Study Background Transcranial ultrasound is emerging as a valuable tool in the Neurocritical Care setting, allowing bedside assessment while avoiding patient transport and exposure to ionizing radiation. While its effectiveness is well established in transcranial Doppler applications, data regarding morphological parameters—such as third ventricle diameter and midline shift (MLS)—remain inconsistent. In particular, the reliability of ultrasound compared to computed tomography (CT) and the influence of operator experience are still unclear. Study Objective The primary aim of this study was to assess the agreement between transcranial ultrasound and CT in measuring the diameter of the third ventricle for the diagnosis of hydrocephalus. Secondary objectives included evaluating the accuracy of ultrasound in detecting midline shift, analyzing the effect of operator experience, and quantifying the proportion of non-sonable patients. Materials and Methods This was a prospective, observational, single-center study involving 78 adult patients with a clinical indication for cranial CT. Exclusion criteria included patients under 18, those with spinal conditions, patients who declined consent, and those requiring urgent CT incompatible with ultrasound timing. Transcranial ultrasounds were performed using a Samsung Healthcare V6 ultrasound machine through the transtemporal window, within 60–360 minutes before or after CT. Two operators, grouped by experience level (0–50, 50–100, >100 exams), performed ultrasound measurements in a double-blind fashion. A third blinded operator assessed the same parameters on CT. Statistical analysis included Bland-Altman plots, Pearson’s correlation coefficient, Intraclass Correlation Coefficient (ICC), and Concordance Correlation Coefficient (CCC). Results Ultrasound measurements of third ventricle diameter showed a consistent underestimation compared to CT, with a systematic negative bias that decreased with greater operator experience. Agreement remained only moderate even among the most experienced operators (maximum CCC = 0.67), and accuracy declined with increasing ventricular size. In contrast, midline shift measurements demonstrated good agreement with CT, even among less experienced operators, showing minimal bias and high reproducibility (up to CCC = 0.88). Conclusions Transcranial ultrasound proves to be a promising bedside tool for monitoring neurocritical patients. Midline shift assessment showed high reliability even among less experienced operators, supporting its use in early neurological emergency management and screening. Although third ventricle measurement displayed only moderate agreement with CT and was influenced by operator experience, it may still serve as a valuable adjunct in hydrocephalus follow-up, particularly when supported by standardized protocols and targeted training.

Presupposti dello studio L’ecografia transcranica si sta affermando come una metodica utile in ambito di terapia intensiva neurologica (Neurocritical Care), grazie alla possibilità di effettuare valutazioni bedside, evitando il trasporto del paziente e l’esposizione a radiazioni ionizzanti. La sua efficacia è già consolidata nell’ambito del Doppler transcranico; tuttavia, per quanto riguarda parametri morfologici come il diametro del terzo ventricolo e lo spostamento della linea mediana (midline shift, MLS), i dati disponibili in letteratura sono ancora discordanti. In particolare, restano da chiarire l’affidabilità della metodica rispetto alla tomografia computerizzata (TC) e l’influenza dell’esperienza dell’operatore. Scopo dello studio Obiettivo principale dello studio è stato valutare la concordanza tra ecografia transcranica e TC nella misurazione del diametro del terzo ventricolo per la diagnosi di idrocefalo. Obiettivi secondari hanno incluso la valutazione dell’accuratezza ecografica nello studio del midline shift, l’analisi dell’influenza dell’esperienza dell’operatore e la quantificazione dei pazienti non insonabili. Materiali e metodi È stato condotto uno studio prospettico, osservazionale e monocentrico su 78 pazienti adulti con indicazione clinica all’esecuzione di una TC cranica. Sono stati esclusi i pazienti minori, coloro con patologie spinali, chi ha rifiutato il consenso e i soggetti con indicazione a TC urgente. Le ecografie sono state eseguite con ecografo Samsung Healthcare V6 tramite finestra transtemporale, in un intervallo di 60–360 minuti rispetto alla TC. Due operatori con livelli di esperienza differenti (0–50, 50–100, >100 esami) hanno effettuato le misurazioni ecografiche in doppio cieco; un terzo operatore, anch’esso in cieco, ha effettuato le misurazioni TC. L’analisi statistica ha incluso plot di Bland-Altman, coefficienti di Pearson, ICC e CCC. Risultati La misurazione del diametro del terzo ventricolo tramite ecografia ha mostrato una sottostima sistematica rispetto alla TC, con un bias negativo che si riduceva all’aumentare dell’esperienza dell’operatore. La concordanza è risultata solo moderata anche nei gruppi più esperti (CCC massimo 0,67), con una correlazione che si indeboliva nei casi di ventricolomegalia. Al contrario, per il midline shift si è osservata una buona concordanza tra ecografia e TC anche nei gruppi meno esperti, con bias vicino allo zero e valori elevati di correlazione e riproducibilità (fino a CCC = 0,88). Conclusioni L’ecografia transcranica si conferma una metodica promettente per il monitoraggio bedside dei pazienti neurocritici. La valutazione ecografica del midline shift ha dimostrato buona affidabilità anche con operatori poco esperti, rendendola utile per lo screening e la gestione precoce delle urgenze neurologiche. Sebbene la misurazione del terzo ventricolo presenti una concordanza solo moderata con la TC e risenta dell’esperienza operatoria, può rappresentare un valido strumento complementare nel follow-up dell’idrocefalo, soprattutto se supportata da formazione dedicata e protocolli standardizzati.

Confronto tra ecografia transcranica e tomografia computerizzata cranica per la valutazione dello spostamento della linea mediana e del diametro del terzo ventricolo cerebrale

SALVALAGGIO, MARTINA
2024/2025

Abstract

Study Background Transcranial ultrasound is emerging as a valuable tool in the Neurocritical Care setting, allowing bedside assessment while avoiding patient transport and exposure to ionizing radiation. While its effectiveness is well established in transcranial Doppler applications, data regarding morphological parameters—such as third ventricle diameter and midline shift (MLS)—remain inconsistent. In particular, the reliability of ultrasound compared to computed tomography (CT) and the influence of operator experience are still unclear. Study Objective The primary aim of this study was to assess the agreement between transcranial ultrasound and CT in measuring the diameter of the third ventricle for the diagnosis of hydrocephalus. Secondary objectives included evaluating the accuracy of ultrasound in detecting midline shift, analyzing the effect of operator experience, and quantifying the proportion of non-sonable patients. Materials and Methods This was a prospective, observational, single-center study involving 78 adult patients with a clinical indication for cranial CT. Exclusion criteria included patients under 18, those with spinal conditions, patients who declined consent, and those requiring urgent CT incompatible with ultrasound timing. Transcranial ultrasounds were performed using a Samsung Healthcare V6 ultrasound machine through the transtemporal window, within 60–360 minutes before or after CT. Two operators, grouped by experience level (0–50, 50–100, >100 exams), performed ultrasound measurements in a double-blind fashion. A third blinded operator assessed the same parameters on CT. Statistical analysis included Bland-Altman plots, Pearson’s correlation coefficient, Intraclass Correlation Coefficient (ICC), and Concordance Correlation Coefficient (CCC). Results Ultrasound measurements of third ventricle diameter showed a consistent underestimation compared to CT, with a systematic negative bias that decreased with greater operator experience. Agreement remained only moderate even among the most experienced operators (maximum CCC = 0.67), and accuracy declined with increasing ventricular size. In contrast, midline shift measurements demonstrated good agreement with CT, even among less experienced operators, showing minimal bias and high reproducibility (up to CCC = 0.88). Conclusions Transcranial ultrasound proves to be a promising bedside tool for monitoring neurocritical patients. Midline shift assessment showed high reliability even among less experienced operators, supporting its use in early neurological emergency management and screening. Although third ventricle measurement displayed only moderate agreement with CT and was influenced by operator experience, it may still serve as a valuable adjunct in hydrocephalus follow-up, particularly when supported by standardized protocols and targeted training.
2024
Comparison between Transcranial Ultrasound and Cranial Computed Tomography for the Assessment of Midline Shift and Third Ventricle Diameter
Presupposti dello studio L’ecografia transcranica si sta affermando come una metodica utile in ambito di terapia intensiva neurologica (Neurocritical Care), grazie alla possibilità di effettuare valutazioni bedside, evitando il trasporto del paziente e l’esposizione a radiazioni ionizzanti. La sua efficacia è già consolidata nell’ambito del Doppler transcranico; tuttavia, per quanto riguarda parametri morfologici come il diametro del terzo ventricolo e lo spostamento della linea mediana (midline shift, MLS), i dati disponibili in letteratura sono ancora discordanti. In particolare, restano da chiarire l’affidabilità della metodica rispetto alla tomografia computerizzata (TC) e l’influenza dell’esperienza dell’operatore. Scopo dello studio Obiettivo principale dello studio è stato valutare la concordanza tra ecografia transcranica e TC nella misurazione del diametro del terzo ventricolo per la diagnosi di idrocefalo. Obiettivi secondari hanno incluso la valutazione dell’accuratezza ecografica nello studio del midline shift, l’analisi dell’influenza dell’esperienza dell’operatore e la quantificazione dei pazienti non insonabili. Materiali e metodi È stato condotto uno studio prospettico, osservazionale e monocentrico su 78 pazienti adulti con indicazione clinica all’esecuzione di una TC cranica. Sono stati esclusi i pazienti minori, coloro con patologie spinali, chi ha rifiutato il consenso e i soggetti con indicazione a TC urgente. Le ecografie sono state eseguite con ecografo Samsung Healthcare V6 tramite finestra transtemporale, in un intervallo di 60–360 minuti rispetto alla TC. Due operatori con livelli di esperienza differenti (0–50, 50–100, >100 esami) hanno effettuato le misurazioni ecografiche in doppio cieco; un terzo operatore, anch’esso in cieco, ha effettuato le misurazioni TC. L’analisi statistica ha incluso plot di Bland-Altman, coefficienti di Pearson, ICC e CCC. Risultati La misurazione del diametro del terzo ventricolo tramite ecografia ha mostrato una sottostima sistematica rispetto alla TC, con un bias negativo che si riduceva all’aumentare dell’esperienza dell’operatore. La concordanza è risultata solo moderata anche nei gruppi più esperti (CCC massimo 0,67), con una correlazione che si indeboliva nei casi di ventricolomegalia. Al contrario, per il midline shift si è osservata una buona concordanza tra ecografia e TC anche nei gruppi meno esperti, con bias vicino allo zero e valori elevati di correlazione e riproducibilità (fino a CCC = 0,88). Conclusioni L’ecografia transcranica si conferma una metodica promettente per il monitoraggio bedside dei pazienti neurocritici. La valutazione ecografica del midline shift ha dimostrato buona affidabilità anche con operatori poco esperti, rendendola utile per lo screening e la gestione precoce delle urgenze neurologiche. Sebbene la misurazione del terzo ventricolo presenti una concordanza solo moderata con la TC e risenta dell’esperienza operatoria, può rappresentare un valido strumento complementare nel follow-up dell’idrocefalo, soprattutto se supportata da formazione dedicata e protocolli standardizzati.
Ecografia cerebrale
Midline shift
Terzo ventricolo
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