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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.
NOTE: Ce protocole suit les directives du comité d'éthique de la recherche sur les humains locale.
1. Considérations générales
REMARQUE: Considérations générales en matière d'équipement, de stockage et de sécurité des données sont abordées dans la discussion.
2. Préparation de l'examen de CUS
3. Examen Grâce antérieur Fontanel
4. Examen Grâce Alternative acoustique de Windows
Des exemples de formation d'image réalisé selon le protocole décrit sont présentés sur les figures 1-7. Les images doivent être interprétées avec prudence par un observateur expérimenté. Imagerie symétrique est nécessaire pour l'interprétation adéquate des images coronales faites par la fontanelle antérieure (Figure 1). Toute lésion suspecte doit être visualisé à la fois un et (mi) plan sagittal coronale ou par visualisation à travers une fenêtre acoustique autre que la fontanelle antérieure. Utilisez Doppler couleur pour la visualisation des vaisseaux intracérébrales (figures 3, 4, 6 et 7). Quelques exemples de lésions intracérébrales sont présentés aux figures 5 (AVC postérieure droite de l'artère cérébrale, un caillot dans le ventricule latéral) et 6 (infraction veineuse striatum, troisième caillot de ventricule). Mesure fiable utilisant linéaires, elliptoid et le dépistage gratuit outils font partie de l'imagerie de routine (Figure 7 ). Mesures ventriculaires telles que l'indice de ventriculaire, antérieure largeur de klaxon et thalamo-occipitale la distance sont utilisés dans la pratique clinique pour surveiller la taille ventriculaire.
Figure 1:. Coupes coronales Imaging travers antérieure au fontanelle plans frontal standard.
Abréviations:
L = gauche
R = droite
VL = noyaux de thalamus ventrolatérales
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Figure 2: (Para) des sections sagittales Images par fontanelle antérieure au standard (para) des sections sagittales..
Abréviations:
CSP = cavum septi pellucidi
V3 = troisième ventricule
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Figure 3: Doppler coronale coronales images Doppler couleur à travers antérieure fontanelle..
Abréviations:
Un basilaire. = Artère basilaire
ICA = artère carotide interne
ICV = veine carotide interne
L = gauche
MCA = artère cérébrale moyenne
R = droite
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Figure 4: (Para) Doppler sagittal. (Para) sagittal images Doppler couleur à travers la fontanelle antérieure.
Abréviations:
ACA = artère cérébrale antérieure
Un basilaire. = Artère basilaire
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Figure 5:. Vue lambdoïde imagerie par fontanelle lambdoïde.
Abréviations:
PCA = artère cérébrale postérieure
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Figure 6: Temporale (latéral) vue. Imagerie par fontanelle latérale.
Abréviations:
Secteur ACA A1 = A1 de l'artère cérébrale antérieure
Acha = artère choroïdienne antérieure
MCA = artère cérébrale moyenne
PCA = artère cérébrale postérieure
V3 = troisième ventricule
V4 = quatrième ventricule
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Figure 7:. Vue Mastoid imagerie par mastoïde fontanelle.
Abréviations:
V4 = quatrième ventricule
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Nous décrire et démontrer une approche state-of-the-art pour néonatale Doppler CUS. Dans des mains expérimentées, ce est un excellent outil pour la sécurité, chevet série cérébrales néonatales imagerie. Dans de nombreux USIN les possibilités décrites ne sont pas utilisées de manière optimale. Ajout d'études Doppler permet pour le dépistage de la perméabilité des artères et des veines intracrâniennes. Les vitesses d'écoulement peuvent être évalués et indices obtenus. Doppler CUS permet la détection de la thrombose cérébrale sinovenous à un stade précoce dans le sens transversal fragile pour sigmoïde angle de sinus, permettant une intervention thérapeutique avant la course 2. L'utilisation de fenêtres acoustiques supplémentaires améliore la détection des lésions cérébrales.
Une autre technique beaucoup utilisée pour la neuro-imagerie dans les nouveau-nés gravement malades est IRM. IRM offre une excellente qualité d'image et est considéré comme supérieur à CUS pour identifier des lésions du cervelet et de la substance blanche blessures 15. Cependant, l'IRM est cher et son utilisation clinique dans les USIN est limitéeen raison de problèmes logistiques et de sécurité 1. CUS d'autre part est relativement pas cher, directement disponible et permet l'imagerie de série de chevet. Un protocole local pour l'imagerie de CUS séquentielle est souhaitable. L'utilisation de fenêtres supplémentaires acoustiques, l'imagerie Doppler couleur, des fréquences plus élevées de transducteurs et une interprétation prudente des images par un résultat d'observateurs expérimentés à haute précision pour identifier les lésions cérébrales (Plaisier, et al., Données non publiées).
En bref, CUS est un outil de bonne réputation pour l'imagerie cérébrale néonatale. Pour une utilisation optimale de la technique, il ya des aspects concernant le matériel, le stockage et la sécurité des données qui doivent être abordées. Assurez-vous que les paramètres spéciaux pour le cerveau du nouveau-né sont programmées sur la machine à ultrasons. Utilisez plusieurs transducteurs avec une bande de fréquences. Considérez ce qui sonde est la plus appropriée pour la zone d'intérêt. En général, des images de bonne qualité peuvent être obtenus en utilisant une sonde à une fréquence de 7,5 à 8,5 MHz. Un fre supérieurRésultats de fré- dans la perte de pénétration. Une fréquence plus basse permet une meilleure pénétration et par conséquent une meilleure vue des structures plus profondes, telles que la matière grise profonde. L'inconvénient d'une fréquence du capteur est inférieur perte de résolution. Cela peut être résolu en adaptant la mise au point ou l'utilisation de plusieurs points de discussion. Le faisceau d'ultrasons a la plus petite largeur à la profondeur du point de focalisation. Adaptation du point de focalisation améliore donc la résolution, permettant une vue plus détaillée de la région d'intérêt. Utilisation de plusieurs points de discussion permet une meilleure visualisation de la zone entre ces points. Pour CUS standard, le point de mise au point est de préférence destinée au ventriculaire ou zones périventriculaires 16. De multiples points de discussion peuvent provoquer des artefacts. Considérez ce qui sonde la taille est le plus approprié pour l'imagerie. Les sondes sont disponibles en différentes formes et tailles. Idéalement, l'empreinte doit être suffisamment petit pour tenir dans la fontanelle antérieure, nécessitant une tête de balayage convexe. Dans les plus petits bébés prématurés, seule unemultiélément peut être assez petit pour tenir dans la fontanelle antérieure: dans cette sonde le faisceau d'ultrasons diverge d'un point. Multiéléments sondes convexes produisent (secteur) images en forme de tarte. Dans un transducteur en réseau linéaire, les éléments à cristaux sont agencés parallèlement les uns aux autres, produisant une image rectangulaire avec une haute qualité d'image. Cependant, les résultats à haute fréquence dans la perte de pénétration et à cause de sa grande taille le transducteur de réseau linéaire ne seront pas optimales de la fontanelle antérieure.
Acquisition d'images de bonne qualité ne dépend pas seulement de la qualité de l'équipement utilisé, mais aussi sur les compétences de l'examinateur. Assurez-vous que les opérateurs soient convenablement formés à CUS néonatale. Les opérateurs doivent se familiariser avec les fonctions comme le gain, le temps compensation de gain, la plage dynamique, filtres de réduction du chatoiement.
Assurez-vous que le personnel technique qualifié est disponible pour l'équipement de service. Sondes contiennent des composants délicats, qui peuvent facilement être endommagéssinon manipulés avec soin. Faites un effort conscient pour protéger l'équipement lors de l'utilisation quotidienne. Considérez comment stocker les images obtenues. Ils peuvent être stockés numériquement ou imprimés et stockés avec le dossier du patient.
Il faut être conscient des risques potentiels et le fardeau de la CUS pour les nouveau-nés gravement malades. La manipulation supplémentaire impliqué dans la pression des examens et de l'application et de gel froid à la fontanelle (s) pourrait conduire à une instabilité respiratoire. Aussi, il ya un risque potentiel de dislocation des tubes ou des dispositifs intraveineux, des micro-organismes introduction de l'équipement qui ne est pas nettoyé convenablement ou de l'examinateur, et des éventuels effets nocifs des ondes ultrasonores 17. Ces questions peuvent être évités ou réduits avec des précautions assez simples. Comme mentionné précédemment, l'enfant doit être pris en charge par un travailleur de soins de santé ou d'un parent selon les principes du nouveau-né individualisé développement Entretien et Programme d'évaluation 6. Bien hANUTENTION la sonde, maintenir la pression appliquée à un minimum. Gel froid peut être réchauffé avant l'examen. Équipements ultrasons doit être nettoyé régulièrement. Après chaque examen, la sonde doit être nettoyée. Consultez le fabricant si les sondes sont adaptés à être nettoyée avec un désinfectant.
Au niveau du tissu, l'énergie ultrasonore est convertie en chaleur qui peut augmenter la température locale. La quantité d'énergie absorbée dépend du type de tissu, la durée de l'exposition et le mode échographie ou l'itinéraire. imagerie Doppler, cependant, a un potentiel de sortie plus élevée par rapport à l'imagerie en mode B standard, en raison de son intensité et de la petite zone de tissu en cours d'examen 18. Par conséquent, limiter la durée d'exposition à un minimum, en particulier dans l'imagerie Doppler. Les organismes de réglementation tels que l'American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM), la Société échographie médicale britannique (BMUS), Fédération européenne des sociétés de Ultrasound in Medicine and Biology (EFSUMB), et la Fédération mondiale de Ultrasound in Medicine and Biology (WFUMB), ont publié des lignes directrices sur les indices mécaniques et thermiques pour l'échographie diagnostique. Indices thermiques et mécaniques de moins d'un sont généralement acceptées comme sûr 18. Réglages standard doivent être conservés dans la fourchette indiquée dans ces lignes directrices et quand le réglage des paramètres lors de l'examen On doit se assurer de respecter ces directives, en particulier lors de l'examen Doppler couleur. Assurez-vous de désactiver le mode Doppler éteint et revenir au mode d'imagerie normale dès que l'examen Doppler est terminé. A ce jour il ne existe aucune preuve d'effets indésirables de l'échographie chez les nouveaux nés. Il ya eu des rapports d'un risque légèrement accru de retard de langage, à gauche impartialité chez les garçons et la restriction de croissance intra-utérin après l'exposition du fœtus aux ultrasons 18. Une revue systématique récente a montré que l'échographie pendant la grossesse n'a pas été associée à périnatale défavorable ou l'enfance L tatse 19. Cependant, dans la plupart des études machines à ultrasons examinés ont été utilisés avec un potentiel de sortie inférieure à 18 actuellement disponibles.
Garder les questions de sécurité mentionnées ci-dessus à l'esprit, de nouvelles avancées dans la technologie des ultrasons vont conduire à une amélioration de la qualité de l'image et élargiront les possibilités de l'imagerie CUS. Les exemples incluent les appareils portables de poche, transducteurs sans fil, l'imagerie 3D, l'échographie et élastographie ShearWave fonctionnelle.
En conclusion, Doppler CUS est un excellent outil, relativement peu coûteux pour série néonatale neuroimagerie de chevet entre des mains expérimentées. L'utilisation optimale des équipements et techniques actuellement disponibles fournit une meilleure qualité d'image et améliore la valeur diagnostique 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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