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方法文章

FoCUS 图像采集的故障排除:患者体位、探头操作与图像优化

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DOI:

10.3791/64547

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2023年3月3日

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本文内容

摘要

本文介绍了一种使临床医生能够在临床环境中实施重点心脏超声(FoCUS)的方案。我们描述了探头操作的方法,回顾了探头移动过程中常见的误区,并提出了优化相控阵探头使用的建议。

摘要

聚焦心脏超声(FoCUS)是一种有限的、由临床医生操作的超声心动图应用,旨在为患者诊疗提供实时信息。这些床旁检查以问题为导向,可快速且重复进行,主要为定性性质。掌握FoCUS技术需要熟练掌握探头操控和图像采集所必需的空间定位与心理运动技能。此外,操作者还需具备优化设备设置、解决图像采集问题的能力,并理解因复杂临床环境及患者病理状况所带来的超声检查局限性。本文介绍了实现高质量二维(B模式)FoCUS图像采集的关键技术要点。

高质量图像采集的概念可应用于FoCUS检查的所有标准超声切面:胸骨旁长轴切面(PLAX)、胸骨旁短轴切面(PSAX)、心尖四腔切面(A4C)、剑下四腔切面(SC4C)以及下腔静脉(IVC)。心尖五腔切面(A5C)和剑下短轴切面(SCSA)虽有提及,但未作深入讨论。本文还提供了一幅实用示意图,展示相控阵探头的操作手法,以作为FoCUS图像采集过程中的认知辅助工具。

引言

聚焦心脏超声(FoCUS)是一种有限的、由临床医生操作的超声心动图应用,可为患者诊疗提供即时的解剖、生理和功能信息。这类检查包含五个经典切面,以问题为导向,在床旁实时进行,不能替代全面的超声心动图检查1,2。由于此类检查具有聚焦性特点,当患者临床状况发生变化或需要连续监测时,常需反复进行。应尽可能通过标准化培训,获取全部五个切面的充分图像,因为某些切面在不同个体或病理情况下可能提供的信息有限。

FoCUS 的应用正在迅速扩展。许多临床领域,如围手术期麻醉学、重症监护和急诊医学1,2,3,现已常规使用 FoCUS。住院内科病房和门诊临床诊疗环境也正在采用这一工具以提升临床实践水平4,5,6。因此,多个专业组织,如美国超声心动图学会、重症医学学会和美国急诊医师学会,已发布关于 FoCUS 能力水平和实践范围的指南与建议7,

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方案

本材料为作者的原创作品,此前未在其他地方发表过。所述方案适用于临床用途,而非科研目的。去标识化的图像来自非临床环境中的一名志愿者模特。根据机构政策,该活动不属于《共同规则》和美国食品药品监督管理局(FDA)对人类受试者研究的定义范畴,因此作者未向机构审查委员会(IRB)申请正式的"非监管"认定。

1. 换能器

  1. 使用相控阵探头。这是一种频率为 4-12 MHz 的探头,由于其频率相较于其他超声探头较低,因此能够深入穿透胸腔区域。
    1. 在设备上按下 Exam 按钮,选择心脏检查或相应的可用检查模式,以选定相控阵探头。
  2. 通过使用不同厂商的探头进行练习,积累经验并提升操作探头所需的认知技能。
  3. 使用双手练习探头操作,培养双手灵活性,以便在临床空间受限的情况下仍能有效操作。
  4. 手持超声探头置于患者身上时,用非优势手手掌内侧的脂肪垫固定探头基部以实现锚定。
    ​注意:此方法可提供额外稳定性,减少因大幅度移动而造成的误差。若仅握持探头底部而不进行锚定,则易产生非预期的移动,导致无法维持图像的轴线和方向。
  5. 使用双手操作探头,以实现获得最佳图像时常需的精细调节。将优势手置于探头基部,非优势手置于探头尾部,从而提供更高的稳定性与更精准的操控。<....

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结果

上述聚焦心脏超声方案获得的代表性图像如图2、图3、图4、图5和图6所示,展示了该技术的可行性。这些图像使用5-1 MHz相控阵探头采集。来自方案第7部分的胸骨旁长轴(PLAX)图像见图2。来自方案第8部分的胸骨旁短轴(PSAX)图像见图3。来自方案第9部分的心尖四腔(A4C)图像见图4。来自方案第10部分的剑下四腔(SC4C)图像见图5。来自方案第11部分的下腔静脉(IVC)图像见图6。这些代表性图像采集.......

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讨论

本文旨在提供实用建议和最佳实践,以在具有挑战性的临床环境中获得理想的FoCUS图像。通过正规的超声培训课程、临床经验以及在实践教学过程中对学习者的观察,我们深入了解了常见的误区和不够理想的倾向。由此,许多影响空间定位能力和心理运动技能的因素变得清晰起来。尽管本文内容是围绕FoCUS检查展开的,但其中许多原则同样适用于其他床旁超声检查及超声探头类型。除了对学习者产生影响外,教师也可将这些概念融入其教学材料与教学方法中。

超声成像有许多必须考虑的基本原理,以获取最佳图像。选择合适的换能器对获得优质图像至关重要。对于重点心超声检查(FoCUS),应使用相控阵换能器,即频率为4-12 MHz、可深入穿透胸腔的换能器。使用相控阵换能器需要进行精细而微妙的调节。 通过 用手优化图像时,学习者常因快速移动探头或手部而过度调整。必须认识到,探头在皮肤表面的移动幅度虽小,但会对更深层的解剖结构产生较大弧长的位移。

为了在聚焦心脏超声(FoCUS)方面获得专业技能,操作者应练习双手操作以培养双手灵活性,并使用不同厂商的探头进行训.......

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披露

下列署名作者声明,他们与任何组织或实体均无任何财务利益(如酬金、教育资助、演讲局参与、会员资格、雇佣关系、咨询工作、股票所有权或其他股权利益,以及专家证词或专利许可安排)或非财务利益(如个人或专业关系、隶属关系、知识或信念)与本稿件所讨论的主题或材料相关。

致谢

我们感谢密歇根大学麻醉学系、马克斯·哈利·韦尔重症监护研究与创新研究所以及凯特琳·墨菲在行政和图形设计方面提供的支持。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
超声耦合剂 AquasonicParker30592052https://dr.graphiccontrols.com/en/catalog/ultrasound-gel/parker-laboratories-01-50-aquasonic-100-gel-5l-1332e66e/
飞利浦 Sparq 超声设备Phillipshttps://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC795090CC/sparq-ultrasound-system#documents

参考文献

  1. Birch, M. S., Marin, J. R., Liu, R. B., Hall, J., Hall, M. K. Trends in diagnostic point-of-care ultrasonography reimbursement for medicare beneficiaries among the US emergency medicine workforce, 2012 to 2016. Annals of Emergency Medicine. 76 (5), 609-614 (2020).
  2. Moore, C. L., Copel, J. A.

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