FoCUS画像取得のトラブルシューティング:患者の位置決め、トランスデューサー操作、および画像最適化

サマリー

ここでは、プロバイダーが臨床環境で集束心臓超音波(FoCUS)を実行できるようにするプロトコルを紹介します。探触子の操作方法を説明し、探触子の動きの一般的な落とし穴を確認し、フェーズドアレイ探触子の使用を最適化するためのヒントを提案します。

要約

集束心臓超音波(FoCUS)は、患者ケアにリアルタイムの情報を追加するために、臨床医が実行する心エコー検査の限られたアプリケーションです。これらのベッドサイド試験は、問題指向であり、迅速かつ繰り返し実行され、本質的に主に定性的です。FoCUSのコンピテンシーには、トランスデューサーの操作と画像取得に必要な定位および精神運動スキルの習得が含まれます。コンピテンシーには、セットアップの最適化、画像取得のトラブルシューティング、複雑な臨床環境と患者の病理による超音波検査の制限を理解する能力も必要です。この記事では、FoCUSで高品質の2次元(Bモード)画像取得を成功させるための概念について説明します。

高品質の画像取得の概念は、FoCUS試験のすべての確立された超音波検査ウィンドウに適用できます:胸骨傍長軸(PLAX)、傍胸骨短軸(PSAX)、頂端4室(A4C)、肋骨下4室(SC4C)、および下大静脈(IVC)。頂端5室(A5C)および肋骨下短軸(SCSA)のビューが言及されていますが、詳細には説明されていません。フェーズドアレイ探触子の動きを示す実用的な図も、FoCUS画像取得中の認知補助として機能するために提供されます。

概要

集束心臓超音波(FoCUS)は、臨床医が実行する心エコー検査の限られたアプリケーションであり、患者のケアに解剖学的、生理学的、および機能的な情報を即座に提供します。これらの試験は、5つの古典的な見解で構成されており、問題指向であり、ベッドサイドでリアルタイムで実行され、包括的な心エコー検査に取って代わるものではありません^1,2。これらの検査の焦点を絞った性質を考えると、臨床状態の変化や連続モニタリングが必要な場合に繰り返し実行されることがよくあります。標準化されたトレーニングを行い、個々の患者や病状によっては限られた情報しか提供されないビューがあるため、可能であれば5つのビューすべての適切な画像を取得することが重要です。

FoCUSの使用は急速に拡大しています。周術期の麻酔学、クリティカルケア、救急医療^1,2,3などの多くの臨床ランドスケープでは、現在、FoCUSが日常的に採用されています。入院患者の病棟や外来の臨床ケア環境も、このツールを採用して臨床診療を強化しています^4,5,6。その結果、米国心エコー検査学会、クリティカルケア医学会、米国救急医学会などのいくつかの社会団体が、FoCUSの能力と実践範囲に関するガイドラインと推奨事項を公開しています^7,8,9。これらのガイドラインと推奨事項は成文化されていませんが、内容の多くは一貫しており、FoCUSトレーニングカリキュラム¹⁰に影響を与えます。

教授法と画像解釈を超えて、FoCUSの能力には、定位および精神運動のスキルセットの習得が含まれます。定位スキルとは、3次元の解剖学的特徴に基づいて、超音波トランスデューサーを身体に正確に配置することを指します。精神運動スキルは、協調性、器用さ、および操作に影響を与える認知機能と身体運動との関係を説明します。これらのスキルに関する知識と意識を高めることは、FoCUS研修生の育成をサポートします。

この記事では、実用的な考慮事項と定位および精神運動のスキルセットへの注意の両方を使用して、FoCUSでの高品質の画像取得の概念を紹介します。具体的には、患者の最適な位置決め、探触子の操作について説明し、フェーズドアレイ探触子の使用を最適化するためのヒントを提案します。最後に、2次元(Bモードまたは2Dモード)とモーションモード(Mモード)の画像最適化を調べます。

プロトコル

この資料は著者のオリジナル作品であり、これまで他の場所では公開されていません。記載されているプロトコルは臨床使用のためのものであり、研究目的ではありません。匿名化された画像は、非臨床環境でボランティアモデルから取得されました。著者らは、活動がヒトを対象とした研究の共通規則およびFDAの定義の範囲外であるため、制度的方針に従ってIRBに正式な「規制されていない」決定を求めなかった。

1. トランスデューサー

1. フェーズドアレイ探触子を使用してください。これは、他の超音波トランスデューサと比較して周波数が低いため、胸腔の奥深くまで浸透する4〜12MHzのトランスデューサです。
   1. 機械の検査ボタンを使用してフェーズドアレイ探触子を選択し、心臓 検査 または同等の検査を選択します。
2. さまざまなベンダーのトランスデューサーで練習して経験を積み、トランスデューサー操作の認知スキルセットを磨きます。
3. 両手でトランスデューサーの操作を練習して、限られた臨床環境で作業するときに必要となる可能性のある両手利きを開発します。
4. 超音波トランスデューサーを患者に保持しながら、手の内側の脂肪パッドで利き手を固定します。
   注意: これにより、安定性が向上し、大きな動きによって引き起こされるエラーが減少します。トランスデューサを固定せずにベースで保持すると、意図しない動きが生じ、画像の軸と向きを維持する能力が妨げられます。
5. 探触子の操作に両手を使用して、最適なビューのためにしばしば必要とされる超微調整を改善します。利き手をトランスデューサーのベースに置き、利き手でない手をトランスデューサーのテールに置き、安定性とガイド付きの動きを強化します。

2.患者のポジショニング

1. 仰臥位でPLAX、PSAX、A4C、SC4C、およびIVCビューを取得します。
2. 左腕を頭の上に伸ばして左側に横になり、仰臥位で取得できない場合は、この位置で画像を取得するように患者に指示します。
   注:これにより、より大きなイメージングウィンドウの肋間スペースが拡張されます。
   1. 患者が簡単に45°に回転できない場合、または手足の位置を変えることができない場合は、患者の右上半身の後ろにくさびまたは毛布ロールを置きます。術後および集中治療室の患者は、FoCUS検査のための適切なポジショニングを維持するためにサポートを必要とすることがよくあります。
3. 患者の希望に応じて乳房をドレープし、検査を開始する前に、トランスデューサーがどこに配置されるかを患者が認識していることを確認してください。
4. 乳房組織を操作して、最適な画像取得を可能にします。
   1. 可能であれば、右手で乳房組織を動かすのを手伝うように患者に指示します。
5. モニターの撤去・移設の適切性について、ベッドサイドの看護師等と事前に協議する。
6. イメージングの目的でチューブ、ライン、またはドレインを変更または取り外しないでください。デバイスの期間について関連するプロバイダーと話し合い、取り外し後に患者を再イメージングすることを検討してください。

3. 探触子の操作

1. 最適な画像取得を可能にするために探触子の動きの定義を理解し、特に教育中のプロバイダー間の通信に一貫した用語を提供します(図 1および 表1)。

4. 2D画像の最適化

1. 深さ(ビューに応じて約12〜16 cm)を調整して、目的の構造を確認します。
2. ゲインを調整して、画像の明るさを最適化します。
3. 解像度を向上させるために、関心のある構造の深さにフォーカスを調整します。

5.モーションモード(Mモード)

1. Mモードを使用して、時間(X軸)に対するBモード画像(Y軸)の1本のスキャンライン(カーソルが置かれている場所)を表示します。
   注:このモードは、オペレーターが時間の経過に伴うさまざまな構造の動的な関係を理解するのに役立ち、IVCのサイズと変動性、Eポイントセプタル分離(EPSS)など、さまざまな評価に役立ちます。
2. 文字「M」が付いたボタンを使用して、Mモードをオンにします。
   注意: Mモードは、各マシンに固有のオン/オフボタンになります。

6.胸骨傍長軸(PLAX)

注意: PLANXとは、心臓の長軸に沿った画像を取得することを指します(図2)。

1. 患者を仰臥位にします。PLAX画像の取得が困難な場合は、患者を左側に置き、可能であれば腕を頭の上に伸ばします。
2. トランスデューサーマーカーが患者の右肩を指すように、トランスデューサーを左傍胸骨領域の3番目と5番目の肋間腔の間の斜めの角度に配置します。
   1. この画像では、右心室、左心室、左心房、僧帽弁、左室流出路、大動脈弁、下行胸大動脈を視覚化しています。
   2. 僧帽弁と大動脈弁の開閉を一緒に視覚化して、画像が短くならないようにします。短縮とは、超音波面が構造の真の頂点を切断せず、知覚される画像を変えることです。
3. 2-D 画像の最適化
   1. 約15〜20 cmの初期深さから始めます。僧帽弁の先端が画像の中央にくるように深さを調整し、下行胸大動脈(左心房の奥深く)が見えるようにします。
   2. 心筋と僧帽弁の視認性を最大化するようにゲインを調整します。
   3. 焦点を僧帽弁の深さに最も焦点を合わせた関心領域に移動します。
   4. EPSSまたは分数短縮にはMモードを使用します。

7.胸骨傍短軸(PSAX; 図3)

1. 患者をPLAXに使用したものと同じPSAXの位置に置きます。
2. PLANXのトランスデューサーに対して約90°トランスデューサーを配置します。
   1. 最適なPLAXを取得し、トランスデューサーが患者の胸部からトランスデューサーを持ち上げずに時計回りにゆっくりと回転させ、トランスデューサーが胸骨傍領域の3番目から5番目の肋間腔を横切って斜めに角度が付けられ、トランスデューサーマーカーが患者の左肩を指すようにします。
      注意: 90°を超える過回転は、心室中隔の平坦化につながる可能性があり、右心室容積または圧力過負荷として誤って表示されます。
   2. FoCUS評価のために乳頭中央筋が視覚化されるまで、トランスデューサーを傾けます。
      注意: 乳頭筋は左心室壁と同期して動く必要があります。乳頭筋が左心室壁とは無関係に跳ね返ったり羽ばたいたりしているように見える場合は、軸から外れた結果として画像が僧帽弁尖を捉えていることを示している可能性があります。
   3. トランスデューサーを心臓の基部に向かって傾け、最初に両弁僧帽弁を視覚化し、続いて三弁尖大動脈弁を視覚化します。
3. 2-D 画像の最適化
   1. より深い画像(約16 cm)から始めて、胸水を特定します。
   2. 心嚢液貯留が完全に視覚化されるように、左心室の全深さと数センチメートル先を含むように深さを調整します。
   3. ゲインを調整して、中隔筋と乳頭筋の視覚化を最大化します。
   4. 乳頭筋に焦点を合わせます。

8.頂端4室ビュー(A4C; 図4)

注:慢性閉塞性肺疾患(COPD)の患者、およびその他の炎症を起こした胸腔の画像は、より内側に取得され、左心室肥大(LVH)または駆出率が低下した心不全(HFrEF)の患者の画像は、より横方向の視野を持っています。

1. 左腕を頭の上に伸ばし、左側に横たわって患者を配置します。重大なアーティファクトが存在する場合は、患者に息を吐き、息を止めて、肺のアーティファクトを最小限に抑えます。
2. トランスデューサーマーカーを左腋窩に向け、左前腋窩線(左胸筋の下外側)に沿った第4〜第6肋間腔にトランスデューサーを配置します。必要に応じて、探触子を横方向、内側、または尾側に動かして、最適なA4Cビューを取得します。
   1. 乳房組織を持ち上げ、必要に応じて乳腺襞に沿って上を押します。
   2. 左心室の頂点が完全に視覚化されていない場合は、トランスデューサーを右肩に向けながらトランスデューサーを横方向に動かします。
   3. フェーズドアレイ探触子のマーカーを2時位置と3時位置の間に配置します。正常な心臓では、左心室の頂点はセクターの上部と中央にあり、右心室は三角形で小さく、心筋は頂点から房室弁まで均一でなければなりません。そうでない場合は、画像を短縮する可能性があり、最適化して、より低い肋間空間から取得する必要があります。
   4. トランスデューサーの頭蓋を約60°傾けて、A4Cビューが心房、心室、心室中隔、および三尖弁と僧帽弁輪の外側部分の両方を含むA4C心臓画像をキャプチャできるようにします。大動脈弁と左心室流出路は、A4Cビューには存在せず、頂端の5室ビューにのみ存在します。
   5. 僧帽弁、三尖弁、心室中隔をA4C画像で視覚化します。弁と心室中隔の両方が視覚化されていない場合は、画像をさらに最適化する必要があります。
   6. トランスデューサーをリブスペースで上下にスライドさせ、トランスデューサーのベースを(頭蓋的に)下に傾けて、バルブの画像を改善します。探触子の基部が下(頭蓋)に傾きすぎると、大動脈弁を含む頂端の5つのチャンバービューが表示され、A4Cを最適化するためにトランスデューサーを上に(尾方向に)傾ける必要があります view.トランスデューサーの基部が上に傾きすぎると(尾側に)、冠状動脈洞が現れ、トランスデューサーを後ろに傾ける必要があります(頭蓋)。
   7. トランスデューサーのベースを患者の正中線に向かって回転させて、画像の中央に垂直に存在する必要がある心室中隔の位置を最適化します。最小限の回転が必要です。回転させると、2つのチャンバービューが観察されます。
3. 2-D 画像の最適化
   1. 左右の心室のない壁(約20 cmの初期深さ)に対応することに加えて、画像の最深点に両方の心房が含まれるように深さを増やします。
   2. 視認性を最大化するようにゲインを調整し、心筋、僧帽弁輪、および三尖弁輪のエコー源性を高めることがよくあります。
   3. 焦点を弁輪の深さに調整します(三尖輪が最も一般的に使用されます)。この深さは、必要に応じて、頂点 5 ビューに移行するときにも適切です。

9.肋骨下4チャンバービュー(SC4C; 図5)

1. 患者を肋骨下4室ビューに仰臥位に配置します。患者の膝を曲げ、屈曲した位置を維持するためにサポートし、腹部の筋肉の緊張を軽減してトランスデューサーの圧迫を容易にします。
2. トランスデューサーを患者の剣状下腹部にほぼ平らに置き、トランスデューサーの上にオペレーターの手を置いて頭側圧を提供します。肝臓を見つけ、トランスデューサーを患者の腹部の剣状骨下部分に対してより浅い角度(多くの場合30°未満)に頭状に落とし、トランスデューサーマーカーを患者の左側に向け、約3時を指します。この画像を取得するための音響ウィンドウとして利用できるように、画像に肝臓を含めます。
   1. 探触子の下ではなく指で探触子の側面を持ち、探触子を適切に平らにします。人差し指を使って下向きの圧力をかけます。
3. 2-D 画像の最適化
   1. 18〜24 cmの初期の深さから始めます。超音波の超音波検査ウィンドウとして肝臓を含めるように深さを調整します。最適な深さは、患者の体の習慣と肝臓のサイズに基づいて患者ごとに異なります。
   2. 肝臓は音波を送信するための優れた媒体を提供することが多いため、ゲインを下げます。
   3. 焦点を増やして、肝臓の下の関心のある心臓構造に焦点を合わせます。
   4. 挿管されていない患者に吸気ホールドを実行するように指示すると、画像の品質が向上することがよくあります。

10.下大静脈(IVC; 図6)

1. IVCビューに対して患者を仰臥位に配置します。
2. 肋骨下図から始めて、右心房とIVCの合流点が認められるまでトランスデューサーを反時計回りに回転させ、トランスデューサーを患者の正中線の右側の上腹部に縦方向に配置します。IVCが完全に視覚化されるまで探触子を傾け、次にIVCと右心房の合流点が完全に視覚化されるまで探触子の頭蓋を揺り動かして、画像を最適化します。IVCが画面全体に視覚化されるまで、トランスデューサーを調整します(ほとんどの場合、最小限の回転で)。
   1. 右心房、IVC、肝臓、肝静脈を最適なビューで視覚化します。
   2. IVCと大動脈を混同しないでください。大動脈はIVCの左側にあり、肝臓に触れません。IVCは常に肝臓に触れ、両側が肝臓に囲まれていることがよくあります。
      1. 肝静脈がIVCに入るのがよく見られ、画像化されている構造がIVCであることを証明する別の方法を提供することを理解してください。
      2. 脈波速度を使用して静脈(対動脈)波形を視覚化し、画像化されている血管が大動脈ではなくIVCであることを確認します。
3. 正中線および呼気中時のIVC直径を測定します。IVCの直径を過小評価する可能性のある側面までIVCの直径を測定しないでください。
4. 2-D 画像の最適化
   1. IVC のみが含まれるように深さを最小化します。画像に背骨を含めないでください。
   2. 肋骨下ビューと同じになるようにゲインを調整します。
   3. IVCの深さにフォーカスを調整します。
   4. IVCと右心房の合流点から1〜3 cmの位置にカーソルを置き、Mモードを適用してIVCの呼吸変動を評価します。

結果

上記に提示された集束心臓超音波プロトコルから得られた代表的な画像を図2、図3、図4、図5、および図6に提示し、記載された技術の実現可能性を実証する。 これらの画像は、フェーズドアレイ5-1 MHz探触子で撮影しました。プロトコルセクション7から得られた胸骨傍長軸(PLAX)画像を図2に示します。プロトコルセクション8から得られた胸骨傍短軸(PSAX)画像を図3に示す。プロトコルセクション9から得られた頂端4室(A4C)画像を図4に示す。プロトコルセクション10から得られた肋骨下四腔(SC4C)画像を

ディスカッション

この出版物の目的は、困難な臨床環境で最適なFoCUS画像を達成するための実用的な推奨事項とベストプラクティスを提供することです。正式な超音波セミナー、臨床経験、および実践的な教育中の学習者の観察は、落とし穴と最適でない傾向についての洞察を与えました。その結果、定位および精神運動能力に影響を与える多くの要因が明らかになりました。この資料はFoCUS検査に関連して説明されていますが、原則の多くは他のポイントオブケア超音波検査や超音波トランスデューサータイプに適用できます。学習者に影響を与えることに加えて、インストラクターはこれらの概念を教材と方法論に組み込むことができます。

超音波検査には、最適な画像を取得するために考慮しなければならない多くの基本原理があります。最適な画像取得には、適切な探触子の選択が不可欠です。FoCUS検査には、胸腔の奥深くまで浸透する4〜12MHzの探触子であるフェーズドアレイ探触子を使用する必要があります。フェーズドアレイ探触子を使用するには、画像を最適化するために手で繊細で微調整する必要があります。学習者は、手やトランスデューサーをすばやく...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
アクアソニック超音波ゲル	パーカー	30592052
https://dr.graphiccontrols.com/en/catalog/ultrasound-gel/parker-laboratories-01-50-aquasonic-100-gel-5l-1332e66e/ フィリップスSparq超音波装置	フィリップス		https://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC795090CC/sparq-ultrasound-system#documents