Examensarbete Malmö Universitet
JÄMFÖRELSE MELLAN
TRANSKRANIELL DOPPLER OCH TRANSKRANIELL FÄRGKODAD DUPLEX-SONOGRAFI VID
UNDERSÖKNING AV ARTERIA CEREBRI MEDIA
SHAEMA TAWFIG
JÄMFÖRELSE MELLAN
TRANSKRANIELL DOPPLER OCH TRANSKRANIELL FÄRGKODAD DUPLEX-SONOGRAFI VID
UNDERSÖKNING AV ARTERIA CEREBRI MEDIA
SHAEMA TAWFIG
Tawfig, S. Jämförelse mellan transkraniell doppler och transkraniell färgkodad duplex-sonografi vid undersökning av arteria cerebri media. Examensarbete i biomedicinsk laboratorievetenskap, 15 högskolepoäng. Malmö Universitet:
Fakulteten för hälsa och samhälle, institutionen för Biomedicinsk vetenskap, 2021.
Vid ultraljudundersökning på kärl i hjärnan finns det två huvudtekniker, transkraniell doppler (TCD) och transkraniell färgkodad duplex-sonografi
(TCCD). Båda metoderna har den gemensamma hemodynamiska indikationen där intrakraniella stenoser identifieras genom mätning av förhöjda systoliska
blodflödeshastigheter i ett kärl. Vid TCD används penn-doppler och artärerna identifieras baserat på det hörbara doppler-skiftet och spektralskärmen, utan någon tvådimensionell av bildning (2D). Således måste en stor noggrannhet iakttas vad gäller val av djup så att rätt kärl undersöks eftersom flödeshastigheten mäts i ett specifikt område utifrån djupet. Vid TCCD används en transtorakal ekokardiografigivare som kombineras med doppler-pulsvågsteknik med 2D av parenkymstrukturer och färgdoppler, vilket gör att artärerna identifieras genom att visualisera de basala hjärtartärerna för att kunna bestämma blodflödets riktning och hastighet. Dessutom registreras en vinkelkorrigerad mäthastighet i en specifik plats i artären vid TCCD. Studier har visat att hastighetsmätvärdena vid TCCD är mer tillförlitliga än med TCD, eftersom korrektion av insonationsvinkeln är möjligt vid TCCD. På många kliniskt fysiologiska avdelningar används ännu inte TCCD ultraljudstekning vid intrakraniella vaskulära undersökningar. Syftet med studien var att undersöka hur väl TCD och TCCD stämmer överens vid
hastighetsmätning på arteria cerebri media (MCA) på klinisk fysiologiavdlening i Malmö. Studien omfattade 20 deltagare där medelblodflödeshastighet på MCA mättes först med TCD metod och där efter med TCCD metod. En jämförelse mellan hastighetsvärdena utfördes för att undersöka om en skillnad föreligger.
Resultat av studien visade ingen signifikant skillnad mellan ultraljudsteknikerna TCD och TCCD vid blodflödeshastighetsmätning på MCA, samt en god
överstämmelse mellan metoderna.
Nyckelord: Arteria cerebri media, blodflödeshastighet, cerebro-kärlsjukdom, transkraniell doppler, transkraniell färgkodad duplex-sonografi, ultraljudsteknik.
COMPARISON OF TRANS- CRANIAL DOPPLER AND
TRANSCRANIAL COLOR-CODED DUPLEX SONOGRAPHY IN
EXAMINATION OF MIDDLE CEREBRAL ARTERY
SHAEMA TAWFIG
Tawfig, S. Comparison of transcranial doppler and transcranial color-coded duplex sonography in examination of middle cerebral artery. Degree project in Biomedical Science, 15 Credit Points. Malmö University: Faculty of Health and Society, Department of Biomedical Science, 2021.
Ultrasound examination of vessels in the brain has two main techniques, transcranial doppler (TCD) and transcranial color-coded duplex sonography (TCCD). Both methods have the common hemodynamic diagnosis where
intracranial stenoses are identified by measuring elevated systolic blood flow rates in a vessel. In TCD, used pen-doppler and the arteries are identified based on the audible doppler shift and the spectral screen, without any image. Thus, great care must be taken when choosing the depth so that the right vessel is examined because the flow rate is measured in a specific area based on the depth. TCCD uses a transthoracic echocardiography sensor that is combined with doppler pulse wave technique with two-dimensional imaging (2D) of parenchymal structures and color doppler, which allows the arteries to be identified by visualizing the basal arteries to determine the direction and velocity of blood flow. In addition, an angle-corrected measurement speed is recorded at a specific location in the artery at the TCCD. Studies have shown that with TCCD the speed measurement values are more reliable than with TCD where correction of the sonication angle is possible with TCCD. In many clinical physiology departments, TCCD ultrasound scans are not yet used in intracranial vascular examinations. The purpose of the study is to investigate how well the different methods TCD and TCCD agree with each other or if any of these methods are more reliable when measuring speed on the middle cerebral artery (MCA) at a clinical physiology department in Malmö.
The study included 20 participants where mean blood flow rate on MCA was measured first with TCD method and then with TCCD method. A comparison between the velocity values was performed to examine if there is a difference.
Results of the study showed no significant difference between the ultrasound techniques TCD and TCCD in blood flow velocity measurement on MCA, as well as a good agreement between the different methods.
Keywords: Blood flow rate, cerebrovascular disease, middle cerebral artery, transcranial color-coded duplex sonography, transcranial doppler, ultrasound technology.
FÖRORD
Jag skulle vilja börja med att rikta ett stort tack till min handledare Amna Ali för hennes hjälp, tillgänglighet när jag behövt svar på frågor samt vägledning under studiens gång. Jag vill även tacka enhetschefen på klinisk fysiologi i Malmö, Sanela Halak, för möjligheten att utföra examensarbetet i verksamheten.
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
BAKGRUND ... 5
Ultraljud och dopplereffekt ... 6
Transkraniell doppler (generellt) ... 7
Transkraniell doppler (TCD) ... 7
Transkraniell färgkodad duplex-sonografi (TCCD) ... 8
Syfte ... 10
Frågeställning ... 10
MATERIAL OCHMETOD ... 10
Urval ... 10
Etik ... 10
Metod ... 11
Statistik och databehandling ... 12
RESULTAT ... 13
DISKUSSION... 16
Metoddiskussion ... 16
Statistikdiskussion ... 17
Resultatdiskussion ... 18
Begränsningar ... 20
KONKLUSION ... 20
REFERENSER ... 21
BAKGRUND
Cerebrovaskulär sjukdom är en av de vanligaste orsakerna till dödsfall över hela världen där ischemiska skador ofta börjar som tysta skador (utan symtom) för att sedan utvecklas till livshotade infarkt [1]. Storhjärnans hemisfärer försörjs av tre artärgrenar, arteria cerebri anterior (ACA), arteria cerebri media (MCA) och arteria cerebri posterior (PCA). En del av storhjärnans basala artärer försörjs med blod från grenar som går direkt från arteria carotis interna (ICA) [2]. Den
mellersta hjärnartären, arteria cerebri media (MCA) är den mest komplexa och största hjärnartären då hjärnans neokortex har utvecklats betydligt hos människan.
Dessutom är MCA en säkerhetsgren i den främre hjärnartären (ACA) [3].
Willis cirkel (cerebral arteriell cirkel) är sammanfogningsområdet för flera artärer som redogör för ringen av blodkärlen i hjärnan och förbinder de viktigaste
intracerebrala blodkärlen (figur 1). Willis cirkel förbinder den främre och bakre cirkulationen i hjärnan genom den främre kommunicerande artären (ACoA) och de parade bakre kommunicerande artärerna (PcoA). Främre cirkulationen är de kärl som går genom halspulsådern arteria carotis interna (ICA) som förgrenas till mindre artärer som levererar syrerikt blod till hjärnan. Däremot är den bakre cirkulationen de kärl som går genom ryggradsartärerna arteria vertebralis (VA) [4]. Cirkeln börjar med att den högra och vänstra inre halspulsådern, ICA inträder i kranialhålan där var och en delar sig i två grenar, mellersta hjärnartären (MCA) och främre hjärnartären (ACA). Därefter sammanbinds de främre hjärnartärerna så att blodet korsar flödet via den främre kommunicerande artären (AcoA). Den bakre kommunicerade artären (PcoA) avges som en gren av ICA innan den delar sig i grenar till artärerna ACA och MCA. Den bakre hjärnartären (PCA)
uppkommer från basilära artären (BA) som uppstår från a vertebralis. Willis cirkel kan fungera som en säkerhetscirkulation, ett arrangemang av sammankopplade kärl i hjärnan som fungerar som en alternativ väg vid ett hinder (t.ex. stenos) [4].
MCA täcker en stor del av hjärnhalvorna och därför exponeras området under kirurgisk operation. Kunskap om avvikelser i MCA är viktig hjälp för kirurger [5].
Figur 1. Schematisk bild av hjärnans blodförsörjning genom de stora proximala hjärnartärerna och Willis cirkel som visar förbindelse mellan de viktigaste intracerebrala blodkärlen. MCA, mellersta hjärnartären (segment M 1, M 2). ACA, främre hjärnartären (segment A1, A 2). PCA, bakre hjärnartären (segment P 1, P 2). AcoA, främre kommunicerande artär. PcoA, bakre kommunicerande artär. ICA, inre halspulsådern. BA, basilär artär. VA, ryggradsartär. OA, ophthalmica artär. CS, carotis sifon (segment C1 -C 3) [4].
Under de senaste åren har ultraljud, transkraniell doppler (TCD) och duplex- sonografi (TCCD) blivit värdefulla metoder för undersökning av de kraniala
artärerna [6]. Metoderna kompletterar duplex carotis undersökning som vid stenos i carotiskärlen kan påverka flödet intrakraniellt. Med hjälp av dopplertekniken kan stenoser/ocklusioner av basala hjärnartärer och vaskulära spasmer efter
subaraknoidal blödning undersökas genom att detektera förändringar i blodflödeshastigheten. Dessutom används dopplertekniken för att förkorta
väntetiden för hjärndödsdiagnostik, eftersom det ökande intrakraniella tryckvärdet kan visualiseras på ett säkert sätt [6].
Ultraljud och dopplereffekt
Ljuden inom frekvensområdet 20 – 20 000 Hertz (Hz) kan höras av ett normalt öra hos en människa. Vid de flesta ultraljudundersökningar ligger
diagnostikfrekvensen 2 – 20 MHz där ljudet alstras av kristaller. Kristallerna omvandlar elektrisk energi till mekanisk och fungera både som sändare och mottagare vid ultraljudundersökning. Det används endast en kristall vid pulsade dopplerteknik som avger ultraljudsvågor för att sedan återvända på signaler från olika vävnadsskikt eller rörliga röda blodkroppar. Vid kärlundersökning används pulsad doppler genom att fokusera intresset på ett litet område i kärlet där
flödeshastighet från detta område mäts och presenteras i en spektralanalys [7 - 8].
Dopplereffekt innebär att värdera riktningen och hastigheten för ett objekt som rör sig och skapar ljud ständigt. Eftersom ett rörligobjekt har en ökad frekvens när den närmar sig lyssnaren uppfångar ljudvågen att den har en högre tonhöjd, men när källan rör sig bort från lyssnaren uppfångar ljudvågen att den har lägre tonhöjd på grund av minskad frekvens [7]. Dopplerskiftet innebär den relativa skillnaden i den observerade frekvensen, det vill säga skillnaden i frekvens mellan emitterade och reflekterade vågor som är proportionell mot blodflödeshastighet.
Därtill kan hastigheten och riktningen för reflektorn rörelsen beräknas vid en känd frekvensändring. Om reflektorn rör sig parallellt och i samma riktning som
ultraljudet blir måttet på flödeshastigheten mest exakt [7, 9].
Vid ultraljudteknik på transkraniella kärl är de rörliga röda blodkroppar i hjärnkärlen ultraljudets reflektorer. Ultraljudsvågor utsänds från doppler genom skallen och reflekteras av de röda blodkropparna i de intracerebrala kärlen [7, 9].
Förhållandet mellan blodflödeshastighet och doppler-skiftfrekvens är enligt formeln: Reflektorhastighet (cm / s) = (dopplerskift x förökning hastighet) / (2 x incidentfrekvens x cos (θ)) [9]. Theta (θ) är vinkeln för den utsända vågen relativt blodflödets riktning. Eftersom cosinusvärdena på 0°och 180° vinkel är lika med +1 eller respektive -1, kan blodflödeshastighet i kärlen räknas vid en vinkel på 0°eller 180° (utsända vågen är parallell med flödesriktningen) [7, 9]. Felet på hastighetsmått ökar med större vinkel på cosinus därför är en noggrann
vinkelkorrektion nödvändig. I praktiken beror frekvensskillnaden på endast två faktorer, blodets flödeshastighet och vinkeln (θ) mellan riktningarna för
ultraljussignal och blodflöde. Apparaten beräknar automatisk cos (θ) och den uppmätta frekvensändringen i kHz till flödeshastighet [8 - 9]. Den erhållna dopplersignalen representerar olika dopplerfrekvensförskjutningar som bildar en spektralanalys som i sin tur presenterar mått på blodflödeshastigheten. Med hjälp av ett instrument räknar spektralanalysen ut automatiskt toppvärden för systolisk och diastolisk hastighet genom att en ekon tas emot av givaren [9]. Dessutom finns det vissa fysiologiska variabler som kan påverka blodflödeshastigheten vid ultraljudteknik på transkraniella kärl som till exempel ålder och kön. Kvinnor har högre flödeshastigheter än män mellan 20 och 60 år på grund av lägre hematokrit hos kvinnor före klimakteriet. Storleken på könsskillnaden i denna åldersgrupp är
10 till 15%. Dock efter 70 års ålder finns det ingen märkbar skillnad mellan könen [9]. Ålder är den mest påverkande variabeln på blodflödeshastigheten vid ultraljud på transkraniella kärl. I hjärnans basala artärer minskar blodflödeshastigheter i genomsnitt 0,3 till 0,5% per år mellan 20 och 70 år (tabell 1) [9].
Tabell 1. Normala värden för medelhastigheter på hjärnans mellersta artär (MCA), främre artär (ACA) och bakre artär (PCA) från transtemporalfönster med transkraniell doppler.
Blodflödesmätningarna på de tre cerebrala artärerna är enligt ålder [4].
Ålder (år) MCA(M1)
Blodflödesmedelhastighet (cm/s)
ACA (A1) PCA (P1)
10 - 29 70 ± 16,4 61 ± 14,7 55 ± 9,0
30 -4 9 57 ± 11,2 48 ± 7,1 42 ± 8,9
50 - 59 51 ± 9,7 46 ± 9,4 9 ± 9,9
60 - 70 41 ± 7,0 38 ± 5,6 36 ± 7,9
Insonations
djup (mm) 50 - 55 60 - 65 60 - 65
Transkraniell doppler (generellt)
Vid ultraljudundersökning på kärl i hjärnan finns det två huvudtekniker, transkraniell doppler (TCD) och transkraniell färgkodad duplex-sonografi (TCCD). Båda metoderna har den gemensamma hemodynamiska diagnosen där intrakraniella stenoser identifieras i analogi genom mätning av förhöjda systoliska blodflödeshastigheter i ett kärlavsnitt [9 - 11].
Transkraniell doppler (TCD)
TCD upptäcktes av Rune Aaslid 1982 för att sedan användas i en stor utvidgning i olika miljöer [12]. TCD är en billig, bekväm och icke-invasiv metod som utförs vid undersökning av intrakraniella artärer för förekomst av aterosklerotisk stenos.
Dessutom används TCD vid cerebral hemodynamik och akuta strokeenheter för att se olika förändringar i realtid. Följaktligen används metoden vid
cerebrovaskulär sjukdom för att hjälpa till att optimera olika
behandlingsstrategier. Därtill utförs TCD tekniken hos patienter med vasospasm efter subaraknoidblödning, emboli-övervakning, kransartärsbypassoperationer och trombolys för akut ischemisk stroke [3, 7 - 8].
Vid TCD metod används en penn-doppler (pennformad ultraljudsgivare) för att mäta blodflödeshastigheter från intrakraniella kärl i sin enklaste form för att ge en dopplerregistrering, utan någon bild [8]. Detta sker genom att använda insonation av en pulsade dopplervågor (2 MHz) över specifika akustiska fönster där det är möjligt att få tillgång till artärerna som formar Willis cirkel. Det är inte tillämpligt att använda högre frekvens vid mätning av intrakraniella artärer eftersom vågor med högre frekvens inte kan tränga tillräckligt genom skallen. Dessutom är insonation av hjärnartärerna endast möjligt över fyra akustiska fönster som är tunna område i skallen, transtemporal, transforaminal, transorbital och
transcervikal (figur 2) [9, 12 - 13]. Mest information erhålls genom insonering av den mellersta hjärnartären (MCA) genom det temporala fönstret vilket är viktigast i praktiken [9].
Genom det temporala fönstret kan främre hjärncirkulationen, intrakraniella inre halspulsådern (ICA), olika segment av mellersta hjärnartären (MCA, M1-2), främre hjärnartären (ACA, A1-2) samt den bakre hjärnartären (PCA, P1-2) undersökas. Transforaminala fönstret används för att undersöka bakre hjärncirkulationen, bilaterala intrakraniella kotartären (VA) och den basilära artären (BA). Genom transorbitala fönstret undersöks halskärlen och ophthalmica artären. Genom det transcervikala fönstret påvisas den extrakraniella inre
halspulsådern [9, 11, 13]. De fyra akustiska fönster reflekteras med
dopplerförskjutning direkt proportionellt mot blodflödeshastighet. Det framställs en spektralanalys med toppvärden för systolisk och diastolisk hastighet genom att en ekon tas emot av givaren [9, 12 - 13]. Artärerna identifieras baserat på det hörbara doppler-skiftet och spektralskärmen. Genom en standardkriterier där det används kranialfönster, blodflödes riktning, givarens orientering och djupet på provvolymen kan ett specifikt kärl identifieras. Dessutom måste stor noggrannhet iakttas vad gäller val av djup så att rätt kärl undersöks vid TCD eftersom
flödeshastigheten mäts i ett specifikt område utifrån djupet. Vid TCD antas
insonations vinkeln vara mindre än 30° för att få ett dopplerskift mätningsfel lägre än 15% eftersom felet på hastighetsmått ökar med större vinkel på cosinus [9].
Figur 2. Schematisk bild över hjärncirkulationen med transkraniella dopplerfönster. Figuren visar de fyra specifika akustiska fönster där det är möjligt att få tillgång till artärerna som formar Willis cirkel, transtemporal, transforaminal, transorbital och transcervikal. Vid de fyra akustiska fönster är det tunna område i skallen. Figuren visar även en normal riktning av blodflödet i hjärnan, pilen är blodflödets riktning. CCA, gemensam halspulsådern. ECA, yttre halspulsådern. ICA (ec), extrakraniell intern halspulsådern. ICA (ic) intrakraniell ICA [13].
Transkraniell färgkodad duplex-sonografi (TCCD)
TCCD är en icke-invasiv, sonografi ultraljudsteknik som kombinerar doppler- pulsvågsteknik med tvådimensionell avbildning (2D) av parenkymstrukturer genom att ultraljudsstrålen sveper snabbt fram och tillbaka i ett plan [9]. Med 2D registrering ses strukturer som ligger bredvid varandra vilket gör att artärerna identifieras genom att visualisera de basala hjärtartärerna. Pulsade doppler
används samtidigt med 2D bild registreringen för att kunna bestämma blodflödets riktning och hastighet genom 2D bilden. Detta sker genom att givaren sänder ut korta ultraljudspulser så att det påvisas i 2D bilden ultraljudssignalens riktning (cursorn) samt den volym från vilken ekona kommer (sampling volume). Pulsade
doppler är värdefull vid lokalisation av patologiska flödessignaler där samplings volymen kan placeras exakt i det misstänkta området. Därtill används en
färgdopplerteknik vid 2D ultraljudundersökning som ett hjälpmedel för att snabbt skaffa sig överblick över flödesförhållandena. Blodflödets riktning visualiseras i förhållande till givaren vid registrering av blodflödeshastighet genom att använda den färgkodade doppler. Det indikerar röd färg på blodflödet mot givaren och blå färg på blodflödet bort från givaren [8 - 9]. De erhållna mätningarna av
blodflödeshastighet blir mer giltiga vid TCCD jämfört med TCD eftersom det kombinerar doppler-pulsvågsteknik med tvådimensionell avbildning (2D) av området. Således identifieras artärerna i förhållande till olika anatomiska platser.
Eftersom mätning av blodflödeshastighet är beroende av insonations vinkeln i förhållande till ljudvågornas riktning finns det möjlighet att korrigera insonations vinkeln vid TCCD [9 – 12, 14]. Vid TCCD registreras en vinkelkorrigerad mäthastighet i en specifik plats i artären, jämfört med TCD där insonations vinkeln antas vara mindre än 30° för att får lägre mätningsfel på dopplerskiftet som möjligt [9].
TCCD metod utförs med samma givare som transtorakal ekokardiografi, 2 MHz frekvens [13]. Viktigaste fördelen med TCCD jämfört med TCD är att det finns möjlighet att få korrekt identifiering av relevant vaskulatur eftersom de
intrakraniella kärlen påvisas i förhållande till anatomiska vaskulära landmärken.
Dessutom påvisas gråskalebilder vilket möjliggör identifiering av patologiska tillstånd [7, 10, 12, 15]. Därtill kan aliasing påvisas vid höga hastigheter då färgen slår om, detta möjliggör identifiering av de höga hastigheterna i kärlet. Således blir lokalisationen av dem patologiska tillstånd tydligare för mätning. Vid TCCD undersökning används samma insonationsfönster som TCD. Dessutom utförs TCCD metod vid de sjukdomsprocesserna som utvärderas med TCD metod [13].
Andra indikationer för TCCD inkluderar bedömning av mönster av
säkerhetscirkulation vid stenos eller ocklusion samt bedömning av stenos i artärerna i Willis-cirkeln [12, 15]. Eftersom TCCD ökar uppfattningen om den cerebrala hemodynamiken för strokebehandling borde den ha större spridning inom svensk sjukvård och forskning [11].
Vinkelkorrigering och 2D-bild är viktiga begränsningar vid TCD metod som har hindrat dess mer utbredda användning i visa kliniskt fysilogiska
avdelningar. Tidigare studier har visat att TCD ultraljudtekniken är mycket operatörsberoende, penn-doppler kräver detaljerad kunskap om cerebrovaskulär anatomi under mäthastigheter [9, 13]. Dessutom är det visat att TCD-mätningar är begränsade till de stora basala artärerna och ger endast ett index över global, snarare än lokal cerebral blodflödeshastighet. Möjligheten att registrera felaktiga hastigheter på grund av fel insonationsvinklar är också en begränsning av TCD [13].
Under de senaste åren har ultraljudstekniken förbättrats efter tillkomsten av TCCD vilket har förbättrat intrakraniell vaskulär diagnostik [17]. TCCD erbjuder 2D avbildning av intrakraniella strukturer och färgdopplerbild av viktiga kärl i huvudet. Således går det snabbare och lättare att hitta hjärnartärerna. Dessutom är korrektion av insonationsvinkeln möjligt för att få mer tillförlitligt
flödeshastigheter [13]. På många kliniskt fysiologiska avdelningar används ännu inte TCCD ultraljudstekning vid intrakraniella vaskulära undersökningar. På avdelningen i Malmö används fortfarande TCD där det undersöks endast MCA transtemporal på vuxna patienter som är den mest komplexa och största
hjärnartären samt den enklaste hjärnartären och visualisera med penn-doppler. Av denna anledning behövs en jämförande studie mellan TCD och TCCD metoderna utföras för att påvisa i fall någon av metoderna är mer tillförlitligt eller om metodernas resultat stämmer överens med varandra. Följaktligen kan TCCD/2D ultraljudsteknik komma att användas i framtiden i kliniken istället för TCD/penn- doppler som anses vara en gammal ultraljudsteknik ifall TCCD visar sig vara mer tillförlitlig.
Syfte
Syftet med studien är att undersöka hur väl de olika metoderna transkraniell doppler (TCD)/penn-doppler och transkraniell färgkodad duplex-sonografi (TCCD)/2D stämmer överens med varandra vid mätning av blodflödeshastigheter i MCA.
Frågeställning
Stämmer metoderna överens vid undersökning av hjärnartären MCA?
MATERIAL OCH METOD
Under ca två veckors tid undersöktes 23 frivilliga deltagare på Klinisk fysiologisk avdelning i Malmö, vilket innefattar samtliga patienter remitterade under denna tidsperiod. Materialet samlades in genom att mäta medelblodflödeshastighet på den mellersta hjärnartären MCA på höger och vänster sida med de två metoderna TCD och TCCD. Av de 23 frivilliga deltagarna som undersöktes behövde tre av dem exkluderades då inga värden gick att mäta på grund av ett tjockt skallben.
Detta är en vanligt förekommande nackdel då ultraljudstrålar har svårt att penetrera genom skelett). Således inkluderade projektet 20 deltagare mellan åldern 20 - 70, 4 män och 16 kvinnor. Värdena på medelblodflödeshastigheterna analyserades och relaterades till ålder och kön. All data som samlades in var avidentifierad och kunde inte förknippas med patienten på något sätt. TCCD mätningar sparades i bildsamlingssystemet Phillips IntelliSpace Cardiovascular medan TCD mätningar sparades på lokal disk i ultraljudsmaskinen.
Urval
På klinisk fysiologiavdelning i Malmö informerades deltagarna om studien muntligt och de intresserade fick ställa upp frivilligt. En muntlig samt skriftlig information lämnades till deltagarna där de även hade möjlighet och ställa eventuella frågor. Vid fortsatt intresse att delta i studien fick deltagarna skriva under ett medgivande innan material samlades in.
Etik
En etisk ansökan skickades till etikrådet vid Fakulteten för hälsa och samhälle vid Malmö Universitet innan studien påbörjades. Utlåtandet erhölls från etikrådet 2021-02-15 (VT21 löpnummer:19). Deltagarna som ställde upp fick
informationen muntligt samt skriftligt och även signera ett dokument där de gav ett samtycke innan insamlingen påbörjades. Deltagarna informerades om
projektet, att den är komplikationsfri och medför inga risker eller obehag.
Deltagarna informerades även om att det är helt frivilligt att delta i studien och att de har rätt att avbryta sitt deltagande när som helst under studien utan särskild förklaring så att mätvärdena raderas från studien. Allt material var avidentifierat och kopplades inte till en enskild individ vid presentation av resultat.
Metod
Eftersom transkraniell doppler-ultraljudsundersökning är en mer avancerad metod med lång upplärningstid utfördes mätningarna av en erfaren biomedicinsk
analytiker. Undersökningen utfördes med TCD metod och TCCD metod direkt efter varandra, där MCA hjärnartären undersöktes först på höger och vänster sida med penn-doppler (TCD metod) och där efter med 2D-doppler (TCCD metod).
Till att börja med genomfördes TCD-metoden, då deltagaren fick lägga sig avslappnat på en brist. Undersökningen utfördes med en 2-MHz-probe
(pennformad ultraljudsgivare) ansluten till en transkraniell doppler (TCD) apparat (DWL Transcranial Doppler). Den cerebrala mellersta hjärnartären MCA
undersöktes i transtemporal fönstret på höger sida genom att placera givaren på huvudets temporala fönster i höjd med överkanten av örat (zygomatiska bågen).
Detta gjordes på ett djup som var ca 45 - 55 mm, beroende på skallstorleken på deltagaren. För att vara säker att det var MCA artär som undersöktes ändrades registreringen på val av kärldjup till ca 55 - 65 mm där T-gaffeln undersöktes som är en annan placering i kärlet. T-gaffeln är den punkt där MCA förgrenas till ACA och PCA. Medelflödeshastighet mättes i den punkten och det ska registreras ett flöde med positiv och negativ flödesriktning (PCA positivt, ACA negativt) för att vara säker att det är T-gaffeln som undersöks. Därefter ändrades djupet igen ca 45 – 55 mm, till det djupet som var från början vid undersökning av MCA för att backa igen till artären och kunna säkert då mäta medelblodflödeshastigheten på MCA. Eftersom ingen 2D bild finns under undersökningen måste stor noggrann- het iakttas vad gäller val av djup så att rätt kärl undersöks. MCA artären
identifierades baserat på den hörbara doppler-skiftet (specifikt ljud) samt spektral- skärmen där det visades fina och jämna dopplersignal (figur 3). Det framställdes en spektralanalys med toppvärden för systolisk och diastolisk hastighet där medelflödeshastighet mätes automatiskt på MCA. Därefter upprepades undersökningen på vänster sida.
Figur 3: Exempel på mätning av mellersta hjärnartären MCA med transkraniell doppler (TCD).
Spektralskärmen identifierar MCA genom att visa jämna dopplersignal. Spektralanalysen framställs med toppvärden för systolisk och diastolisk hastighet där medelflödeshastighet mäts automatiskt på MCA.
Därefter undersöktes medelflödeshastighet på MCA artär med TCCD sonografi ultraljusteknik på högersida. Undersökningen utfördes med en 2-MHz transtorakal
ekokardiografi givare (2D) ansluten till en transkraniell färgkodad duplex-
sonografi (TCCD) ultraljudsapparat (Philips Epiq 7G). Deltagaren fick ligga kvar och MCA undersöktes på samma ställe som vid TCD metod, transtemporal- fönstret. Däremot identifierades MCA på en gråskala och färgavbildning i
förhållande till de intrakranilla strukturerna (figur 4). Således kunde MCA artären identifieras genom 2D bilden på ett säkert sätt. Det genererades 2D-bild, färg- doppler samt pulsad doppler. En flödesriktning kunde bestämmas genom färg- dopplern, flödet som rörde sig mot givaren hade rött färg och flödet som avgick från givaren hade blått färg. En insonationsvinkel registrerades i MCA artären genom att placera en linjär markör under den visuella vägledningen på färgbild- ning av MCA kärlet. Vinklen mellan den linjära markören och ultraljudstrålen påvisades automatiskt på skärmen. Dessutom användes en pulsad doppler
samtidigt med 2D bild registreringen för att kunna bestämma blodflödets riktning och hastighet. Genom att välja en visningslinje och en bestämd samplingsvolym som placerades på MCA artären kunde en signal erhållas med toppvärden för systolisk och diastolisk hastighet där medelflödeshastighet mättes därefter manuellt på MCA genom att traca flödeshastigheterna i bildlagringssystemet Intellispace Cardiovascular. Därefter upprepades undersökningen på vänster sida.
Figur 4: Exempel på mätning av mellersta hjärnartären MCA med transkraniell färgkodad duplex- sonografi (TCCD). MCA identifierades genom 2D-bilden på ett säkert sätt. Det genererades färgdoppler samt pulsad doppler. En insonationsvinkel registrerades i MCA artären och påvisades automatiskt på skärmen. Signal erhölls med toppvärden för systolisk och diastolisk hastighet där medelflödeshastighet mäts manuellt på MCA.
Statistik och databehandling
Statistiska analyser utfördes med Statistical Package for Social Science (SPSS), IBM SPSS Statistics 27. SPSS användes för att beräkna medelvärdet samt
standardavvikelse (SD) inom de olika kategorier. Det utfördes tre olika statistiska analyser för sammanställning av mätningarna, Pearson linjär korrelationanalys, T- test samt Bland-Altmandiagram. Pearson korrelationsanalys användes för att analysera korrelationen mellan metoderna genom ett linjärt samband där r-värde (korrelationskoefficienten) erhölls. R-värde ligger mellan +1 respektive -1, om värdet närmar sig +1 förklaras ett positivt samband, medan om den närmar sig -1 förklaras ett negativt samband mellan metoderna. Om r-värde närmar sig 0 påvisas inget linjärt samband [18]. T-testet utfördes för att bestämma om det
förelåg en statistisk signifikant skillnad mellan medelvärdena vid de olika metoderna. Till T-testet valdes en signifikansnivå på 0,05 vilket innebär att konfidensintervall är 95%. Utifrån testet erhölls ett p-värde, och om p-värdet var
<0,05 ansågs det föreligga en statistisk skillnad mellan metoderna [19 - 20].
Bland-Altman analys utfördes för att studera överensstämmelsen mellan de olika metoder. Det valdes ett konfidensintervall på 95% vilket innebär att om p-värde
<0,05 tyder det på en signifikant skillnad mellan metoderna. Ett Bland-Altman diagram presenterar differensen (y-axel) samt medelvärdet (x-axel) mellan de två individuella mätningarna. Vid en god överensstämmelse förväntas det att 95% av mätningarna ligger inom limits of agreement (normalfördelade). Limit of
agreement består av tre referenslinjer som visualiseras i grafen, linjen i mitten presenterar medelvärdet, övre respektive undre referenslinje definieras som medelvärde ± 1,96 SD (standardavvikelse) [20].
RESULTAT
Studien inkluderade 20 deltagare, varav 4 män och 16 kvinnor. Medelåldern för deltagarna var 42, medianåldern 39 år, den äldsta deltagaren var 66 år och den yngsta var 23 år. Mätningarna på medelblodflödeshastighet på MCA artär utfördes på både höger och vänster sida vid dem olika metoderna. Resultat från samtliga värde presenteras nedan i form av tabell (tabell 2) och diagram (figur 5 - 8).
I tabell 2 redovisas medelvärdet samt standardavvikelse (SD) på både vänster och höger sida vid TCD metod samt TCCD metod. SD anger hur de olika värdena avviker från medelvärdet.
Tabell 2. Medelvärdet samt standardavvikelse på höger och vänster sida vid TCD metod samt TCCD metod hos 20 deltagare.
Medelvärde Standardavvikelse (SD)
TCD (höger sida) 72,95 16,48
TCCD (höger sida) 73,40 13,79
TCD (vänster sida) 72,65 13,96
TCCD (vänster sida) 69,25 13,46
Vid T-testet mellan metoderna TCD samt TCCD på höger samt vänster sida erhölls ett p-värde på 0,855 respektive 0,10 som är >0,05.
Pearson linjär korrelationanalys resulterande korrelationskoefficienten mellan parametern TCD och TCCD på höger sida uträknades till 0,757. Dessa
korrelerade signifikant med signifikant bias (P) <0,001. Den linjära korrelation- analysen på höger sida presenteras med hjälp av en grafiskdiagram i figur 5 där även ekvation och determinationskoefficient (R2) uppvisas, R2 uträknades till 0,573. De flesta mätvärdena samlas inom samma intervall, få värde avviker från de andra mätvärdena.
Figur 5. Pearson korrelationsanalys mellan de två olika analysmetoderna TCD samt TCCD för medelblodflödeshastighet på högra MCA hjärnartären. Det visas en linjär anpassning med ekvationen y= 6,55 + 0,9x och med en determinationskoefficient (R2) = 0,573.
Den resulterande korrelationskoefficienten mellan parametern TCD och TCCD på vänster sida uträknades till 0,794. Dessa korrelerade signifikant med signifikant bias (P) <0,001. Den linjära korrelationanalysen på vänster sida presenteras med hjälp av en grafiskdiagram i figur 6 där även ekvation och determinations- koefficient (R2) uppvisas, R2 uträknades till 0,631. De flesta mätvärdena samlas inom samma intervall, få värde avviker från de andra mätvärdena.
Figur 6. Pearson korrelationsanalys mellan de två olika analysmetoderna TCD samt TCCD för medelblodflödeshastighet på vänstra MCA hjärnartären. Det visas en linjär anpassning med ekvationen y= 15,56 + 0,82x och med en determinationskoefficient (R2) = 0,631.
Bland-Altmandiagrammet presenteras i figur 7 över medelblodflödeshastighets bedömning på MCA hjärnartären med TCD och TCCD metoder på höger sida. P- värde som erhölls från parametrarna är >0,05. Utifrån Bland-Altmandiagrammet
(figur 7) visualiseras 95% av mätningarna ligga inom den övre referenslinjen 20,82 samt den nedre referenslinjen -21,72. Alla värden ligger inom
konfidensintervallet förutom ett icke-signifikant värde. Den resulterande medelvärde erhölls till -0,45 och SD beräknades till 10,85.
Figur 7. Bland-Altmandiagram för medelblodflödeshastighets bedömning på högra MCA hjärnartär med TCD metod och TCCD metod. Differensen på y-axel och medelvärdet på x-axel mellan de olika mätmetoderna. Medelvärdet = -0,45, övre referenslinje = 20,82 samt undre referenslinje = -21,72.
I figur 8 presenteras Bland-Altmandiagrammet över medelblodflödeshastighets bedömning på MCA hjärnartären med TCD och TCCD metoder på vänster sida.
P-värde som erhölls från parametrarna är >0,05. Utifrån Bland-Altmandia- grammet (figur 8) visualiseras 95% av mätningarna ligga inom den övre
referenslinjen 20,66 samt den nedre referenslinjen -13,86. Alla värden ligger inom konfidensintervallet förutom ett icke-signifikant värde. Den resulterande
medelvärde erhölls till 3,40 och SD uträknades till 8,80.
Figur 8. Bland-Altmandiagram för medelblodflödeshastighets bedömning på vänstra MCA hjärnartär med TCD metod och TCCD metod. Differensen på y-axel, medelvärdet på x-axel mellan de olika mätmetoderna. Medelvärdet = 3,40, övre referenslinje = 20,66 samt undre referenslinje = -13,86.
DISKUSSION
Transkraniell doppler (TCD) och transkraniell färgkodad duplex-sonografi
(TCCD) är två värdefulla icke-invasiva metoder för undersökning av dem kraniala artärerna. Transkraniell doppler är en viktig metod vid cerebrovaskulära
sjukdomar för att hjälpa till att optimera olika behandlingsstrategier. Metoden kan användas för att detektera onormalt högt intrakraniellt tryck och för att bekräfta total cerebral cirkulationsstopp vid hjärndöd [21 – 23]. De senaste framstegen inom ultraljud har TCCD gjort det möjligt för utveckling inom cerebral vaskulär avbildning [24]. Tidigare studier har visat att eftersom TCCD gör det möjligt att skissera parenkymala strukturer, visualisera basala hjärnartärerna i färg och mäta vinkel korrigerade blodflödeshastigheter i ett specifikt ställe i artären, blir
mätningar av flödeshastigheten mer giltiga än de som erhålls med TCD [14, 24 - 25].
Eftersom på många kliniskt fysiologiska avdelningar ännu inte använder TCCD ultraljudstekning vid intrakraniella vaskulära undersökningar var syftet med studien att undersöka hur bra de olika metoderna stämmer överens med varandra eller om någon av dessa metoder gav tecken på att vara mer tillförlitlig. TCCD ultraljudsteknik kan komma att användas i framtiden i kliniken istället för TCD/penn-doppler ifall TCCD visar sig vara mer tillförlitlig metod.
Metoddiskussion
Studien inkluderade 20 deltagare och hade inga specifika urvalskriterier eftersom syftet med studien var endast att jämföra mäthastigheterna som erhölls mellan de olika metoderna. Tre deltagare exkluderades på grund av ett tjockt skallben.
Ultraljud strålning korsar skallen och återspeglas tillbaka från erytrocyterna i kärlen [21]. En studie har påvisat att patienter med hemikraniektomi har bättre temporala fönster tillgängliga där en del av skallen har tagits bort [26].
Metoden utfördes endast på hjärnartären MCA. Tidigare studie har visat att mätningar på MCA är de mest exakta mätningar jämfört med de andra
intrakraniella artärerna, den högsta hastighetsmätningen som erhölls från MCA är lämpligt för att bestämma strokerisk [27]. En annan anledning ligger bakom dopplerförskjutnings effekt där hastighetsmätningarna är mest exakta när
insonationsvinkeln mellan givaren och kärlet som undersöks är <15 °. Detta kan erhållas mer för MCA artären än för de andra intrakraniella artärerna då MCA transtemporal tenderar att sträcka sig mot givaren direkt [27].
För att jämförelsen mellan mätvärdena ska ske på samma område i artären jämfördes mätvärdena på höger sida vid de olika metoderna samt på vänster vid de olika metoderna. I studien utfördes alla mätningar av en erfaren biomedicinsk analytiker. Undersökningarna är tekniskt utmanande vid optimering av
hastighetsmätningar, vilket kräver noggrann uppmärksamhet på hörbar signal, hastighetsavläsningar och sondposition [27]. En felkälla kan uppstå vid
hastighetsmätning med TCCD teknik, då den biomedicinska analytikern saknar den specifika träningen i TCCD vid intrakraniella vaskulära undersökningar i kliniken. Oavsett vilken ultraljudsteknik som utförs krävs det en undersökare med adekvat didaktisk och klinisk transkraniell-dopplerutbildning samt erfarenhet med kunskap om tekniken [23,25]. Vid en tidigare studie där syftet med studien var att upptäcka fokalacceleration av blodflödet, var en noggrant utförande viktigt genom att optimera det pulserade spektrumet på varje djup samt luta lite sonden för att få
högsta hastighet. Detta utfördes av expertoperatörer som kunde lita på ljudsignalen [22].
Vid artäridentifiering med TCD dröjde det lite längre tid att hitta MCA artär och var säker på att rätt kärl undersöktes. Att få en bra signal från transtemporala fönstret med TCD var mer utmanade jämfört med TCCD, vilket kan bero på begränsningar till att få en adekvat insonations vinkel. Vid en ultraljudsteknik sitter undersökaren inte bekvämt under hela undersökningen, undersökaren måste kunna nå tangentbordet med ena handen samtidigt som sonden hålls i den andra hand, vilket också är ergonomiskt utmanande för undersökaren. TCCD
undersökningar utfördes snabbare än TCD-undersökningar där artären
identifierades snabbt med 2D bilden. TCCD ger undersökaren större förtroende där rätt dopplersignal förhörs då det kan visualiseras samtidigt, därför kan TCCD ha en kortare inlärningstid i förhållande till TCD [22 - 23, 25, 27]. Vid en tidigare studie var en korrekt tolkning med TCD svår hos patienter med anatomiska
anomalier av Willis cirkel jämfört med TCCD eftersom fel kärlidentifiering kunde uppstå vid TCD på grund av dopplersignal. Medan vid TCCD utfördes en positiv kärlidentifiering genom färgflödesavbildning där artärerna kunde förhöras på ett tillförlitligt sätt och en snabbare bedömning kunde genomföras. Detta visades en bättre reproducerbarhet hos TCCD jämfört med TCD [25].
Vid hastighetsmätningarna med TCD optimerades mätningen vid varje djup genom att luta och vinkla givaren för att försöka få en parallell inriktning av flödesriktningen och dopplerstrålen. Således kan en felkälla föreligga vid hastighetsmätningar med TCD både på grund av vinkeleffekten och på grund av osäker kärlidentifiering. Vid en tidigare studie identifierades artärerna vid TCD genom pulserande våg-dopplerläge baserat på blodflödets djup och riktning. Det erhölls en mer exakt identifiering av artärerna vid TCCD som erbjöds en 2D bild samt pulserad doppler [22]. Det har rekommenderats att öka djupet av insonation gradvis för att bedöma en specifik artär, därför kan inte ett visst djup
rekommenderas till en specifik artär för att få en säkerhets kärlidentifiering med TCD [24]. Den tidigare studien påvisade att korrigeringen för insonationsvinkeln är nödvändig. Om vinkeln ökar uppstår felet i blodflödeshastighetsmätningar som ökar proportionerligt i förhållande till felet i vinkeluppskattningen [24].
Överskattning med 5 ° när den verkliga vinkeln är 10 ° resulterar felet på 2%, medan en liknande överskattning när vinkeln är 60 ° resulterar felet på 16%.
Därför krävs minst vinkelkompensation vid alla hastighetsmätningar för att minska dessa fel till ett minimum [24].
Statistikdiskussion
En Pearson linjär korrelationanalys användes för att studera hur mätvärdena är relaterade mellan de olika metoderna. Korrelationsdiagram är användbart för bestämning hur mätvärdena korrelerar med varandra samt hur starkt ett samband ligger mellan variablerna. Korrelationen (r) sträcker sig från –1 till +1 och ju högre spridningen är desto högre blir korrelationen [19]. Dessutom utfördes en Bland-Altmananalys för att undersöka hur väl de två hastighetsmätningarna mellan de olika metoderna stämmer överens med varandra. Bland-
Altmandiagrammet är användbart analys till denna studie och visar om en överrensstämmelse ligger mellan de två hastighetsmätningarna mellan de olika metoderna och påvisar även de avvikande mätningarna. En god
överrensstämmelsen mellan mätningarna tyder på att inga signifikanta avvikelser föreligger. Ett T-test utfördes även för att bestämma om en statistik signifikant
skillnad förelåg mellan de olika hastighetsmätningarna vid de olika metoderna [19 - 20].
Resultatdiskussion
Pearson linjär korrelationanalys resulterande korrelationskoefficienten mellan parametern TCD och TCCD vid höger samt vänster sida visade ett positivt samband mellan metoderna då korrelationskoefficienten (r-värde) närmar sig +1 vid båda sidorna [18].
Därtill påvisade T-testet mellan metoderna på höger samt vänster sida ett p-värde som är >0,05 och tyder på att ingen statistisk signifikant skillnad mellan
medelvärdena föreligger vid de olika metoderna [19 - 20].
Resultat från Bland-Altman visade även på både höger och vänster sida ett p- värdet som är >0,05 och tyder även på att ingen signifikant skillnad föreligger mellan metoderna [20]. Bland-Altmandiagrammet (figur 7,8) visualiserades en normalfördelning samt en god överensstämmelse mellan värdena där 95% av mätningarna förelåg inom den övre referenslinjen samt den nedre referenslinjen [20].
Resultaten från denna studie visade således ingen signifikant skillnad mellan TCD och TCCD ultraljudsteknik på medelblodflödeshastighet på MCA, samt att
metoderna har en god överensstämmelse på MCA medelblodflödeshastighets mätning. Detta beror på erfarenheten hos den biomedicinska analytikern vid TCD teknik, förmågan att erhålla mätvärde vid TCD som inte skiljer sig så mycket och stämmer överens med de vinkelkorrigerade mätvärdena vid TCCD teknik. Även om undersökaren saknade erfarenheten vid TCCD teknik, hade denna stor ultraljudsvana och kunde med 2D bild ge större förtroende vid undersökningen där rätt dopplersignal förhördes eftersom den kunde visualiseras samtidigt.
Följaktligen har TCCD en kortare inlärningskurva i förhållande till TCD [22 - 23, 25, 27]. Tidigare liknande studier har visat att det föreligger skillnad på
hastighetsmätning på MCA mellan de olika ultraljudsteknikerna TCD och TCCD [14, 25, 27]. Detta kan bero på erfarenheten på TCD tekniken hos undersökaren som utförde hastighetsmätningarna där vinkelkorrigeringen är omöjligt. Vid de tidigare studierna utfördes hastighetsmätningarna på MCA av sonografer som möjligtvis inte hade den erfarenheten som den biomedicinska analytikern har vid hastighetsmätning på hjärnartärer med en penn-doppler som anses vara en gammal ultraljudsteknik och kräver en stor erfarenhet [14, 25, 27].
Dessutom har de nämnda liknande tidigare studierna [14, 25, 27] till skillnad från denna studie gjort sin bedömning på flera olika hjärnartärer och inte bara på den mellersta hjärnartären MCA. MCA hastighetsmätnings felen anses vara mindre vid TCD metod jämfört med hjärnartärerna ACA och PCA som kräver en större vinkelkorrigering och erfarenhet vid TCD [25]. Det vill säga cosinusfelet blir proportionellt större så att TCD mätningsfel blir betydande vidhastighetsmätning i ACA och PCA vilket i sin tur leder till ett vilseledande resultat [25]. På grund av detta nämner den tidigare studien att mätning av insonationsvinklar med TCCD metod kan möjliggöra framtida sammanställning av en vinkelkompensations index som kan användas för korrigering av TCD parametrar [25]. Metoden
utfördes bara på MCA artären eftersom på avdelningen undersöks endast den mest komplexa och största hjärnartären MCA på vuxna patienter, således utfördes arbetet på samma sätt som vid vanliga kliniska undersökningar. Däremot
undersöks flera hjärnartärer på barn på avdelningen. En liknande jämförelsestudie som har utfört hastighetsmätningarna på flera olika hjärnartärer, har påvisat att TCCD kan avbilda de basala hjärnartärerna och särskilja ryggraden från
basilärartär flödet på grund av den pulserade doppler med vinkelkorrigering [24].
Dessutom har studien påpekat att hastighetmätningarna som härleds med TCCD metod kan vara närmare de "sanna" värdena än de som erhålls med TCD metod, eftersom vinkelkorrigering av insonation i det axiella planet kan utföras vid TCCD [24]. Vinkelkorrigering är en viktig faktor vid blodflödeshastighets- mätningar vid ultraljudsteknik. Därför rekommenderas det att alla hastighets- mätningar utförs från kärl som går inom 60 ° från ultraljudstrålen och helst inom 45 ° för att förhindra alltför stora fel i vinkelkorrigering vid TCCD. Detta är omöjligt vid TCD metod och behöver en stor erfarenhet vid utförandet för att erhålla så nära mätvärde som möjligt som de vinkelkorrigerade mätvärdena vid TCCD [24].
Trots att TCD är tillämpning i ett brett spektrum av kliniska inställningar både som diagnostik och övervakning teknik har TCD begränsats av dess oförmåga att ge bilder av artärerna under undersökningen. Följaktligen bör dopplervåg former tillskrivas till en artär enligt vissa kriterier vid TCD teknik då hastighetsmätning saknar en vinkelkorrigering för insonationen [25]. Ytterligare har den tidigare studien upptäckt att de senare resultaten från TCD metod kunde vara opålitliga på grund av ett dåligt signalbrus förhållande vid hastighetsmätning av hjärnartärer [25]. På grund av vinkelkorrigering för insonationen med TCCD kunde den tidigare studien påvisa att de härledda hastigheterna som blev signifikant större än de härledda med TCD i alla hjärnartärer, var närmare ”sanna” värden än de som härrör från TCD. [25]. Hos friska individer är blodflödeshastigheterna i de basala hjärnartärerna cirka 10% till 30% högre vid mätning med TCCD än de som erhållits med TCD studier. Dessa skillnader har rapporterats som ökar med ålder och vissa intrakraniella sjukdomar [14].
Tidigare studie har visat att vid undersökning av blodflödeshastigheter i hjärnartärer med TCCD kan en snabb upptäckt och seriell bedömning av hjärnvasospasm utföras [16]. Dessutom har tekniken underlättat en mer exakt bedömning av intrakraniella blodflödeshastighet [16]. TCCD har utvecklats och styr dopplerundersökningar med funktionell färgflödesavbildning av hjärnan [7].
En annan studie har visat att med hjälp av TCCD tekniken kan en säkerhetsflödet framställas genom den främre artären (ACA) och den bakre artären (PCA) hos patienter med ensidig höggradig stenos/ocklusion utan ett potentiellt farligt kompressionstest [14]. TCCD har en hög noggrannhet för att bekräfta total cerebral cirkulationsstopp och utförs i många länder som ett extra test för klinisk diagnos av hjärndöd [12]. Blodflödeshastigheter som används för diagnos måste vara exakt, därför föreslås att TCCD kan vara mest exakta metoden tillgänglig för att göra sådana mätningar [25]. Förutom detta kan TCCD avslöja oväntade upptäckter som tillexempel vaskulär missbildning eller aneurysm. Dessa funktioner bör vägas mot fördelarna med TCD, som innefattar kortare tid för undersökning [23].
Begränsningar
En begränsning i denna studie kan vara att det inte finns en stora vana att utföra TCCD teknik vid hastighetsmätning på hjärnartärer då metoden inte utförs standardmässigt på kliniken. Dessutom kan studien begränsas då
hastighetsmätning utfördes endast på MCA jämfört med de tidigare studierna.
Som nämnts tidigare har hastighetsmätningsfelen på MCA förmodligen liten betydelse vid TCD som saknar vinkelkorrigering, jämfört med hjärnartärerna ACA och PCA som kräver en större vinkelkorrigering [25]. Eftersom de samtliga genomförda hastighetsmätvärdena som erhölls med TCD metod är så nära de vinkelkorrigerade mätvärdena med TCCD metod, är det möjligt att börja använda TCCD metod vid kliniken som ger en positiv kärlidentifiering genom
färgflödesavbildning (2D) där artärerna kan förhöras på ett tillförlitligt sätt och en snabbare bedömning kan genomföras. Dels för att TCCD är mer undersökare vänlig när det gäller ergonomin men också för att TCCD metod är mer tillförlitligt än TCD på grund av vinkelkorrigeringen som är möjligt vid TCCD. Eftersom på klinisk fysiologiavdelningen i Malmö undersöks flera hjärnartärer än MCA på barn med sikelcellanemi diagnosen, skulle ytterligare en studie rekommenderas där jämförelse görs mellan TCD och TCCD på dem övriga intrakraniella artärer än MCA. Dessutom behövs ytterligare studier genomföras innan TCCD metod kan börja användas på kliniken för att bekräfta referensvärden specifikt kopplade till TCCD.
KONKLUSION
Denna studie har visat att det inte finns statistiskt signifikant skillnad mellan ultraljudsteknikerna TCD och TCCD vid blodflödeshastighetsmätning på den mellersta hjärnartären MCA. Studien har även visat att metoderna har en god överstämmelse mellan hastighetsmätvärdena på MCA. Studien bekräftar att TCCD ultraljudstekniken kan börja användas på klinisk fysiologiavdelning i Malmö efter att studier för metodspecifika referensvärden är genomförda. För framtida studier rekommenderas även ytterligare jämförelsestudier som inkluderar flera intrakraniella artärer än MCA.
REFERENSER
1. Godoy D, Pinero G, Cruz-Flores S, Alcala Cerra G, Rabinstein A, (2016) Malignant hemispheric infarction of the middle cerebral artery. Diagnostic considerations and treatment options. Infarto hemisférico maligno de la arteria cerebral media. Consideraciones diagnósticas y opciones
terapéuticas, Neurología, 31: 332 - 343.
2. Lindgärde F, Thulin T, Östergren J, (2005) Kärlsjukdomar – lärobok i medicinsk angiologi, Studentlitteratur, Lund, Sverige.
3. Uchiyama N, (2017) Anomalies of the Middle Cerebral Artery, Tokyo, Neurol Med Chir, 57(6): 261–266.
4. Pellerito J, Polak J, (2012) Introduction to Vascular Ultrasonography, China, Elisevier Saunders.
5. Cilliers K, John B, (2016) Anatomy of the Middle Cerebral Artery:
Cortical Branches, Branching Pattern and Anomalies, National Library of Medicine, 27 (5): 671-681
6. Thieme G, (1994) Transcranial Doppler and Duplex Sonography - Where is this method helpful? Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York, 15 (4):
174-177.
7. Kim J.S, Caplan L.R, Wong K.S, (2016) Intracranial Atherosclerosis:
Pathophysiology, Diagnosis and Treatment, Karger AG, Basel,40: 124- 140.
8. Jonson B, Wollmer P, (2011) Klinisk fysiologi, Stockholm, Liber.
9. Sorond F, Purkayastha S, (2014) Transcranial Doppler Ultrasound:
Technique and Application, PMC, 32 (4): 411 - 420
10. Blanco P, Blaivas M, (2017) Applications of Transcranial Color‐Coded Sonography in the Emergency Department, JUM, Online Library.
11. Mätzsch T, Gottsäter A, (2007) Stroke och cerebrovaskulär sjukdom, Lund, Studentlitteratur.
12. Rasulo F, Bertuetti R, (2019) Transcranial Doppler and Optic Nerve Sonography, Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia, Volume 33: S38-S52.
13. Blanco P, Abdo-Cuza A, (2018) Transcranial Doppler ultrasound in neurocritical care, Journal of Ultrsound, 21(1): 1–16.
14. Krejza J, Baumgartner RW, (2006) Clinical Applications of Transcranial Color‐Coded Duplex Sonography, Journal of Neuroimaging.
15. Robba C, Taccone F, (2019) How I use Transcranial Doppler, Critical Care, 23: 420.
16. Swiercz M, Kochanowicz J, Weigele J, Hurst R, Liebeskind D, Mariak Z, Melhem E, Krejza J, (2009) Learning Vector Quantization Neural
Networks Improve Accuracy of Transcranial Color-coded Duplex
Sonography in Detection of Middle Cerebral Artery Spasm—Preliminary Report, Neuroinformatics, PMC, 6(4): 279-290.
17. Malferrari G, Pulito G, Pizzini A, Carraro N, Meneghetti G, Sanzaro E, Prati P, Siniscalchi A, Monaco D, (2018) MicroV Technology to Improve Transcranial Color- Coded Doppler Examinations, Journal of
Neuroimaging, Volume 28: 350-358.
18. Giavarina D, (2015) Understanding Bland Altman analysis, Biochemia Medica, 25. 141–151.
19. Bring J, Taube A, Wikman P, (2015) Introduktion till medicinsk statistik, Studentlitteratur AB.
20. Bland J M, Altman D G, (1999) Measuring agreement in method comparison studies, Statistical methods in medical research, 8(2), 135 - 60.
21. Kalanuria A, Nyquist P, Armonda R, Razumovsky A, (2013) Use of Transcranial Doppler (TCD) Ultrasound in the Neurocritical Care Unit, Neurosurgery Clinics of North, 24(3):441-56
22. Verlhac S, (2011) Transcranial Doppler in children, Pediatric Radiology, 41: 153 – 165
23. McCarville B, (2008) Comparison of Duplex and Nonduplex Transcranial Doppler Ultrasonography, Ultrasound Quarterly, 24: 167 – 171.
24. Martin P, Evans D, Naylor AR, (1994) Transcranial Color-Coded
Sonography of the Basal Cerebral Circulation, Reference Data From 115 Volunteers, 25: 390 – 396.
25. Martin P, Evans D, Naylor AR, (1995) Measurement of blood flow velocity in the basal cerebral circulation: Advantages of transcranial color- coded sonography over conventional transcranial Doppler, Journal of Clinical Ultrasound, 23(1):21-6.
26. Sarwal A, Elder N, (2018) Point of Care Cranial Ultrasound in a Hemicraniectomy Patient, Clinical Practice and Cases in Emergency Medicine, 2(4):375-377
27. McCarville B, Li C, Xiong X, Wang W, (2004) Comparison of Transcranial Doppler Sonography with and Without Imaging in the Evaluation of Children with Sickle Cell Anemia, American Journal of Roentgenology, 183: 1117 – 1122.
