Ecografía de contraste

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Ecografía de contraste (CEUS) es la aplicación de ultrasonido medio de contraste tradicional sonografía médica. Agentes de contraste del ultrasonido dependen de las diferentes maneras en que se reflejan las ondas sonoras de las interfaces entre las sustancias. Esta puede ser la superficie de una burbuja de aire pequeño o una estructura más compleja. Medios de contraste disponible en el mercado están llenos de gas microburbujas que se administran por vía intravenosa para el circulación sistémica. Microburbujas tienen un alto grado de ecogenicidad, que es la capacidad de un objeto de reflejar las ondas de ultrasonido. La ecogenicidad diferencia entre el gas en las microburbujas y la suavidad tejido alrededores del cuerpo es inmenso. Por lo tanto, imágenes de ultrasonido utilizando agentes de contraste microburbujas realza el ultrasonido retrodispersión, o la reflexión de las ondas de ultrasonido, para producir un único Ecografía con mayor contraste debido a la diferencia de alta ecogenicidad. Contraste ultrasonido puede utilizarse para obtener imágenes de sangre perfusión en órganos, medida flujo sanguíneo la tarifa en el corazón y otros órganos, y tiene otras aplicaciones también.

Targeting ligandos vinculan a receptores característica de intravascular las enfermedades pueden ser conjugadas con microburbujas, que permite las microburbujas complejo a acumularse selectivamente en áreas de interés, tales como enfermo o tejidos anormales. Esta forma de imagen molecular, conocido como dirigida ultrasonido contraste, sólo generará una señal de ultrasonido fuerte si apunta microburbujas lazo en el área de interés. Ultrasonido contraste objetivo potencialmente puede tener muchas aplicaciones en ambos diagnóstico médico y terapéutica médica. Sin embargo, la técnica específica aún no ha sido aprobada para uso clínico.

Contenido

  • 1 Ecocardiograma de burbuja
  • 2 Agentes de contraste de microburbujas
    • 2.1 Características generales
    • 2.2 Agentes específicos
    • 2.3 Microburbujas dirigidas
  • 3 Cómo funciona
    • 3.1 No focalizados CEUS
    • 3.2 Objetivos CEUS
  • 4 Aplicaciones
    • 4.1 No focalizados CEUS
    • 4.2 Objetivos CEUS
  • 5 Ventajas
  • 6 Desventajas
  • 7 Véase también
  • 8 Referencias
  • 9 Enlaces externos

Ecocardiograma de burbuja

Un ecocardiograma es un estudio de la corazón uso de la ecografía. Un ecocardiograma de la burbuja es una extensión de esto que utiliza las burbujas de aire simple como un medio de contraste durante este estudio y a menudo tiene que ser solicitado específicamente. Aunque color Doppler puede utilizarse para detectar flujos anormales entre las cámaras del corazón (e.g. foramen oval permeable) tiene una limitada sensibilidad. Cuando se busca específicamente un defecto como esta pequeñas burbujas de aire pueden ser utilizado como un medio de contraste e inyectado por vía intravenosa, donde viajan hacia el lado derecho del corazón. La prueba sería positiva para una comunicación anormal si las burbujas se ven pasar hacia el lado izquierdo del corazón. (Normalmente salen los corazón a través de la arteria pulmonar "y ser detenido por los pulmones). Esta forma burbuja de medio de contraste se genera en un ad hoc base por el ensayo clínico agitando solución salina normal (por ejemplo mediante la transferencia rápida y repetidamente de la solución salina entre dos conectado jeringas) inmediatamente antes de la inyección.

Agentes de contraste de microburbujas

Características generales

Hay una gran variedad de microburbujas agentes de contraste. Microburbujas difieren en su composición de cáscara, maquillaje base de gas, y sea o no que son objeto.

  • Cáscara de microburbujas:: selección de material de la cáscara determina cuán fácilmente las microburbujas es tomado por el sistema inmune. Más hidrófilo material tiende a tomar más fácilmente, lo que reduce el tiempo de residencia de microburbujas en la circulación. Esto reduce el tiempo disponible para imágenes de contraste. El material de la cáscara también afecta la elasticidad mecánica microburbujas. El más elástico del material, la energía más acústica puede soportar antes de estallar.[1] Actualmente, están constituidas por las cáscaras de microburbujas albúmina, galactosa, lípidos, o polímeros.[2]
  • Núcleo de gas de microburbujas:: El núcleo de gas es la parte más importante de las microburbujas de contraste del ultrasonido porque determina la ecogenicidad. Cuando las burbujas de gas están atrapadas en un ultrasonido frecuencia campo, compresa, oscilary reflejan una característica Eco - esto genera la ecografía fuerte y única en contraste ultrasonido. Núcleos de gas pueden estar compuestas de aire, o gases pesados como perfluorocarbono, o nitrógeno.[2] Gases pesados son menos solubles en agua y es menos probables que salga de las microburbujas que conduce a la disolución de microburbujas.[1] Como resultado, microburbujas con núcleos de gas pesado duran más tiempo en circulación.

Independientemente de la composición de base shell o gas, microburbujas tamaño es bastante uniforme. Mienten dentro de un rango de 1 a 4 micras de diámetro. Eso los hace más pequeños que los glóbulos rojos, lo que permite que fluya fácilmente a través de la circulación, así como la microcirculación.

Agentes específicos

  • SonoVue, hecha por Bracco (empresa), consiste en microburbujas de hexafluoruro de azufre. Se utiliza principalmente para caracterizar las lesiones del hígado que no pueden ser identificadas correctamente usando ultrasonido convencional (modo b). Se ha estudiado el uso de SonoVue para evaluar la respuesta temprana al anti angiogenetic medicamentos de quimioterapia contra el cáncer, con resultados prometedores. Estudios más amplios están en curso.
  • Optison, un Food and Drug Administration (FDA)-aprobado de microburbujas GE Healthcare, tiene un núcleo de gas de shell y octafluoropropano de albúmina. El segundo aprobado por la FDA microburbujas, Levovist, hecha por Schering, tiene una cáscara del lípido/galactosa y un núcleo de aire.[2]
  • Microesferas de lípidos Perflexane (nombre comercial Imagent o anteriormente Imavist) es una suspensión inyectable desarrollada por Alianza farmacéutica aprobado por la FDA (en junio de 2002) para mejorar la visualización de la cámara ventricular izquierda del corazón, la delimitación de las fronteras endocárdicos en pacientes con ecocardiogramas subóptimos. Al lado de su uso para evaluar la perfusión y función cardiaca se utiliza también como un potenciador de las imágenes de la próstata, hígado, riñones y otros órganos.[3]
  • Perflutren están constituidas por microesferas de lípidos (nombre comercial Definity) octafluoropropano encapsulado en un exterior cáscara de lípidos.[4]

Microburbujas dirigidas

Microburbujas dirigidas están bajo desarrollo preclínico. Conservan las mismas características generales de microburbujas focalizados, pero ellos están equipados con ligandos que se unen a receptores específicos expresados por tipos celulares de interés, tales como células inflamadas o las células cancerosas. Microburbujas actuales en desarrollo se componen de una cáscara de monocapa de lípidos con un núcleo de gas perflurocarbon. La cáscara del lípido también está cubierta con un glicol de polietileno Capa (PEG). PEG previene la agregación de microburbujas y hace más no reactiva las microburbujas. Temporalmente "esconde" las microburbujas de la absorción del sistema inmunológico, aumentando la cantidad de tiempo de circulación y por lo tanto, proyección de imagen de tiempo.[5] Además de la capa de PEG, la cáscara se modifica con las moléculas que permiten la fijación de ligandos unen ciertos receptores. Estos ligandos se unen a las microburbujas utilizando carbodiimida, maleimida, o acoplamiento de biotina-estreptavidina.[5] Biotina-estreptavidina es la estrategia más popular de acoplamiento porque de biotina afinidad por estreptavidina es muy fuerte y es fácil de etiquetar los ligandos con biotina. En la actualidad, estos ligandos son anticuerpos monoclonales producido a partir de cultivos de células animales que se unen específicamente a los receptores y moléculas expresadas por el tipo de la célula diana. Puesto que los anticuerpos no son humanizados, elicite una respuesta inmune cuando se utiliza en la terapia humana. Humanizar los anticuerpos es un proceso costoso y consumen tiempo, así que sería ideal para encontrar una fuente alternativa de ligandos, como objetivo sintético fabricado péptidos que realizan la misma función, pero sin los problemas inmunes.

Cómo funciona

Hay dos formas de la ecografía de contraste, no dirigido (utilizadas en la clínica de hoy) y específica (bajo desarrollo preclínico). Los dos métodos difieren ligeramente de unos a otros.

No focalizados CEUS

Microburbujas focalizados, como el ya mencionado SonoVue, Optison o Levovist, se inyectan por vía intravenosa en la circulación sistémica en un bolo pequeño. Las microburbujas permanecerá en la circulación sistémica durante un cierto período de tiempo. Durante ese tiempo, se dirigen las ondas del ultrasonido en el área de interés. Cuando microburbujas en la sangre fluyen sin pasar por la ventana de imagen, las microburbujas' compresible núcleos de gas oscilar en respuesta al campo de energía sónico de alta frecuencia, como se describe en el ultrasonido artículo. Las microburbujas reflejan una única Eco Eso contrasta marcadamente al tejido circundante debido al desajuste de órdenes de magnitud entre la ecogenicidad microburbujas y tejido. El sistema de ultrasonido convierte la ecogenicidad fuerte en una contraste de imagen del área de interés. De esta manera, eco de la circulación sanguínea se ha mejorado, permitiendo al clínico distinguir sangre de los tejidos circundantes.

Objetivos CEUS

Ultrasonido contraste objetivo funciona de manera similar, con algunos cambios. Microburbujas dirigidas con ligandos que se unen ciertos marcadores moleculares que se expresan por el área de interés de imagen aún son inyectados sistémicamente en un bolo pequeño. Microburbujas teóricamente viajan a través del sistema circulatorio, eventualmente encontrar sus respectivos objetivos y vinculante específicamente. Entonces se pueden dirigir las ondas del ultrasonido en el área de interés. Si un número suficiente de microburbujas ha consolidado en el área, sus núcleos de gas compresible oscilan en respuesta al campo de energía sónico de alta frecuencia, como se describe en el ultrasonido artículo. Las microburbujas dirigidas también reflejan un eco único que contrasta con el tejido circundante debido al desajuste de órdenes de magnitud entre la ecogenicidad microburbujas y tejido. El sistema de ultrasonido convierte la ecogenicidad fuerte en una imagen de contraste de la zona de interés, revelar la ubicación de las microburbujas encuadernadas.[6] Detección de encuadernado microburbujas entonces puede mostrar que el área de interés es expresar ese marcador molecular particular, que puede ser indicativo de un determinado Estado de enfermedad, o identificar células particulares en el área de interés.

Aplicaciones

Ultrasonidos focalizados de contraste se aplican actualmente en ecocardiografía y Radiología. Ecografía de contraste objetivo está siendo desarrollado para una variedad de aplicaciones médicas.

No focalizados CEUS

Microburbujas focalizados como Optison y Levovist son utilizados actualmente en la ecocardiografía. Además, SonoVue[7] agente de contraste del ultrasonido se utiliza en radiología para la caracterización de la lesión.

  • Órgano borde delineación:: microburbujas pueden realzar el contraste en la interfase entre el tejido y la sangre. Una imagen más clara de esta interfaz proporciona al clínico una mejor imagen de la estructura de un órgano. Estructura del tejido es crucial en los ecocardiogramas, donde un adelgazamiento, engrosamiento o irregularidad en la pared del corazón indica un problema cardíaco grave que requiere un seguimiento o tratamiento.
  • Perfusión y volumen de la sangre:: ultrasonido contraste mantiene la promesa de (1) evaluar el grado de perfusión de la sangre en un órgano o área de interés y (2) evaluar el volumen de sangre en un órgano o área de interés. Cuando se utiliza en conjunción con Doppler ultrasonido de microburbujas pueden medir el flujo miocárdico para diagnosticar problemas en las válvulas. Y se hace eco de la intensidad relativa de las microburbujas[8] también puede proporcionar una estimación cuantitativa sobre el volumen de sangre.
  • Caracterización de la lesión:: contraste ultrasonido juega un papel en la diferenciación entre lesiones hepáticas focales benignas y malignas. Esta diferenciación se basa en la observación[9] o procesamiento[10][11] del patrón vascular dinámico en una lesión con respecto a su tejido circundante parénquima.

Objetivos CEUS

  • Inflamación:: Agentes de contraste pueden estar diseñados para enlazar a ciertas proteínas que se expresan en enfermedades inflamatorias tales como Enfermedad de Crohn, ateroesclerosise incluso ataques al corazón. Las células de interés en tales casos son células endoteliales de los vasos sanguíneos, y leucocitos:
    • Los vasos sanguíneos inflamados expresan específicamente ciertos receptores, funcionando como moléculas de adhesión celular, como VCAM-1, ICAM-1, E-selectina. Si microburbujas se dirigen con ligandos que se unen a estas moléculas, puede utilizarse en ecocardiografía de contraste para detectar la aparición de la inflamación. La detección temprana permite diseñar mejores tratamientos. Han habido intentos de microburbujas de traje con anticuerpos monoclonales que se unen P-selectina, ICAM-1, y VCAM-1,[2] Pero la adhesión a la Diana molecular fue pobre y una gran fracción de microburbujas que enlaza al objetivo separado rápidamente, especialmente a altas tensiones de esquileo de relevancia fisiológica.[12]
    • Leucocitos poseen las eficiencias de alta adherencia, debido en parte a una doble-ligando selectina-integrina sistema de detención de la célula.[13] (Par) un ligando al receptor:PSGL-1:: selectina) tiene un enlace rápido en tasas para frenar el leucocito y permite el segundo par (integrina:inmunoglobulina Superfamilia), que tiene una tasa más lenta en velocidad pero lenta apagado-para detener el leucocito, cinéticamente mejorar la adherencia. Ha habido intentos para hacer contraste agentes se unen a estos ligandos, con técnicas como dual-ligando dirigidas a distintos receptores de microesferas de polímero,[14][15] y biomimcry del sistema de detención de los leucocitos selectina-integrina celular,[16] habiendo demostrado una eficacia mayor adherencia, pero todavía no eficiente lo suficiente para permitir clínico el uso de ultrasonido dirigido contraste para la inflamación.
  • Trombosis y trombólisis:: Activado plaquetas son los componentes principales de los coágulos sanguíneos (trombos). Microburbujas puede ser conjugado con una recombinante fragmento variable de cadena simple específico para activado glicoproteína IIb/IIIa (GPIIb/IIIa), que es el más abundante receptor de la superficie de la plaqueta. A pesar de la alta tensión de esquileo en la zona del trombo, las microburbujas GPIIb/IIIa-dirigidos específicamente a se unen a las plaquetas activadas y permiten en tiempo real de imágenes moleculares de la trombosis, tales como en infarto de miocardio, así como supervisar el éxito o el fracaso de la trombólisis farmacológica.[17]
  • Cáncer:: las células cancerosas también expresan un conjunto específico de los receptores, principalmente los receptores que estimulan angiogénesis, o el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos. Si microburbujas se dirigen con ligandos que unen a los receptores como VEGF, pueden no invasivamente y específicamente identificar las áreas de los cánceres.
  • Entrega del gene: Vector de ADN puede ser conjugada con las microburbujas. Microburbujas pueden ser dirigidas con ligandos que se unen a receptores expresados por el tipo de célula de interés. Cuando las microburbujas dirigidas se acumulan en la superficie celular con su carga de ADN, el ultrasonido puede utilizarse para reventar las microburbujas. La fuerza asociada con el estallido puede temporalmente permeablize tejidos circundantes y permitir el ADN entrar más fácilmente en las células.
  • Entrega de la droga:: las drogas pueden ser incorporadas en cáscara de lipídicas de las microburbujas. De gran tamaño en comparación con otros vehículos de entrega de drogas como de las microburbujas liposomas puede permitir que una mayor cantidad de droga que se entregará por vehículo. Dirigidos por las microburbujas droga-cargado con ligandos que se unen a un tipo de células específicas, no sólo entregará la droga específicamente microburbujas, pero pueden también proporcionar la verificación de que el medicamento se entrega si el área es reflejado mediante ecografía.

Ventajas

Además de las ventajas mencionadas en el sonografía médica entrada, ultrasonido contraste agrega estas ventajas adicionales:

  • El cuerpo es el 73% de agua y por lo tanto, acústicamente homogénea. Sangre y los tejidos circundantes tienen similares echogenicities, así también es difícil de discernir claramente el grado de flujo sanguíneo, la perfusión o la interfaz entre el tejido y la sangre usando ultrasonido tradicional.[2]
  • Imágenes por ultrasonido permite evaluar en tiempo real del flujo de sangre.[18]
  • Destrucción de microburbujas por ultrasonido[19] en la imagen plano permite la cuantificación absoluta de la perfusión del tejido.[20]
  • Imagenología molecular ultrasónico es más segura que las modalidades de imagen moleculares tales como cintigrafía Porque no involucra a la radiación.[18]
  • Alternativa molecular imaging modalidades, tales como MRI, PET, y SPECT son muy costosos. Ecografía, por otro lado, es muy costo-eficientes y ampliamente disponibles.[6]
  • Puesto que microburbujas pueden generar tales señales fuertes, se necesita una dosis intravenosa menor, microgramos de microburbujas son necesarios en comparación a miligramos por otras modalidades de imágenes moleculares tales como Agentes de contraste MRI.[6]
  • Estrategias de microburbujas son versátiles y modulares. Apuntando a una nueva área sólo implica conjugar un nuevo ligando.
  • Dirigidos a activos pueden ser aumentado (adherencia mejorada microburbujas) Fuerza de radiación acústica[16][21] utilizando un sistema de proyección de imagen del ultrasonido clínico en modo 2D [22][23] y modo 3D.[24]

Desventajas

Además de las deficiencias mencionadas en el sonografía médica entrada, ultrasonido contraste sufre las siguientes desventajas:

  • Microburbujas no duran mucho tiempo en circulación. Tienen tiempos de residencia de baja circulación porque ya sea ocupados por células del sistema inmunitario u ocupados por el hígado o bazo incluso cuando están cubiertos con PEG.[6]
  • Ultrasonido produce más calor como aumenta la frecuencia, así que debe ser supervisada cuidadosamente la frecuencia ultrasónica.
  • Microburbujas irrumpió en las frecuencias de ultrasonido baja y en altos índices mecánicos (MI), que es la medida de la potencia acústica del sistema de imagen de ultrasonido. MI incrementa la calidad de imagen, pero hay intercambios con destrucción de microburbujas. Destrucción de microburbujas podría causar rupturas de la microcirculación local y hemólisis.[5]
  • Apuntando a ligandos puede ser inmunogénica, ya actuales dirigida los ligandos utilizados en experimentos preclínicos se derivan de la cultura animal.[5]
  • Bajo el objetivo eficiencia microburbujas adherencia, lo que significa que una pequeña fracción de microburbujas inyectado bind al área de interés.[12] Esta es una de las principales razones que blanco contraste ultrasonido restos en las etapas de desarrollo preclínico.

Véase también

  • ultrasonido
  • sonografía
  • proyección de imagen médica
  • sonografía médica
  • ecocardiografía
  • Efecto Doppler

Referencias

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Enlaces externos

www.Celsion.com

  • Contraste internacional sociedad de ultrasonido Sociedad de ultrasonido contraste internacional]
  • Herramientas de ecocardiografía de contraste, por la Asociación de EAE
  • Optison información de GE Healthcare
  • Hoja de datos de Levovist de Nueva Zelanda medicamentos y dispositivos médicos Safety Authority
  • Página Web de Schering diagnósticos
  • GE Healthcare en los medios de contraste del ultrasonido
  • La sociedad americana de ecocardiografía
  • La zona en la sociedad americana de ecocardiografía de contraste
  • Catálogo de artículos académicos relacionados con CEUS
  • Targeson, LLC
  • SonoVue, Bracco Group
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  • Ventilación/perfusión
  • Ventriculografía con radionúclidos
  • Angiografía con radionúclidos
  • Renografía radioisotópica
  • Gammagrafía de paratiroides con sestamibi
  • Prueba de captación de yodo radiactivo
  • Escintigrafía del hueso
  • Immunoscintigraphy
cuerpo entero:
  • Gammagrafía con octreotida
  • Gammagrafía con galio 67
  • Gammagrafía de glóbulos blancos indio-111
3D / ECT
  • SPECT
    • rayos gamma: Imágenes de perfusión miocárdica
PET (positrón):
  • Cerebro del animal doméstico
  • PET cardiaca
  • Mamografía para mascotas
  • PET-CT
Óptica láser
  • Tomografía óptica
    • Tomografía de coherencia óptica
  • Microscopía confocal
  • Endomicroscopy
Termografía
  • Termografía de pecho
  • v
  • t
  • e
Medios de contraste (V08)
Radiografía y CT
Yodado,
Soluble en agua
Nephrotropic,
alta osmolar
  • Diatrizoico ácido#
  • Ácido Metrizoic
  • Iodamide
  • Ácido Iotalamic
  • Ácido Ioxitalamic
  • Ácido Ioglicic
  • Ácido Acetrizoic
  • Ácido Iocarmic
  • Methiodal
  • Diodone
Nephrotropic,
baja osmolar
  • Metrizamide
  • Iohexol#
  • Ácido Ioxaglic
  • Iopamidol
  • Iopromide
  • Iotrolan
  • Ioversol
  • Iopentol
  • Iodixanol
  • Iomeprol
  • Iobitridol
  • Ioxilan
Hepatotrópicos
  • Ácido Iodoxamic
  • Ácido Iotroxic
  • Ácido Ioglycamic
  • Adipiodone
  • Ácido Iobenzamic
  • Ácido Iopanoic
  • Ácido Iocetamic
  • Iopodate de sodio
  • Ácido Tyropanoic
  • Iopodate de calcio
Yodado,
Insolubles en agua
  • Los ésteres etílicos del de yodado ácidos grasos
  • Iopydol
  • Propyliodone
  • Iofendylate
  • Lipiodol
Non-yodados
  • Sulfato de bario#
MRI
Paramagnético
  • Con gadolinio: Ácido Gadobenic
  • Gadobutrol
  • Gadodiamide
  • Gadofosveset
  • Gadolinio
  • Ácido Gadopentetic
  • Ácido Gadoteric
  • Gadoteridol
  • Gadoversetamide
  • Ácido Gadoxetic

Otros: Citrato férrico amónico

  • Mangafodipir
Superparamagnético
  • Ferumoxsil
  • Ferristene
  • Óxido de hierro, nanopartículas
Otros
  • Perflubron
Ultrasonido
  • Microesferas de albúmina humana
  • Micropartículas de galactosa
  • Perflenapent
  • Microesferas de fosfolípidos
  • Hexafluoruro de azufre
  • #OMS-EM
  • ‡Retirado del mercado
  • Ensayos clínicos:
    • †Fase III
    • §Nunca a la fase III

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