簡易集中治療研究における反復臨床検査およびクリティカルケア超音波検査のための観察研究プロトコル
2019年1月16日
構造化されたプロトコルは、重篤な患者の研究課題に対する答えを提供するために必要です。Simple Intensive Care Studies(SICS)は、臨床検査、生化学分析、超音波検査など、重症患者における反復測定のためのインフラストラクチャを提供します。SICSプロジェクトには特定の焦点がありますが、構造は他の調査に対して柔軟です。
Simple Intensive Care Studiesの研究構造では、重篤な患者の血行動態機能を評価するために、身体検査と超音波検査を繰り返し使用しています。このプロトコルの主な利点は、非侵襲的で高速であり、訓練を受けた初心者でも実行できることです。この研究方法は、組織灌流の内部に入るために使用できますが、Simple Intensive Careの研究構造は、他の部門や他の病院の他の研究課題に答えるために使用できます。
一般的に、この方法に不慣れな研究者は苦労するかもしれません。画像の取得には練習が必要ですが、時間とトレーニングを重ねるごとにイメージングが容易になります。このプロトコルのデモンストレーターは、SICS-Iのコーディネーターでもある博士課程の候補者であるBart Hiemstraです。
検査を開始する前に、標準的な病院の手順に従って、手と手首を70%アルコールで消毒した後、プラスチック製のエプロンと非滅菌手袋を着用してください。患者が意識があり、適切である場合は、紹介を行い、検査の実施許可を患者に求めます。何を行うかを説明した後、利用可能なベッドサイドモニターからプロトコルに従って、すべてのバイタルサインと適切な人工呼吸器の設定を登録します。
主観的な皮膚温度を決定するには、手で四肢を触診して、患者が寒いか暖かいかを推定します。末梢循環を評価するには、皮膚を10秒間押して離し、再灌流が完了するまでの秒数を数え、末梢温度を測定することにより、膝と胸骨の再灌流を評価します。心臓と肺のクリティカルケア超音波検査では、胸部を露出させ、必要に応じて新しい心電図(ECG)ステッカーを皮膚に貼ってから、ステッカーを超音波装置に接続し、信号が安定するのを待ちます。
次に、十分な量の超音波ゲルを心臓超音波トランスデューサーに置き、トランスデューサーを胸骨の外側左側、第3肋間腔と第5肋間腔の間に置き、2Dモードで胸骨傍肺アクセスビューを取得します。必要に応じて深さを調整して、左心室流出路測定用の画像を記録し、画像を保存します。頂端の4チャンバービューを取得するには、深さを15〜20センチメートルに調整し、トランスデューサーを心臓の頂点に置き、プローブライトを左腋窩に向けて左乳輪に尾状に置きます。
画像を保存し、カーソルが三尖弁と右心室壁の境界にあるようにトラックボールを転がして、三尖弁環状平面収縮期エクスカーションを取得します。Mモードボタンを押して正しい画像を取得し、定義された洞波が観察されたときに画像を保存します。カーソルを三尖弁の上に移動し、画像の幅を狭くして、1秒あたりのフレーム数を増やします。
組織速度イメージングボタンを押してからパルス波ボタンを押すと、右心室収縮期エクスカーションの正しい画像が得られ、画像が保存されます。アピカル4チャンバービューから、トランスデューサーを下に傾けてアピカル5チャンバービューを取得し、画面上に大動脈弁と左心室流出路を配置します。次に、画像を保存し、カーソルを大動脈弁の真上に置きます。
左心室流出路脈波ドップラー画像を取得するには、左心室流出路の直径が測定されたのとまったく同じ場所にカーソルを置き、脈波ボタンを押して画像を保存します。肺超音波の場合は、フェーズドアレイ心臓トランスデューサの設定を周波数3.6 MHz、画像深度15センチメートルに変更し、12時位置のトランスデューサの光を使用して、青色のプロトコルに従ってトランスデューサを各位置に正しく配置します。次に、観測された垂直方向の高エコー残響アーティファクト(Bライン)の数をカウントして登録します(存在する場合)。
下大静脈と腎臓のクリティカルケア超音波検査では、プローブボタンをクリックし、トラックボールを使用してアクティブプローブを凸型曲線アレイ腹部トランスデューサーに変更します。深さ10〜20センチメートル、周波数2.5〜5MHzの2Dモードを使用して、トランスデューサーを剣状突起のすぐ下に置き、プローブを患者の右側に約2センチメートルずらします。下大静脈が見えるようになり、画像を保存します。
カーソルを下大静脈の上壁のすぐ上、鼻腔の外側に置き、Mモードボタンを押して画像を保存します。同様の設定を使用して、トランスデューサーを胸郭の背側と尾側に配置し、選択した腎臓を画像の中心に配置して保存します。カラーボタンを押すと、腎臓のカラードップラー画像が得られ、腎血管系の流れがわかります。
ドップラーフローがはっきりと見える腎臓の中心にある皮質髄質接合部の動脈にカーソルを置き、カーソルの角度を調整してからパルス波ボタンを押します。必要に応じて、アクティブモードで信号の振幅とコントラストを調整し、画像を保存します。次に、後の測定にも十分な大静脈信号があるかどうかを判断し、画像を保存します。
すべてのイメージングが完了したら、すべてのケーブルを外し、患者とトランスデューサーから余分なゲルとECGステッカーを剥がしてから、患者を回復します。次に、超音波装置と使用済みのトランスデューサーを超音波承認の消毒ワイプで清掃します。すべての画像は、品質を確保するために事前定義された基準に準拠している必要があります。
左心室流出路の測定では、超音波ソフトウェアで適切なファイルを開き、弁が完全に開いたら画像を一時停止します。[測定]をクリックし、心臓の寸法の左心室流出路を選択して測定を開始します。カーソルが表示されたら、収縮期初期に、ロメインの両側にある大動脈弁の基部にある2つの点を内側の端から内側の端まで選択し、画像を保存します。
心拍出量測定は、アピカル5チャンバービューから脈波画像を選択し、水平スイープを毎秒100センチメートルに調整します。心電図と一直線に並ぶ明確な境界線を持つ3つの整形の中空波を選択し、トラックボールを使用して測定をクリックし、心臓大動脈左心室出力トレースを選択します。次に、ベースラインで開始および終了する波形ラインをトレースします。
超音波装置は自動的に心拍出量を計算します。三尖弁環状平面収縮期エクスカーション測定では、適切なMモードファイルを開き、最初に明確に定義された洞波の最低点にカーソルを置き、次に最高点にカーソルを置きます。2つのエクスカーションの違いは、画面の左上隅に表示されます。
右心室収縮期エクスカーション測定では、キャリパーをクリックし、明確に定義された曲線の最も高いピークにカーソルを置きます。下大静脈の直径と崩壊性を決定するには、腹部トランスデューサーを選択し、適切な2D画像を開きます。下大静脈の呼気および吸気の直径を測定するには、適切なMモード画像を開き、ノギスをクリックして、画像を保存する前に終了および呼気中の直径を測定します。
腎臓の長さをセンチメートル単位で測定するには、適切な 2D 画像を開き、キャリパーをクリックして、腎皮質の尾側から頭蓋端まで伸びる線を引き、腎臓の長さを登録します。腎抵抗指数を測定するには、適切な動脈ドップラー流量画像を選択し、カーソルを最初にピークに置き、次に y 軸の正の半分にある脈動流波の最低点にカーソルを置きます。この信号が前の画像に表示されない場合は、もう一方の静脈ドップラー流量画像を開き、[キャリパー]をクリックして、最初に最大流速のピークにカーソルを置き、次に直下視の流速にカーソルを置きます。
これらの測定値は、静脈インピーダンス指数の計算に使用されます。重篤な患者でこれらの方法を繰り返し実行すると、血行動態機能の変化が観察される場合があります。.これらの画像は、救命救急超音波検査を使用して中年の女性患者から取得されました。
彼らは心拍出量の増加を示しています。構造化された身体検査と全身超音波検査を行うことで、重症患者の血行動態の問題を適切に調査することができます。患者が鎮静剤を投与されていても、あなたが何をしているのかを継続的に伝え、バイタルサインを監視し、必要に応じて介護者にアクセスできるようにすることが重要です。
この手順に続いて、肝臓や脾臓の超音波検査などの他の方法を実行して、臓器灌流に関する追加の質問に答えることができます。重症患者と仕事をする際には、隔離制限が設けられている可能性があるため、研究者と超音波装置の衛生状態が非常に重要であることを忘れないでください。この方法を構造的に使用し、熱心な研究者のチームとともに、血行動態の不安定性と超音波検査を考慮した重要な質問に答えるのに役立ちます。
概要
Simple Intensive Care Studies (SICS) フレームワークは、超音波検査などの非侵襲的方法を通じて、重篤患者の繰り返し評価を可能にします。この柔軟な構造により、主要な焦点を超えた様々な臨床調査が可能になります。
主要な研究構成要素
科学の分野
- 集中治療医学
- 超音波検査
- 患者評価
背景
- 構造化されたプロトコルは、集中治療における研究課題に対処する上で不可欠です。
- SICSは臨床検査のための堅固なインフラストラクチャを提供します。
- 非侵襲的技術は、患者の安全性と快適性にとって有利です。
- これらの方法の効果的な実施にはトレーニングが必要です。
研究目的
- 重篤患者の血行動態機能を評価すること。
- 様々な臨床調査のためのフレームワークを提供すること。
- 繰り返し測定を通じて組織灌流の理解を深めること。
使用した方法
- 血行動態評価のための身体検査と超音波検査。
- 心臓イメージングのためのECGと超音波機器の使用。
- 末梢循環とバイタルサイン評価。
- 時間の経過とともにイメージング技術を改善するための初心者向けトレーニング。
主要な結果
- 心臓と肺の超音波画像の成功的な取得。
- 左心室流出路と腎血管を測定するためのプロトコルの確立。
- 集中治療環境における非侵襲的評価の実現可能性の証明。
- 練習とトレーニングによるイメージング品質の向上。
結論
- SICSフレームワークは重篤患者の繰り返し評価に効果的です。
- 非侵襲的方法は患者の血行動態に関する貴重な洞察を提供します。
- 集中治療における超音波検査の最適化には継続的なトレーニングが不可欠です。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Repeated noninvasive hemodynamic assessments in critically ill patients enable early detection of fluid overload and organ dysfunction, supporting mechanistic de-risking in preclinical and translational research. The protocol’s structured combination of clinical examination and critical care ultrasonography provides quantitative, reproducible data that can inform target validation and assay development pipelines. Its open design facilitates cross-center collaboration and reuse across discovery workflows focused on hemodynamic instability and perfusion biomarkers.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to venous congestion and organ dysfunction through repeated hemodynamic profiling.
- Operational Value: Supports biological de-risking by providing longitudinal data on cardiac output, fluid responsiveness, and renal perfusion in disease-relevant systems.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates standardized quantitative outputs such as cardiac output, inferior vena cava collapsibility, and renal resistance index for assay readiness.
- Operational Value: Facilitates assay standardization and reproducibility through validated imaging protocols and independent expert verification.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Enables continuity from discovery to preclinical validation by linking venous congestion markers to organ dysfunction outcomes.
- Operational Value: Supports risk-adjusted advancement decisions through serial monitoring of hemodynamic parameters aligned with clinical deterioration.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum by providing hemodynamic phenotyping that informs early target engagement and pathophysiological mechanism clarification.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification through repeated assessment of cardiac function and venous congestion.
- Screening: Delivers assay readiness via standardized, reproducible ultrasonography measurements suitable for compound effect evaluation.
- Analytics: Provides quantitative readouts including cardiac output, ventricular dimensions, and renal perfusion indices that enable intergroup comparisons.
- Translational Research: Connects hemodynamic monitoring to preclinical continuity through venous congestion and organ dysfunction associations.
- Enterprise Reuse: Designed as a reusable, open framework for multi-center hemodynamic phenotyping in critical care models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence by reducing mechanistic ambiguity in hemodynamic responses to intervention.
- Operational Value: Ensures standardization and scalability through structured training, image validation, and secured data registration.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by enabling early detection of adverse hemodynamic changes, reducing late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Informs risk-adjusted prioritization through longitudinal hemodynamic profiling linked to 90-day clinical outcomes.
Implementation Considerations
- Requires training in critical care ultrasonography and clinical examination techniques for reliable data acquisition.
- Dependent on ultrasound equipment with cardiac, abdominal, and vascular transducers, ECG synchronization, and gel disinfection protocols.
- Necessitates cross-team standardization for image acquisition, independent validation, and database entry across sites.
- Requires adaptation considerations when applying to different model systems or species due to anatomical and physiological variability.
- Practical limitations include operator dependency for image quality and the need for repeated training to maintain proficiency across users.
