perfectamente en la fontanela anterior.
La adquisición de imágenes de buena calidad no sólo depende de la calidad de los equipos utilizados, sino también en las habilidades del examinador. Hacer operadores estén debidamente capacitados en CUS neonatal. Los operadores deben estar familiarizados con funciones como ganancia, compensación de ganancia de tiempo, el rango dinámico, filtros de reducción de moteado.
Asegure que el personal técnico cualificado seguro está disponible para los equipos de servicio. Las sondas contienen componentes delicados que se pueden dañar fácilmentesi no se maneja con cuidado. Haga un esfuerzo consciente para proteger el equipo durante el uso diario. Considere cómo almacenar las imágenes obtenidas. Se pueden almacenar en formato digital o impreso y almacenado con el archivo del paciente.
Uno debe ser consciente de los riesgos potenciales y la carga de CUS para los recién nacidos críticamente enfermos. El manejo adicional implicado en la presión de los exámenes y la aplicación y el gel frío para la fontanela (s) podría conducir a la inestabilidad respiratoria. Además, hay un riesgo potencial de dislocación de tubos o dispositivos intravenosos, de la introducción de microorganismos de los equipos que no se limpia adecuadamente o desde el examinador, y de posibles efectos peligrosos de las ondas de ultrasonido 17. Estas cuestiones pueden prevenirse o reducirse con precauciones bastante simples. Como se mencionó anteriormente, el niño debe ser apoyado por un trabajador de la salud o de los padres de acuerdo con los principios del Programa de Evaluación del recién nacido 6 Individualizado de Atención y Desarrollo. Mientras handling la sonda, mantenga la presión aplicada a un mínimo. Gel frío puede ser calentado antes del examen. Equipo de ultrasonido se debe limpiar con regularidad. Después de cada examen, la sonda debe ser limpiada. Consulte con el fabricante si las sondas son adecuadas para ser limpiada con desinfectante.
A nivel del tejido, la energía de ultrasonidos se convierte en calor que puede aumentar la temperatura local. La cantidad de energía absorbida depende del tipo de tejido, la duración de la exposición y el ultrasonido modo o ruta. Formación de imágenes Doppler, sin embargo, tiene mayor potencial de salida en comparación con formación de imágenes en modo B estándar, debido a su intensidad y la pequeña área de tejido que está siendo examinado 18. Por lo tanto, mantener la duración de la exposición a un mínimo, especialmente en formación de imágenes Doppler. Los organismos reguladores, como el Instituto Americano de Ultrasonido en Medicina (AIUM), la Sociedad Ecografía Médica Británica (BMUS), la Federación Europea de Sociedades de Ultrasonido en Medicina y Biología (EFSUMB), y la Federación Mundial de Ultrasonido en Medicina y Biología (WFUMB), han publicado directrices sobre índices mecánico y térmico de ultrasonido diagnóstico. Índices térmicos y mecánicos menores de un son generalmente aceptados como seguros 18. Ajustes estándar deben mantenerse dentro del rango indicado en las presentes directrices y al ajustar la configuración durante el examen uno debe asegurarse de cumplir con estas directrices, especialmente durante el examen Doppler color. Asegúrese de activar el modo Doppler apagado y volver al modo de imagen normal tan pronto como se complete el examen Doppler. Hasta la fecha no hay evidencia de efectos adversos de la ecografía en los neonatos. Ha habido informes de un leve aumento de riesgo de retraso en el habla, la izquierda lateralidad en los niños y la restricción del crecimiento intrauterino después de la exposición fetal a la ecografía 18. Una revisión sistemática reciente encontró que la ecografía durante el embarazo no se asoció con perinatal adverso o la infancia efectos directose 19. Sin embargo, en la mayoría de las máquinas de ultrasonido estudios revisados se utiliza con menor potencial de producción que actualmente dispone de 18.
Mantener los problemas de seguridad antes mencionados en mente, nuevos avances en la tecnología de ultrasonido conducirán a mejorar la calidad de la imagen y se ampliarán las posibilidades de formación de imágenes CUS. Los ejemplos incluyen los dispositivos portátiles de mano, transductores inalámbricos, imágenes en 3D, ecografía funcional y ShearWave elastografía.
En conclusión, Doppler CUS es una excelente herramienta, relativamente barato para serie neuroimagen cabecera neonatal en manos experimentadas. El uso óptimo de los equipos y las técnicas disponibles en la actualidad ofrece una mejor calidad de imagen y mejora el valor diagnóstico de la CUS.
The authors have nothing to disclose.
We thank the nurses (appearing on film) for supporting the neonates.
We thank J. Hagoort, MA, linguist, Department of Pediatric Surgery, Erasmus MC-Sophia Children’s Hospital, Rotterdam, the Netherlands, for reading and correcting the manuscript.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
MyLab 70 | Esaote (Genoa, Italy) | Ultrasound system |
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