Superb Microvascular Imaging (SMI)


SMI to nowa jakość w obrazowaniu unaczynienia.

Superb Microvascular Imaging (SMI) opcja dostępna wyłącznie w systemach ultrasonograficznych Canon, stanowi znaczny jakościowy postęp w obrazowaniu naczyń krwionośnych, w szczególności tych najdrobniejszych i o najwolniejszym przepływie, na poziomie miąższowym. Efekt taki udało się uzyskać dzięki innowacyjnemu algorytmowi filtracji szumu w obrazie Dopplerowskim. Dotychczas stosowane techniki wizualizacji przepływów z konieczności stosują sztywne filtry zakłóceń, arbitralnie eliminujące najmniejsze prędkości. Bez tych filtrów obraz składałby się głównie z szumu. Filtracja, zastosowana w trybie SMI, selektywnie odsiewa sygnał ruchów o charakterze chaotycznym, pozostawiając tylko ruch uporządkowany.

Unaczynienie główki kości udowej noworodka.



Różnicę pomiędzy klasycznym kolorowym Dopplerem, a technologią SMI na schemacie obrazowym można przedstawić następująco:


Podczas badania przekłada się to na niesłychanie dokładne odwzorowanie najdrobniejszych naczyń, dotychczas będących poza zasięgiem możliwości ultrasonografii:



Zobacz jak to działa

cSMI Przepływ w jajniku

cSMI tendinopatia ścięgna Achillesa


cSMI naczynia wątrobowe w kolorowym Dopplerze i w SMI

SMI Perfuzja płuc płodu


SMI Unaczynienie łożyska (widoczne naczynia krążenia matczynego i płodowego)

SMI Rak piersi



Niespotykana w żadnych innych trybach Dopplerowskich szybkość obrazowania!

W porównywalnych warunkach, w których Doppler kolorowy, Power, a także inne zaawansowane tryby obrazowania przepływów osiągają szybkość rzędu 15-20 klatek na sekundę, SMI obrazuje z prędkością 50-60 fps. Ma to oczywiste znaczenie w obrazowaniu przepływu miąższowego w obrębie zmian ogniskowych, kiedy widzimy płynnie wszystkie drobne naczynia na każdym etapie fali tętna – co więcej, cofając pętlę CINE widzimy jeszcze znacznie więcej niż rejestruje nasze oko w czasie rzeczywistym. Mówiąc obrazowo – tradycyjne techniki działają tak, jakbyśmy widzieli czytany tekst co trzecią literę, w porównaniu do pełnego dostępu do jego treści w SMI. Bardzo duża szybkość odświeżania ma kapitalne znaczenie m.in. także w echokardiografii płodowej.



Znaczna odporność na artefakty ruchowe!

Szczególna przydatność SMI zarówno w echokardiografii płodowej, innych badaniach położniczych, jak i w badaniach młodszych dzieci, wynika z jeszcze jednej zalety obrazowania SMI – znacznej odporności na artefakty ruchowe.



Rodzaje prezentacji w SMI


Obrazowanie SMI może mieć dwie różne prezentacje:

cSMI


  • cSMI – wyświetlane, podobnie jak inne funkcje Dopplerowskie, w postaci kolorowego obrazu naczyń na tle tkanek w obrębie wybranego obszaru zainteresowania (ROI)

mSMI


  • mSMI – w tym trybie w obrębie ROIu Dopplerowskiego dokonywana jest supresja sygnału tkanek z pozostawieniem tylko obrazu przepływu; prezentację tę najczęściej stosuje się w podwójnym trybie ekranowym z pełnym obrazem B-mode na drugiej połowie ekranu

Możliwe jest również wykorzystanie trybu SMI w prezentacji 3D.

Obraz koła Willisa płodu w trybie 3D SMI.



Zastosowania SMI


Zastosowania trybu SMI obejmują niemal wszystkie aplikacje kliniczne korzystające z diagnostyki ultradźwiękowej. Szczególne miejsce ma ta technologia w:


Onkologii

Różnicowanie zmian złośliwych, łagodnych i stanów przednowotworowych, różnicowanie węzłów chłonnych.


Położnictwie

Uwidocznienie drobnych naczyń płodu i łożyska, echokardiografia płodowa, ocena ciałka żółtego i pęcherzyków jajnikowych.


Ginekologii

Różnicowanie charakteru zmian morfologicznych w narządzie rodnym, ocena czynnościowa wpływu czynników hormonalnych na jego perfuzję, diagnostyka endometriozy.


Ortopedii i rehabilitacji

Monitorowanie zmian pourazowych o charakterze ostrym i przewlekłym.


Dermatologii i okulistyce

Badanie drobnych naczyń w zmianach skórnych oraz w strukturach oczodołów i gałek ocznych.


Diagnostyce zmian zapalnych

W wielu dziedzinach medycyny, np. wzmożonej perfuzji w nieswoistych chorobach jelit.




SMI w badaniach z zakresu onkologii


Najbardziej oczywistym zastosowaniem innowacyjnej technologii SMI są badania z zakresu onkologii. Jest rzeczą znaną, że rozwijające się w sposób mniej lub bardziej niekontrolowany nowotwory złośliwe mają ogromne zapotrzebowanie na tlen i składniki odżywcze. Tym tłumaczy się nowotworowa neoangiogeneza, czyli indukowane przez nowotwór tworzenie naczyń o budowie równie chaotycznej i nieprawidłowej jak same tkanki guza.

Już od dawna obecność naczyń w obrębie badanych zmian była uważana za jedno z kryteriów podejrzenia złośliwości. Tym niemniej, patologiczne naczynia nowotworowe bywają nieraz trudniejsze do zaobserwowania od naczyń prawidłowych, ze względu na mniejszą prędkość nurtu krwi i chaotyczny, wielokierunkowy wzorzec przepływu. Tym cechom wychodzi naprzeciw właśnie SMI.

 


Po pierwsze, pozwala na zarejestrowanie najbardziej powolnych przepływów, z konieczności wygaszanych przez filtry zakłóceń, stosowane w pozostałych metodach. Po drugie, w wyniku niezwykłej szybkości obrazowania, rejestruje przepływ przez cały cykl fali tętna, a nie tylko w niektórych jego momentach, pozwalając na lepszą, bardziej płynną ocenę kształtu naczyń, ich stosunku do granic guzka itp.

Chaotyczne unaczynienie w obrębie raka piersi.

Chaotyczne unaczynienie w obrębie guza jądra.


Zaskakujące efekty, potwierdzające szczególną zdolność SMI do uwidaczniania naczyń patologicznych uzyskano w badaniach, w których porównywano widoczność naczyń w guzkach piersi, badanych różnymi technikami Dopplerowskimi, w kontekście ostatecznego rozpoznania histopatologicznego.

Okazuje się, że o ile w zmianach łagodnych, techniki tradycyjne wykrywały zazwyczaj podobną liczbę naczyń, co SMI, o tyle w przypadku zmian złośliwych liczba naczyń, uwidacznianych w SMI, była znacząco wyższa od widocznych innymi metodami. W tym samym badaniu brano pod uwagę również kształt naczyń, także wyraźnie łatwiejszy do oceny z zastosowaniem SMI.



SMI jest to więc nie tylko innowacja ilościowa, zwiększająca czułość, ale i jakościowa, pozwalająca na dodatkowe różnicowanie struktur na podstawie charakteru uwidocznionego unaczynienia. Bardzo dobrze to jest widoczne w przypadku zmienionych węzłów chłonnych, w których wzorzec unaczynienia ma istotne znaczenie dla różnicowania zmian odczynowych od przerzutowych.

Węzeł chłonny zmieniony zapalnie z obfitym unaczynieniem od wnęki.

Węzeł zmieniony przerzutowo z unaczynieniem uboższym, ale całkowicie chaotycznym, bez wyraźnej wnęki.


SMI pozwala też wychwycić zmiany łagodne o charakterystycznym wzorcu unaczynienia – do takich należą łagodne guzki tarczycy, jak też np. ogniska łagodnego przerostu guzkowego miąższu wątroby (FNH), o charakterystycznym wzorcu unaczynienia typu kola szprychowego.

Zdarzają się przypadki, w których SMI jest jedynym narzędziem pozwalającym na wykrycie izoechogenicznych guzków śródmiąższowych, np. w tarczycy, trzustce, nerkach itp. Możliwość precyzyjnego mapowania unaczynienia miąższowego pozwala też np. na ocenę stanu nerki przeszczepionej.

Łagodny guzek tarczycy.

Zmiana typu FNH w wątrobie.



SMI w ocenie ognisk zapalnych i pourazowych


Wzmożone unaczynienie występuje nie tylko w zmianach nowotworowych, ale także w ogniskach zapalnych i pourazowych. W tym kontekście SMI jest wysoko cenionym przez ortopedów narzędziem oceny zmian w układzie narządu ruchu – zarówno do wstępnej oceny zmian w wyniku ostrych lub przewlekłych urazów, jak i do ich dalszego monitorowania.


Unaczynienie ścięgien w tendinopatiach (L,P).




Zdolność SMI do wykrywania wzmożonego unaczynienia w zmianach zapalnych w połączeniu z odpornością na artefakty ruchowe znajduje zastosowanie w diagnostyce chorób jelit, w tym w przewlekłych zapaleniach nieswoistych.

 


SMI w chorobie Crohna (L,P).




SMI w specyficznych stanach fizjologicznych lub ich zaburzeniach


Obok zmian zapalnych, wzmożone unaczynienie jest obserwowane również w specyficznych stanach fizjologicznych lub ich zaburzeniach. Dotyczy to np. zmian unaczynienia endometrium, zależnych od czynników hormonalnych.


Wzmożone unaczynienie endometrium w drugiej fazie cyklu.


Perfuzja ciałka żółtego.


Pozwala to zarówno na monitorowanie faz prawidłowego cyklu, jak i na śledzenie zaburzeń hormonalnych, wpływających na zmiany przepływu, a także na identyfikację ognisk endometriozy w fazie lutealnej. Umożliwia także ocenę aktywności pęcherzyków jajnikowych oraz ciałka żółtego w diagnostyce płodności i procedurach wspomaganego rozrodu.



SMI w położnictwie


Innym przykładem jakościowego postępu w diagnostyce, osiągniętego dzięki SMI jest echokardiografia płodowa, zarówno w I, jak i II trymestrze. Tutaj szybkość obrazowania ma znaczenie szczególne. Przy czynności serca rzędu 160/min, na pojedynczy cykl sercowy płodu przypada 5-7 klatek Dopplera kolorowego, obrazującego z prędkością do 20 klatek na sekundę, a ponad 20 klatek obrazu w trybie SMI o szybkości ok. 60 fps. Zwiększenie łatwości i dokładności badania w tych warunkach jest oczywiste, czego zresztą dowodzą przeprowadzone eksperymenty.


W badaniach empirycznych stwierdzono, że wszystkie najistotniejsze dla oceny serca płodu struktury udaje się miarodajnie uwidocznić w 96% przy zastosowaniu SMI w porównaniu do 81% dla kolorowego Dopplera, w tym dla drogi odpływu lewej komory wartości te wynoszą 94 vs 70%, a dla tętnicy płucnej 91 vs 65%  (wg.  Jader Cruz: Using of SMI for fetal heart during first and second trimester, wykład na ISUOG 2019).


Obraz z echokardiografii płodowej z uwidocznieniem ciągłości przegrody.


Układ wielkich naczyń w okolicy serca płodu.


Oczywiście, SMI świetnie służy do oceny innych naczyń płodu, zwłaszcza w I trymestrze, kiedy struktury te bywają zbyt drobne, krążenie zbyt szybkie do miarodajnej oceny tradycyjnym Dopplerem, a pacjent nierzadko wykonuje ruchy, na które nie mamy żadnego wpływu.

 

Aorta i naczynia nerkowe płodu, obraz 3D naczyń łożyska


Innym zastosowaniem SMI w badaniach położniczych jest ocena łożyska, jego stopnia dojrzałości, ewentualnych ubytków unaczynienia na tle różnych patologii itp., jak również zmian patologicznych np. naczyniaków łożyskowych. Bardzo wysoka szybkość odświeżania obrazu pozwala na zróżnicowanie i odrębną ocenę elementów krążenia matczynego i płodowego, przy jednoczesnej wysokiej rozdzielczości przestrzennej obrazu.



SMI w badaniach małych dzieci


SMI jest świetną metodą w badaniu małych dzieci z jednej strony ze względu na zwiększoną rozdzielczość obrazu, z drugiej na wspomnianą wyżej odporność na artefakty ruchowe u pacjenta nie współpracującego. Widać to na obrazach, przedstawiających nerkę małego dziecka i naczynia mózgowe w badaniu przezczaszkowym.

 

A także w badaniu zapalenia wyrostka robaczkowego oraz unikalnym obrazie unaczynienia główki kości udowej niemowlęcia.

 

 



SMI w badaniach najdrobniejszych struktur naczyniowych np. w dermatologii


Jest zrozumiałe, że im drobniejsze struktury naczyniowe, tym bardziej przydatna jest wysoka rozdzielczość badania SMI. Stwarza ona zupełnie nowe perspektywy zaawansowanej diagnostyki w dziedzinach, w których stosuje się ultrasonografię wysokich częstotliwości i wysokiej rozdzielczości, w tym w dermatologii i potencjalnie również w okulistyce. Równocześnie, znakomita rozdzielczość SMI pozwala na identyfikację  bardzo drobnych struktur na podstawie ich naczyniowego charakteru w każdym badaniu, w tym w niskoczęstotliwościowych badaniach jamy brzusznej.


Unaczynienie drobnej zmiany podskórnej – obrazowanie głowicą 24 MHz.

Identyfikacja  tkankowego charakteru przyściennego guzka pęcherzyka żółciowego – polip.



SMI w badaniach z użyciem środka kontrastowego


Warto też dodać, że tryb SMI bywa często wykorzystywany w badaniach z użyciem środka kontrastowego – pozwala to na uwidocznienie najdrobniejszych naczyń z całkowicie nieosiągalną dotąd czułością.

Ma to szczególne znaczenie tam, gdzie o rozpoznaniu decyduje nie tylko intensywność i przebieg wzmocnienia, ale także specyficzny wzorzec przebiegu naczyń w miąższu.

 

 

Kadr z badania kontrastowego z równoległym obrazowaniem SMI.



SMI jest unikalnym produktem firmy Canon Medical Systems.
Technologia dostępna jest w standardzie w systemach Aplio „i-series” oraz jako opcja w systemach Aplio „a-series” i systemie Xario 200.






Broszura SMI
Canon Medical Systems




Zapytaj o produkt


ZADZWOŃ

+48 22 858 28 19


e-mail:

tms@tms.com.pl




Autoryzowany przedstawiciel firm:






Autoryzowany przedstawiciel firm: