KHẢO SÁT GIÁ TRỊ SIÊU ÂM ĐÀN HỒI BÁN ĐỊNH LƯỢNG (SEMI-QUANTITATIVE) TRONG CHẨN ĐOÁN U VÚ

KHẢO SÁT GIÁ TRỊ  SIÊU ÂM ĐÀN HỒI BÁN ĐỊNH LƯỢNG

(SEMI-QUANTITATIVE) TRONG CHẨN ĐOÁN U VÚ

Value of Strain Elastography (Semi-quantitative)

in Breast Tumor Diagnosis.

Jasmine Thanh Xuân*, Phan Thanh Hải*

            TÓM TẮT

Mục tiêu: Kết hợp siêu âm B-mode và siêu âm đàn hồi (SAĐH)bán tự động, từ đó tính giá trị ngưỡng (cut-off value)của SAĐH trong chẩn đoán u vú lành- ác.

Phương pháp: bệnh nhân nữ có u vú được siêu âm vú B-mode bằng máy WS80A-Samsung, đánh giá Bi-rads u, sau đó dùng SAĐH  khảo sát bản đồ màu (theo thang điểm Tsukuba-score) và tính tỷ lệ B/A(B= tổn thương u, A= mô mỡ lành bên trên tổn thương). Từ đó đánh giá độ nhạy, độ đặc hiệu, giá trị tiên đoán dương, độ chính xác và giá trị ngưỡng cut-off của phương pháp SA ĐH trong phân biệt u vú lành-ác

Kết quả: 93 bệnh nhân nữ có u vú (67 lành, 26 ung thư vú, được xác chẩn bằng tế bào học và mô bệnh học). Tỷ lệ đàn hồi (Ratio B/A) trung bình của SAĐH bán tự động ở u ác tính và u lành tính  so với mô mỡ  lần lượt là: 4,73 +/- 2,45  và 1,85 +/- 0,92. Diện tích dưới đường cong ROC là 0,92. Tỉ lệ trung bình ở ngưỡng cắt ( cut-off value) là  (2,43) có độ nhạy (88,5%), độ đặc hiệu (82,1%), giá trị tiên đoán dương (92,8%), độ chính xác (accuracy) (82,3%) trong chẩn đoán u vú ác tính.

Từ khóa:  Siêu âm đàn hồi nén (Strain Elastography (SE)), bán tự động, thang điểm Tsukuba

 (Tsukuba score), tỷ lệ (B/A)

ABSTRACT

Objective: Using Strain Elastography Imaging (semi-quantitative) and conventional

ultrasound to find out cut-off value of Strain Elastography in differentiating benign from 

malignant breast tumors.

Method: Using the WS80A equipment (Samsung) to evaluate together breast 

tumors by B-mode conventional  breast ultrasound, and Strain Elastography 

(semi-quantitative), based on  Tsukuba-score  and Ratio (B/A) (A= tumor lesion, 

B = fatty tissue above the lesion) in diagnosis of  benign  from malignant breast tumors.

Results: 93 women with breast tumors (67 benign tumors, 26 breast cancers), 

diagnosed by  elastic  and conventional  ultrasound with  cytology and histopathology results 

as gold  standard. The  average rate of semi-quantitative in malignant and benign tumors in

 comparison to fatty tissue were  4.73 +/- 2.45 and  1.85 +/- 0.92  respectively. 

Area under  the ROC curve is 0.92 and cut-off value  was 2.43 with sensitivity 88.5% and 

specificity  82.1%,  positive predictive value 92.8%, and accuracy 82.3% in the diagnosis of

 benign from malignant tumors. 

Conclusion:  Using Strain Elastography to measure the elasticity ratio of the breast tumor

 to fatty  tissue, showed a cut-off value =2.43, with high sensitivity and specificity in 

 diagnosis of benign from malignant breast tumors. The results of this study have strong 

complements to the breast Bi-Rads  categories classification.

Key words: Strain Elastography (SE), Semi-quantitative, benign /malignant breast tumor, 

Tsukuba-score , Ratio (B/A).

I.                  TỔNG QUAN

Siêu âm đàn hồi (SAĐH) đã được nghiên cứu từ đầu thập niên 1990 và ứng dụng (trong khám gan, giáp, vú, tiền liệt tuyến. .) để đánh giá độ đàn hồi của mô, cho biết thông tin về cấu tạo cơ học (độ cứng, độ nhớt) của cấu trúc cần khảo sát.Về nguyên lý, mô sẽ bị biến dạng khi bị đè ấn từ ngoài hoặc từ bên trong. Mô bình thường, mềm sẽ bị dời chỗ nhiều, biến dạng nhiều. Mô bệnh lý, cứng hơn, ít bị dời chỗ hơn và biến dạng ít hơn.

SA ĐH bán định lượng đã được nhiều tác giả nước ngoài nghiên cứu nhưng tại Việt Nam chưa được nghiên cứu nhiều.

Nghiên cứu cuả chúng tôi dùng phương pháp SAĐH đè ép bằng tay (SAĐH bán tự động) của đầu dò thẳng để khảo sát khối u vú trên bệnh nhân. Kết quả: thể hiện ở hai giá trị: Bản đồ đàn hồi (Elastogram, tính theo thang điểm của Tsukuba) và tính tỷ lệ về độ đàn hồi giữa khối u và mô mỡ trước vú (Ratio B/A).

·         Mục tiêu nghiên cứu:

Mô tả tổn thương u vú theo phân loại Bi-rads và tính độ nhạy, độ đặc hiệu, giá trị tiên đoán dương, độ chính xác và giá trị ngưỡng trung bình( cut-off value) của nhóm u lành/ác bằng SAĐH bán tự động, từ đó đề xuất dùng SAĐH ứng dụng vào siêu âm u vú, định hướng chẩn đoán u lành- ác.

II- ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

·          Nghiên cứu được thực hiện tại khoa nhũ, Trung tâm Y khoa Medic TPHCM từ tháng 5 đến tháng 6.2017.

·          Tất cả bệnh nhân nữ (không phân biệt tuổi) có u vú được siêu âm vú bằng B-mode, phân loại Bi-Rads, sau đó dùng SAĐH bán tự động để đánh giá bản đồ màu (theo phân loại của Tsukuba) và đo tỷ lệ độ cứng của khối u so với mô mỡ trước vú (Ratio B/A). Mỗi tổn thương được đo 3 lần và ghi nhận kết quả trung bình. Các tổn thương Bi-Rads 3-4-5 được làm sinh thiết (FNAC, core biopsy) để xác chẩn.

·         Tiêu chuẩn loại trừ: tổn thương ung thư đã biết có phát triển ra ngoài gây lở loét da; bệnh nhân có đặt túi thẩm mỹ.

·         Phương tiện nghiên cứu: Máy siêu âm WS80A (Samsung), đầu dò thẳng tần số 5-12MHz, có phần mềm SAĐH bán tự động được cài đặt sẵn trong máy.

·         Phần mềm SPSS 20 dùng trong thống kê y học để tính độ nhạy, độ đặc hiệu, độ chính xác và giá trị ngưỡng (cut-off value).

—  

·         Đọc kết quả bán định lượng (Semi-quantitative)

Đo tỷ lệ B/A, trong đó: A là tổn thương u- B là mô mỡ dưới da

III- KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

v  Nghiên cứu có 93 trường hợp u vú được làm SA vú B-mode và SAĐH bán tự động, bao gồm 67 trường hợp u lành (72,04%) và 26 trường hợp ung thư vú (UTV) (27,95%), tất cả đều được xác chẩn bằng tế bào học hoặc mô bệnh học.

III. 1. Kết quả về phân loại bản đồ màu theo Tsukuba:

Tổng số 93 ca u vú, trong đó 67 ca lành tính và 26 ca UTV.

Trong 67 ca lành, có 63 ca (94%) có Tsukuba score phù hợp lành (Tsukuba score 1-2-3) và 4 ca nghi ngờ ác (Tsukuba score 4-5).

Trong 26 ca UTV, có 23 ca (88,4%) có Tsukuba nghi ngờ ác (Tsukuba score 4-5), 3 trường hợp còn lại có dấu hiệu lành tính (Tsukuba score 2-3)

Bảng 1:  Giá trị chẩn đoán của thang điểm Tsukuba của nghiên cứu:

Tsukuba /MBH	UTV	Lành	Tổng cộng
Thang điểm 4-5	23	4	27
Thang điểm 1-2-3	3	63	66
Tổng cộng	26	67	93

Qua bảng tổng kết trên, cho thấy giá trị chẩn đoán của thang điểm Tsukuba trong nghiên cứu của chúng tôi có: độ nhạy (88,4%), độ đặc hiệu (94%), độ chính xác (92%)

v  Bàn luận về giá trị bản đồ màu theo thang điểm Tsukuba:

-          Trong 26 ca UTV, có 23/26 ca với bản đồ màu ở thang điểm 4-5 (nghi ngờ ác và rất gợi ý ác) (độ nhạy 88,4%), cho thấy u có màu xanh dương đậm hoặc rất đậm chiếm toàn bộ khối u và lan ra mô xung quanh, chứng tỏ khối u UTV rất cứng và phát triển ra xung quanh mà trên siêu âm B- mode chưa đánh giá hết được. Có 4 ca UTV nhưng bản đồ màu gợi ý lành (màu xanh lá nhiều hơn và khu trú trong u), khả năng do mô u UTV mềm hoặc có hoại tử trong u.

-          Trong 67 ca u vú lành tính, thang điểm Tsukuba phù hợp 63/67 trường hợp (đặc hiệu  94%), bản đồ màu cho thấy có màu xanh lá hoàn toàn (Tsukuba 1) hoặc xanh lá xen kẽ xanh dương nhưng màu lợt (Tsukuba 2-3), chứng tỏ u còn mềm mại. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của chúng tôi có 4 ca u lành nhưng thang điểm xếp loại nghi ác hoặc ác (Tsukuba 4-5, có màu xanh dương đậm/rất đậm), gặp trong u có vôi hóa lớn lành tính gây u rất cứng, hoặc trong u do thay đổi sợi bọc tuyến vú lâu ngày làm mô vú xơ cứng; một trường hợp còn lại gặp trong lao vú, mô vú cũng rất cứng.

III. 2. Kết quả về tỷ lệ độ đàn hồi của u so với độ đàn hồi của mô mỡ: (FLR: Fat-to-Lesion strain Ratio):  

Bảng 2: Trị số tối thiểu, tối đa, tỷ lệ trung bình và độ lệch chuẩn của u vú ác tính so với mô mỡ  (n =26)

Tỷ lệ (Ratio)	Trị số tối thiểu	Trị số tối đa	Trung bình	Độ lệch chuẩn
Ratio 1	1.47	11.93	4.65	2.60
Ratio 2	1.20	11.15	4.74	2.57
Ratio 3	1.93	9.11	4.81	2.19
Trung bình	1.53	10.73	4.73	2.85

- Từ số liệu của bảng 2, chúng tôi nhận thấy có một số trường hợp UTV nhưng tỷ lệ độ đàn hồi của u so với mô mỡ thấp (tối thiểu chỉ 1,2 à 1,93), nghĩa là phần u này mềm, gặp trong UTV kèm hoại tử trung tâm u, một trường hợp UTV ở bệnh nhân đang cho con bú 7 tháng, u lớn nhanh và mô u mềm.

      - Các u UTV thường cứng nên có độ đàn hồi kém hơn mô mỡ, một vài trường hợp UTV số đo rất cao (từ 9,11à11,93), cho thấy khối UTV rất cứng, đặc biệt các khối UTV có kích thước lớn, vi vôi (+), thời gian bị bệnh lâu. Trung bình, ở khối u ác tính chúng tôi thấy tỷ lệ này dao động từ 3à 6.

- Theo Ueno et al.(2007), giá trị trung bình của phương pháp đo này ở UTV là 14.8, cao đáng kể so với giá trị trung bình của u lành là 4,47. SA ĐH  trong phân biệt u lành/ác có độ nhạy, độ đặc hiệu, độ chính xác lần lượt  86,5%, 89,9%, and 88,3%.[2]

Tác giả này cũng đề nghị  giá trị ngưỡng (cut-off value)  < 4.8 gợi ý lành tính, > 4.8 gợi ý ác tính với độ nhạy 76,6% và độ chuyên biệt 76.8%. Chúng tôi nhận thấy số liệu nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với tác giả này.

-          Nghiên cứu của Chiorean 2008, Tan, Teh et al.2008 đề nghị dùng SAĐH bán định lượng hữu ích trong việc nâng hoặc hạ phân loại Bi-Rads từ 3 lên 4a hoặc ngược lại, nhằm giảm thiểu việc sinh thiết không cần thiết hoặc tránh bỏ sót sang thương.[3]

-          Nghiên cứu của Nakashima and Moriya 2012 cho rằng SAĐH không những dùng để phân biệt u lành/ác,  nó còn hữu ích trong đánh giá u tái phát sau điều trị.[3]

Qua nghiên cứu này, chúng tôi có số liệu về tỷ lệ trung bình của SAĐH bán tự động ở khối u ác tính so với mô mỡ là: 4,73 +/- 2,5

Bảng 3: Trị số tối thiểu, tối đa, trị số trung bình và độ lệch chuẩn của u vú lành so với mô mỡ (n = 67)

           

Tỷ lệ (Ratio)	Trị số tối thiểu	Trị số tối đa	Trung bình	Độ lệch chuẩn
Ratio 1	0.26	4.72	1.77	0.90
Ratio 2	0.53	4.94	1.86	0.94
Ratio 3	0.63	4.57	1.92	0.93
Trung bình	0.47	4.74	1.85	0.92

-Từ số liệu của Bảng 3, chúng tôi nhận thấy tỷ lệ đàn hồi tối thiểu của khối u lành so với mô mỡ  từ  0,26à 0,63, chứng tỏ khối u rất mềm, và mềm hơn mô mỡ, các trường hợp này gặp trong các tổn thương dạng nang, nang viêm có hình ảnh giống khối u, u sợi tuyến lành có kích thước nhỏ.

- Trị số tối đa dao động từ 4,57à 4,72, số liệu cao này gặp trong một số u sợi tuyến cứng do có nhiều nốt đóng vôi lớn lành tính, gặp trong sẹo xơ co rút cứng, trong viêm lao vú gây xơ chai mô vú bị tổn thương. 

Qua nghiên cứu này, chúng tôi xin đề đạt số liệu về tỷ lệ trung bình của SA ĐH bán tự động ở khối u lành tính so với mô mỡ là:  1,85 +/- 0,92.

v  Bảng 4: Biểu đồ đường cong ROC:

Từ số liệu trung bình về tỷ lệ B/A của u vú, chúng tôi có biểu đồ về đường cong ROC. Diện tích dưới đường cong ROC là 0,92.

 Bảng 5: Các ngưỡng cắt của tỉ lệ trung bình trong chẩn đoán u vú ác tính

Ngưỡng tỉ lệ trung bình	Độ nhạy (%)	Độ đặc hiệu (%)
2,32	88,5	80,6
2,43	88,5	82,1
2,56	84,6	82,1
2,63	80,8	82,1

Qua kết quả trong bảng 5 cho thấy: khi tăng ngưỡng tỉ lệ trung bình thì độ đặc hiệu tăng nhưng độ nhạy lại giảm. Tỉ lệ trung bình ở ngưỡng cắt 2,43 có độ nhạy (88,5%) và độ đặc hiệu (82,1%) cao nhất trong chẩn đoán u vú ác tính.

Tỉ lệ ung thư tuyến vú tại TP. HCM với p = 26/100000 = 0,026%.( Nghiên cứu của Hiệp hội Ung thư quốc tế IACR 2004-2008), chúng tôi tính được:

Giá trị tiên đoán dương: PPV = (88,5 x 0,026)/ [(88,5 x 0,026) + [(1 – 0,821)x (1 – 0,00026)] = 92,8%.

Độ chính xác  = (Se x p) + [Sp x (1 – p)] = (88,5 x 0,026) + (82,1 x 0,974) = 82,3%.

IV- KẾT LUẬN

SA ĐH bán tự động ngày càng được trang bị thường quy trong các máy siêu âm của nhiều hãng trên thế giới. Phương tiện này cho cách nhìn mới về chẩn đoán bệnh lý u vú bên cạnh siêu âm B-mode, siêu âm Doppler. Hiểu rõ về bệnh lý vú, thực hành tốt siêu âm B-mode, ứng dụng SA ĐH bán tự động để đo đạc độ đàn hồi của khối u so với mô mỡ xung quanh, giúp bổ sung phân loại Bi-Rads u vú, góp phần chẩn đoán lành/ác của khối u.

Tuy nhiên, phương pháp SAĐH bán tự động này cũng có một số hạn chế: tùy thuộc kinh nghiệm người làm, khó đánh giá chính xác tỷ lệ khi u nằm sâu, bệnh nhân có thành ngực dày, việc đo đạc giá trị đàn hồi sẽ có nhiều thông số khác nhau tùy kích thước và vị trí của ROI trên khối u.

Qua nghiên cứu trên 26 trường hợp UTV và 67 trường hợp u lành tính tại Medic TPHCM, chúng tôi có số liệu như sau:

Tỷ lệ đàn hồi trung bình của SAĐH bán tự động ở  u ác tính và u lành tính  so với mô mỡ  lần lượt là:  4,73 +/- 2,45  và 1,85 +/- 0,92.

Tỉ lệ trung bình ở ngưỡng cắt 2,43 có độ nhạy (88,5%) và độ đặc hiệu (82,1%) cao nhất trong chẩn đoán u vú ác tính.

Giá trị tiên đoán dương:  92,8%.

Độ chính xác (accuracy): 82,3%.

Nghiên cứu này với cỡ mẫu còn ít, cần thiết có thời gian và cỡ mẫu lớn hơn để tăng giá trị ứng dụng thực tiễn.

Tham khảo

1.      Nguyễn Thiện Hùng (2015): “Siêu âm đàn hồi và ứng dụng lâm sàng” https://www.slideshare.net/hungnguyenthien/siu-m-n-hi-v-ng-dng-lm-sng-45375546

2.      Ueno et al. (2007): " New Quantitative Method in Breast Elastography: Fat Lesion Ratio (FLR)”. Radiological Society of North America 2007,  Scientific Assembly and Annual Meeting, November 25 - November 30, 2007, Chicago.

3.      Richard G. Barr (2017): “Elastography: a Practical Approach”. First edition. Thieme. New York.

4.      WFUMB guidelines and recommendations for clinical use of ultrasound elastography: part 2: Breast- Ultrasound in Med.and Biol., Vol. 41, No. 5, pp. 1148–1160, 2015

General practitioners accurately diagnose DVT with US

By AuntMinnie.com staff writers

November 17, 2017 -- General practitioners can be trained in compression ultrasonography to accurately diagnose deep vein thrombosis (DVT), according to research published in the November/December issue of the Annals of Family Medicine.

A team led by Dr. Nicola Mumoli of the Ospedale Civile di Livorno in Italy found a 95% diagnostic agreement rate between general practitioners trained in lower limb compression ultrasound and radiologists who were experienced in vascular ultrasound (Ann Fam Med, November/December 2017, Vol. 15:6, pp. 535-539).

The study included 1,107 patients with suspected DVT; patients underwent bilateral proximal lower limb compression ultrasound conducted by both general practitioners and by vascular ultrasound radiologists between May 2014 and May 2016. Each group was blinded to the other's findings.

The radiologists diagnosed deep vein thrombosis in 200 patients, for an overall prevalence rate of 18.1%. The agreement between the trained GPs and experts was excellent (95% confidence interval: 0.84-0.88).

Compression ultrasound performed by general practitioners had a sensitivity of 90%, specificity of 97.1%, and diagnostic accuracy of 95.8% for identifying these DVT cases, the researchers found.

"Our results suggest that, even in hands of physicians not expert in vascular ultrasound, compression ultrasound can be a reliable tool in the diagnosis of DVT," they concluded. "We found that the sensitivity achieved by general practitioners appeared suboptimal, however, so future studies should evaluate the implementation of proper training strategies to maximize skill.

HCC Risks and SWE

Abstract

Teleultrasound is beneficial for assessing fetal health

By Kate Madden Yee, AuntMinnie.com staff writer

November 8, 2017 -- An anatomic survey of the fetus is a critical aspect of prenatal care; however, not all communities have access to ultrasound specialists. One solution is teleultrasound, which shows promise for assessing fetal health in rural or underserved areas, according to a study published in the November issue of the Journal of Ultrasound in Medicine.

Teleultrasound allows medically underserved patients to benefit from the expertise of a subspecialist, wrote a team led by Dr. Nader Rabie from Tripler Army Medical Center in Honolulu. But the question of how effective teleultrasound actually is has not been thoroughly addressed. To remedy this, Rabie's group conducted a study to explore the sensitivity and accuracy of teleultrasound in the prenatal diagnosis of fetal structural anomalies.

"Initially, the feasibility of teleultrasound was limited by the technology required to transmit high-quality ultrasound images," the group wrote. "[Now] the focus is on expanding the use and accuracy of teleultrasound, as well as improving the patient experience."

Medically underserved

Rabie and colleagues used data from Arkansas for the study because the state has been using teleultrasound for more than 10 years to serve its primarily rural population; 73 of Arkansas' 75 counties are considered medically underserved, according to the researchers (J Ultrasound Med, November 2017, Vol. 36:11, pp. 2329-2335).

The study included 2,368 fetal anatomic survey ultrasound exams that had been performed by six sonographers at 28 sites in Arkansas between November 2010 and August 2012. These exams were referred to teleultrasound due to abnormal serum screening results, abnormal ultrasound findings by the sonographer at the time of the exam, a family history of birth defects, and/or other patient medical factors such as obesity, diabetes, or lupus. Remote readers interpreted the exams within 24 hours after they were performed.

From each ultrasound report, Rabie and colleagues collected demographic information, gestational age (only pregnancies of at least16 weeks' gestation were included in the research), any fetal structural anomalies, and amniotic fluid volume.

The researchers found a congenital anomaly rate of 5.6% -- substantially higher than the 2.8% prevalence in the general population, they noted.

"This finding was not unexpected, since our cohort represented a high-risk population: due to either specific conditions (e.g., pregestational diabetes, obesity, and advanced maternal age) or the known presence of a fetal anomaly on prior screening ultrasound examination," Rabie and colleagues wrote.

Teleultrasound's performance was consistent with previous research of onsite prenatal ultrasound, with a sensitivity rate of 57.4%, specificity of 98.1%, and accuracy of 95.9%.

"Our study demonstrates that teleultrasound has similar rates of sensitivity and accuracy as published data on onsite ultrasound," the group wrote. "This finding is especially reassuring because in a rural area, onsite ultrasound examinations are likely not of the same quality as those performed at a tertiary care center."

Identifying anomalies

Finding fetal anomalies early can help direct prenatal care and determine whether a fetus may need to be delivered at a tertiary care center, according to the researchers. This makes the use of teleultrasound beneficial in rural or poor areas where subspecialist interpretation isn't easily accessible.

"Teleultrasound is a convenient, potentially cost-effective solution for patients living in remote or underserved areas," the group wrote. "[We plan to continue our research] to demonstrate that teleultrasound is not inferior to onsite ultrasound within the same population, as well as to conduct a prospective comparison of the detection rates of teleultrasound and onsite ultrasound."

UNDESCENDED TESTES

Butterfly iQ, CUỘC CÁCH MẠNG KỸ THUẬT TRONG SIÊU ÂM: M E M S

Butterfly Network, a firm based in Guilford, Connecticut, won FDA clearance and is introducing its Butterfly iQ portable ultrasound system. It consists of a portable transducer that connects directly to an iPhone, and an iOS app to display the images and to control settings.
The device actually works as three different transducers thanks to an ultra wide band matrix array. This allows a clinician to perform a bunch of different scans and for the Butterfly iQ to be applicable in different clinical settings. The matrix array of microelectromechanical (MEMS) sensors is directly integrated onto an integrated circuit that contains all the necessary electronics. This tight integration supposedly results in a fast, high-resolution device that can perform tasks that only full size ultrasound machines were capable just a few short years ago. The firm compares its technology to how photo camera sensors have been integrated within smartphones, enabling anyone to have high quality photo imaging in their pocket.

Perhaps the biggest deal with the Butterfly iQ is that it costs under $2,000. Previous portable, hand-held ultrasounds have often been priced at more than $10,000.

(Từ MedGarget)

Hãng Butterfly Network,  ở Guilford, Connecticut đã được FDA duyệt và đang giới thiệu máy siêu âm xách tay  bỏ túi Butterfly iQ, gồm đầu dò kết nối trực tiếp với iPhone và iOS app để hiển thị hình và  cài đặt định hướng.
Máy hoạt động như 3 đầu dò khác nhau nhờ ma trận dải biến tử siêu rộng [ultra wide band matrix array] giúp Butterfly iQ và người khám thực hiện tập họp nhiều loại khám lâm sàng khác nhau. Các bộ cảm biến Ma trận biến tử vi điện tử cơ khí  [sensors của  MEMS ]được tích hợp trực tiếp trên mạch tích hợp gồm tất cả tổ hợp điện tử cần thiết. Việc tích hợp chặt này giúp máy siêu âm xách tay bỏ túi  này  hoạt động nhanh và có độ ly giải cao như máy siêu  âm truyền thống vài năm trước. Kỹ thuật của hãng so sánh với cách như  mà  sensor photo camera được tích hợp vào điện thoại thông minh, nên bất kỳ ai cũng có thể tạo hình ảnh chất lượng cao với máy siêu âm bỏ túi. Butterfly iQ có thỏa thuận lớn nhất là giá dưới 2.000 đô trong khi các máy siêu âm xách tay khác  có giá hơn 10.000 đô.

Trong máy siêu âm cầm tay Butterfly iQ, các tinh thể được thay bằng các đầu dò siêu âm điện dung – về cơ bản, nó là các tấm kim loại có dạng hình trống, được treo lơ lửng giữa 2 điện cực. Có tất cả 10.000 kênh đầu dò có thể cộng hưởng tần  số phù hợp với các loại mô khác nhau khi được cung cấp điện áp.

Butterfly gọi đây là cấu trúc "mạng bướm" thông minh, với các kênh dò xử lý độc lập có thể thực hiện khoảng nửa nghìn tỷ phép tính mỗi giây trong quá trình quét - đủ để cung cấp hình ảnh siêu âm 3 chiều của bất kỳ vùng nào trên cơ thể.

Tinh thể đầu dò ở các máy siêu âm truyền thống phải được điều chỉnh để tạo ra sóng siêu âm để chụp cơ thể ở từng những độ sâu riêng lẻ. Nhưng những tấm kim loại của Butterfly iQ đã khắc phục được nhược điểm này.

Bằng cách điều chỉnh trường điện từ của đầu dò điện dung, các tần số sóng có thể thay đổi liên tục trong quá trình quét. "Chúng tôi có thể làm cho chúng rung tại tần số 1 MHz nếu chúng tôi muốn chụp sâu, hoặc 5MHz nếu chúng tôi muốn chụp nông", tiến sĩ Jonathan Rothberg, nhà sáng lập Butterfly nói.

First Ultrasound-on-a-Chip receives broadest FDA 510(k) clearance

A window into the human body for less than $2,000 enabled by breakthrough Ultrasound-on-a-Chip technology

GUILFORD, CT--(Marketwired - October 27, 2017) - Butterfly Network Inc. announced today that it has received FDA 510(k) clearance for the world's first Ultrasound-on-a-Chip based imaging system, the Butterfly iQ® for iPhone. The clearance covers 13 clinical applications, the broadest ever for a single ultrasound transducer. By combining almost 10 thousand sensors, 40 times more than systems costing 100 times as much, Butterfly ushers in a new era of accessible, high-performance medical imaging.

"Offering a unique blend of affordability, diagnostic versatility, and assistive intelligence, Butterfly has the potential to impact human health more profoundly than any diagnostic device since the stethoscope, invented over 200 years ago. At less than $2,000, healthcare providers can purchase an easy-to-use, powerful, whole-body medical imaging system that fits in their pocket," said Dr. John Martin, Butterfly Network's Chief Medical Officer. "By removing the barrier of price, I expect Butterfly to ultimately replace the stethoscope in the daily practice of medicine. We can now provide a diagnostic system to address the millions of children that die of pneumonia each year and the hundreds of thousands of women that die in childbirth, and these are just two examples of the impact this technology will have."

First of its kind 3-in-1 transducer provides maximum versatility and convenience

To image the entire body, a traditional ultrasound system requires a large, expensive cart or box which connects to three or more piezoelectric-based transducers, each costing thousands to tens of thousands of dollars. Butterfly's Ultrasound-on-a-Chip technology combines the capabilities of the typical three probes into a single ultra wide-band, 2D matrix array comprised of thousands of microelectromechanical systems (MEMS). These sensors are directly overlaid on an integrated circuit encompassing the electronics of a high performance ultrasound system. The acoustic bandwidth and processing power available from the MEMS and electronics fusion creates unprecedented diagnostic versatility, speeds, modes, and resolutions. 

Moving the ultrasound machine to a chip allows it to be produced at unprecedented scales, at prices and rates of improvements that obey Moore's law and will enable a series of future form factors.

Semiconductor fabrication reduces hardware costs 10 to 100 fold.

The Butterfly iQ's disruptively low price is enabled by breakthrough engineering and is covered by 33 issued patents uniquely melding micromachines and integrated circuits. Butterfly directly leverages the $3 trillion dollars that went into developing the global semiconductor supply chain, currently at the heart of the revolution in consumer electronics, telecommunications, computers, and smartphones.

"Just as putting a camera on a semiconductor chip made photography accessible to anyone with a smart phone and putting a computer on a chip enabled the revolution in personal computing before that, Butterfly's Ultrasound-on-a-Chip technology enables a low-cost window into the human body, making high-quality diagnostic imaging accessible to anyone," said Dr. Jonathan Rothberg, founder and chairman of Butterfly Network. "Two thirds of the world's population has no access to medical imaging, that's not ok, and today our team is doing something about it. And they are just getting started."

Ultrasound that learns

Butterfly Network has developed deep learning-based artificial intelligence applications that are tightly coupled to the hardware and assist clinicians with both image acquisition and interpretation. "Deep learning and ultrasound imaging are a perfect combination," said President Gioel Molinari. "As physicians use our devices in the field, they help improve the neural network models. The more physicians use Butterfly devices, the better they will get. Improvements to acquiring and interpreting images will ultimately enable less skilled users to reliably extract life-saving insight from ultrasound." Butterfly plans to release assistance and interpretation functionality in 2018 as a software add-on to the Butterfly iQ system.

Cloud and Storage Solutions

The Butterfly iQ is paired with a HIPAA-compliant cloud which enables image storage and collaboration among clinicians as well as connectivity with traditional hospital medical record systems. Butterfly Cloud's fleet management capabilities offer healthcare administrators a top-down window into the utilization and return-on-investment of ultrasound in their facilities.

Learn more at www.butterflynetwork.com

ACEP
Butterfly Network will be demonstrating the iQ at the American College of Emergency Physicians (ACEP) conference in Washington DC. Attendees can visit at booth 1549 for a demonstration from Oct. 29 to Oct. 31. The Butterfly iQ will also be on display at the InnovatED section of the ACEP exhibition.

About
Butterfly Network has created and brought to market the first FDA-cleared device based on putting an ultrasound machine on a semiconductor chip. Pairing ultrasound-on-a-chip with the cloud and AI, they are on a mission to democratize medical imaging. Butterfly Network is a member of the 4Catalyzer life sciences incubator, founded by Dr. Jonathan Rothberg, best known for inventing next-generation DNA sequencing technology underlying the personal and precision medical revolution.

MEDIC Hòa Hảo đã thêm 6 ảnh mới.

1 Tháng 11 lúc 20:36 · 

FDA vừa chuẩn y cho một máy siêu âm cầm tay gọn nhẹ, kết hợp iPhone, của hãng Butterfly Network, được họ tự hào gọi là "Ultrasound on a chip" (một con chip gắn ngay đầu dò siêu âm, truyền tín hiệu hình ảnh đến iPhone). Sản phẩm đang được giới thiệu tại Hội nghị ACEP 2017 tại Washington DC (29/10 - 01/11/2017,... Hình ảnh xem trên iPhone quá đẹp !

Bs mỗi sáng khám bệnh, đến bên giường bệnh nhân mà có công cụ này thì còn gì bằng, giảm thiểu bao nhiêu là thời gian, phiền hà cho bệnh nhân, điều dưỡng & hộ lý cũng bớt việc.

Team focus is on ultrasound window

…

Antonio Regalado, the senior editor for biomedicine for MIT Technology Review, said the device uses capacitive micro-machined ultrasound transducers, or CMUTs, "tiny ultrasonic emitters layered on a semiconductor chip a little larger than a postage stamp."

Regalado wrote that ultrasound works by shooting sound into the body and capturing the echoes and usually, the sound waves are generated by a vibrating crystal. Butterfly's machine, though, "uses 9,000 tiny drums etched onto a semiconductor chip." Their company release said their ultrasound-on-a-chip technology combines capabilities of the typical three probes into a single, ultra wide-band, 2-D matrix array comprised of thousands of microelectromechanical systems. The sensors are overlaid on an integrated circuit encompassing the electronics of a high-performance ultrasound system. "Just as putting a camera on a semiconductor chip made photography accessible to anyone with a smart phone and putting a computer on a chip enabled the revolution in personal computing before that, Butterfly's Ultrasound-on-a-Chip technology enables a low-cost window into the human body, making high-quality diagnostic imaging accessible to anyone," said Dr. Jonathan.

Rothberg, founder and chairman of Butterfly Network. Butterfly iQ is FDA 510(k) cleared for diagnostic imaging across 13 clinical applications, said the Butterfly Network site, spanning the body. Storage is HIPAA-compliant. (The Butterfly iQ is paired with a HIPAA-compliant cloud for image storage and collaboration among clinicians and connectivity with traditional hospital medical record systems.) 

The site carries the supported iPhone models. Butterfly Network's "About Us" statement on their site said, "We are dedicated to democratizing ultrasound. Our dream becomes reality at the intersection of semiconductor engineering, artificial intelligence, and the cloud." Eliza Strickland in IEEE Spectrum, meanwhile, said "Beyond price and portability, the Butterfly iQ's other big selling point is its incorporation of artificial intelligence for both image acquisition and analysis." She said its engineers trained the software on vast datasets of ultrasound images, teaching it the difference between a high- and poor-quality image for body parts. For example, when "the user brings the probe to a patient's chest for a cardiac exam, the iPhone display helps them find the right spot."

More information: www.butterflynetwork.com/index.html

© 2017 Tech Xplore APA citation: Team focus is on ultrasound window

Focused USD and Parkinson's Tremors

Focused ultrasound improves Parkinson's tremors

By AuntMinnie.com staff writers

October 31, 2017 -- A new trial found that Parkinson's patients who received MRI-guided focused ultrasound had a 62% median improvement in their hand tremor three months later. However, those who underwent a sham procedure also improved to a lesser degree, suggesting some placebo effect, according to the researchers.

Dr. Jeff Elias from the University of Virginia School of Medicine and colleagues at the Swedish Neuroscience Institute in Seattle enrolled 27 patients with tremor-dominant Parkinson's disease. The researchers randomly assigned 20 subjects to be treated with focused ultrasound waves, while seven others received a fake procedure. (They were later offered the opportunity to have the actual procedure).

All had tremor that resisted medical treatment, and all continued taking their existing Parkinson's medication.

Using focused ultrasound, clinicians can interrupt faulty brain circuits or destroy unwanted tissue without the need to drill or cut into the skull. MRI allows the researchers to monitor the location and intensity of the procedure in real-time.

While all focused ultrasound participants showed improvement in their hand tremors, side effects also occurred; the most significant were mild numbness on one side of the body, which improved, and numbness of the face and finger, which was persistent. Two subjects also experienced partial weakness that recovered or improved during the study. The procedure has since been modified to mitigate the risk of weakness, the researchers said.

A larger, multicenter study is needed to better define the potential role of focused ultrasound in managing Parkinson's disease, according to Elias and colleagues.

PoC US Helps Finding Fluid

Point-of-care ultrasound helps find fluid

By Kate Madden Yee, AuntMinnie.com staff writ

October 26, 2017 -- Point-of-care ultrasound (POCUS) is an effective tool that is increasingly being implemented to help diagnose disease and plan treatment. The technology is particularly useful for finding fluid, according to a study published online October 23 in JAMA Internal Medicine.

Dr. Rachel Liu from Yale School of Medicine.

Localizing fluid can make ensuing procedures safer and more effective, according to a team led by Dr. Rachel Liu of Yale School of Medicine.

"[Point-of-care ultrasound] can improve the safety and success of accessing fluid-filled spaces through procedural guidance, and guidelines increasingly recognize ultrasonographic guidance as the standard of care," the group wrote.

However, POCUS does require some skill, according to Liu and colleagues.

"Appropriate use of point-of-care ultrasound requires investment in equipment, adequate education and training, and understanding limitations of both the technology and the user," the researchers wrote. "Performing high-quality POCUS requires comprehension of basic concepts in ultrasonography, knowledge of normal and pathological anatomy, and skill in both acquiring and interpreting images."

Particular procedures

POCUS has been shown to reduce hospital stays and healthcare costs, while also improving diagnostic accuracy and the safety and success of procedures, Liu and colleagues wrote. In fact, some compare it to the stethoscope in its potential to influence medical practice (JAMA Intern Med, October 23, 2017).

"Just as the stethoscope improved upon existing examination techniques, POCUS used by medical students and residents with focused training has been shown to offer more diagnostic accuracy than either their own physical examinations or those of experienced clinicians," the researchers wrote.

Liu's team reviewed the principles of diagnostic and procedural ultrasound, outlining its utility in finding and accessing fluid in key thoracic and abdominal areas as a supplement to basic diagnosis and procedures. A few clinical applications are as follows:

• Pulmonary edema. Ultrasound can image the pleural line, where the interaction of the parietal and visceral pleura creates a sliding appearance of lung pleura against the chest wall, the group wrote. The presence of abnormal interstitial fluid is called alveolar interstitial syndrome and can cause pulmonary edema or fibrosis. It can be identified by detecting ultrasound B-lines (the reverberation artifact at the pleural line). A linear probe works best for imaging the pleural line and should be oriented sagittally with the indicator toward the patient's head, Liu and colleagues noted.
  "Most often in the acute medical setting, assessment for B-lines is performed when there is concern for fluid overload states or decompensated heart failure," they wrote.
• Pericardial effusion. Practitioners should use a phased-array probe to evaluate this condition, which can be fatal. The pericardium will appear as a hyperechoic layer around the heart, and effusion will appear as an anechoic or hypoechoic space between the visceral and parietal layers, according to the researchers.
  "While large effusions are often straightforward to diagnose, it is important to be aware of the normal appearance of pericardial fatty tissue to avoid overcalling an effusion," they wrote.
• Peritoneal fluid. Ultrasound is the gold standard for diagnosing ascites, or the buildup of protein-containing fluid within the abdomen. It can identify as little as 100 mL of fluid, while physical examination is estimated to be about 45% to 84% sensitive and 59% to 90% specific, with overall accuracy under 60%, according to Liu's team.
  "The curvilinear probe should be used to assess for intraperitoneal fluid, but a phased-array probe may also suffice," the group wrote. "Typically, the examination begins with the probe placed on the right flank at the midaxillary line, using a coronal orientation."
• Fluid removal. Ultrasound can improve the success of paracentesis and thoracentesis by detecting the largest areas of fluid closest to the skin surface, Liu and colleagues noted. All three probes can be used: The curvilinear and phased array may be more helpful in delineating fluid, while the linear probe offers superficial detail. POCUS has been shown to improve the success of paracentesis compared with the traditional method of using anatomical landmarks, and ultrasound-guided thoracentesis has been shown to reduce morbidity associated with complications from the procedure, such as pneumothorax, the group wrote.

Take time for training

POCUS is a user-dependent technology in two respects: image acquisition and interpretation, Liu's group noted. It definitely requires some training.

"Physicians may think that POCUS is intended to answer yes or no questions -- that it's binary, so it's easy," Liu told AuntMinnie.com. "And sure, the concept of finding fluid isn't rocket science. But a good amount of practice and training is still needed to be accurate in diverse clinical situations. A medical student can pick up a probe and start doing it right away to help learn anatomy, but making complex clinical decisions using POCUS requires dedicated practice."

Are physicians being trained to use ultrasound? Not as they could be, the researchers found. In 2014, only 28% of U.S. medical schools reported having a formal curriculum for ultrasonography, and in 2013, only about a fourth of entering residents reported exposure to bedside ultrasound.

So it's extra important to institute a training program for POCUS, including how to handle incidental findings, Liu and colleagues wrote.

"Ideally, POCUS would be incorporated longitudinally into residency training and overseen by experienced faculty, although this may take time to develop," they wrote. "Learning ultrasonography requires didactic and hands-on instruction combined with proctored clinical use."

Leading the charge

That physicians across many specialties -- emergency department, intensive care, and family practice -- are interested in POCUS is good news for radiology, according to Liu.

"Radiologists can help train other physicians in point-of-care ultrasound -- for example, some have instituted hands-on participation during ward rounds, or they hold regular image review and quality assurance sessions with nonradiology physicians," she told AuntMinnie.com. "Also, some emergency departments employ sonographers to help with residency training and medical student education."

In fact, radiology concepts aren't necessarily emphasized in medical school, and radiologists can help remedy that, she said.

"Medical students might see a CT image next to an anatomy slide, but they don't necessarily learn about imaging at the same time," she said. "These are future doctors who will be making diagnostic decisions for patients, and it would be helpful for them to have a solid understanding of imaging concepts before they begin residency.

SHEAR-WAVE-RELATED ULTRASOUND ELASTOGRAPHY TECHNIQUES

Xem thêm KỸ THUẬT và VẬT LÝ SIÊU ÂM ĐÀN HỒI

FUNCTIONAL US IMAGING of NEWBORN BRAIN

PocUS : A WFUMB Position Paper

 ABSTRACT:

Over the last decade, the use of portable ultrasound scanners has enhanced the concept of point of care ultrasound (PoC-US), namely, ‘‘ultrasound performed at the bedside and interpreted directly by the treating clinician.’’ PoC-US is not a replacement for comprehensive ultrasound, but rather allows physicians immediate access  to clinical imaging for rapid and direct solutions. PoC-US has already revolutionized everyday clinical practice, and it is believed that it will dramatically change how ultrasound is applied in daily practice. However, its use and teaching are different from continent to continent and from country to country. This World Federation for Ultrasound in Medicine and Biology position paper discusses the current status and future perspectives of PoC-US. Particular attention is given to the different uses of PoC-US and its clinical significance, including within emergency and critical care medicine, cardiology, anesthesiology, rheumatology, obstetrics, neonatology, gynecology, gastroenterology and many other applications. In the future, PoC-US will be more diverse than ever and be included in medical student training.

(E-mail: Christoph.dietrich@ckbm.de) 2016 World Federation for Ultrasound in Medicine & Biology.

Key Words: Guidelines, Intervention, Neonatology, Echoscopy, Stethoscope.

OPEN QUESTIONS

A current unresolved issue is the recording and storage of images. Best practice requires storing images or videos from prior studies so they are available for review and future comparison. Tension will always exist as to the exact boundaries of non-specialists performing focused exams and specialists performing comprehensive exams. These issues are mirrored in all aspects of medical practice and are best viewed more as issues of training, credentialing and quality assurance rather than definitions of specialties or practice.

FUTURE PERSPECTIVES

As new specialties and practitioners take up ultrasound in their daily clinical practice, we may see a radical change in the content of the physical examination. Given the inadequacy of the physical examination in the hands of most clinicians for many disorders and the superiority of PoC-US, the typical examination in most clinical settings is likely to be a combination of traditional skills and focused ultrasound for evaluation of any questionable findings or areas of specific interest. For patients this will mean increased accuracy and more rapid diagnosis  and hence treatment. For clinicians, the benefits will include greater efficiency, but also increased satisfaction in their diagnostic and procedural capabilities. Several additional evolutionary steps are likely to be forthcoming in PoC-US. These will be welcome additions that will lead to even greater expansion of diagnostic and procedural PoC-US capabilities. Live 3-D or volumetric ultrasound transducers have the capability to capture large volumes of data in real time and not only allow clinicians a new way to look at anatomy and pathology but also enable greater automation by the ultrasound machine. For example, it may become possible to only have to obtain an adequate apical cardiac window and have the machine make multiple hemodynamic calculations of cardiac function.

To further improve the use of PoC-US, the very nature of imaging data delivery to the user may have to change to enable more efficient procedure performance and also more convenient diagnostic scanning. Optimized adjuncts such as goggle or monocle displays, projections onto walls and other wireless image transmission will make ultrasound less cumbersome in critical and cramped situations.

It is crucial that imaging specialists (radiology, obstetrics, cardiology) and PoC-US users work together to recognize its potential and its limitations, to teach current and future care providers how to use ultrasound responsibly and to create an infrastructure that maximizes quality of care while minimizing patient risk.

DOWNLOAD FULLTEXT Poc-US: A WFUMB Position Paper