방법 논문

우심실 기능을 평가하기 위한 증거 기반 심초음파 이미지 획득 프로토콜

DOI:

10.3791/68252

⸱

2025년 7월 22일

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, Duke University School of Medicine, Duke University Health System, 2Department of Anesthesiology, Duke University School of Medicine, Duke University Health System, 3Department of Medicine, Duke University School of Medicine, Duke University Health System, 4Durham Veterans Health Administration

이 논문에서

요약

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

본 프로토콜은 우심실 기능의 다중 매개변수 평가를 위한 증거 기반 이미지 획득 순서를 제안하고 설명합니다.

초록

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

중증 질환에서 이환율 및 사망률의 주요 위험 요인은 우심실 기능 장애(RVD)의 존재입니다. 그러나 RVD의 중증도를 특성화하고 등급을 매기는 것은 매우 주관적이며, 상당한 조작자 간 및 조작자 내 변동성과 환자의 부적절한 치료 가능성이 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 임상 결과에 영향을 미치는 것으로 입증된 여러 심초음파 매개변수를 RVD의 포괄적인 평가를 위한 프레임워크로 통합하는 것을 목표로 했습니다. 연구의 첫 번째 단계에서 문헌에 대한 범위 검토가 수행되었으며 중증도 RVD를 채점하기 위한 다중 매개변수 채점 방법의 일부로 검증된 4개의 일상적으로 얻은 심장 초음파 검사 결과를 확인했습니다. (1) RV 수축기 기능 장애; (2) RV 확장; (3) RV-PA 분리; 및 (4) 심실 중격 평탄화. 본 원고에 기술된 두 번째 단계에서, 이러한 4가지 심장초음파 소견은 이미지 획득 프로토콜로 운영되었으며 현장 진료 또는 자문 초음파 워크플로우의 제약과 호환되는 제안된 RVD 채점 시스템에 통합되었습니다.

서론

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

광범위한 임상적 맥락에서 심혈관 질환으로 인한 사망률 및 이환율은 우심실 기능 장애(RVD)와 밀접한 관련이 있습니다1,2,3,4,5. 그러나 RV의 초승달 모양과 얇은 벽으로 인해 표준 2차원 평가4를 사용하여 부피 및 박출률을 정확하게 평가하기 어렵기 때문에 RVD의 심각도를 평가하는 것은 매우 주관적입니다. 이러한 어려움을 인식한 미국심초음파학회(American Society of Echocardiography, ASE)의 RV 평가에 관한 가장 최근의 가이드라인에서는 개별 RV 매개변수의 기능 장애의 중증도(즉, 정상, 경증, 중등도 또는 중증)를 평가하는 데 도움이 될 수 있는 수치 컷오프를 제안한다6. 그러나 이 가이드라인은 이러한 매개변수를 RVD의 전반적인 평가로 종합하는 방법에 대한 지침을 제공하지 않습니다.

다양한 RV 심초음파검사 매개변수를 종합 점수로 합성하는 방법에 대한 지침이 없는 상황에서, 심장 초음파 영상 해석을 담당하는 임상의는 RV에 대한 주관적 평가 또는 단일 매개변수에 의존하여 RVD를 기능 장애등급 7로 분류할 수밖에 없습니다. 예를 들어, 2019년 109개국에서 1,000명 이상의 심장초음파검사자를 대상으로 한 글로벌 설문조사에 따르면 RV 기능을 평가하는 데 가장 많이 사용되는 세 가지 방법은 다음과 같습니다: (1) 시각적 추정(72)%); (2) 삼첨판 환상 수축기 편위(TAPSE) (69%); (3) RV S'(31%)8. 이와는 대조적으로, 고소득 국가에서도 RV 분수 면적 변화(RV FAC, 9%), 변형률(3%), 3D(1%)와 같은 고급 도구는 거의 사용되지 않았습니다. 또한 심초음파검사자의 23%는 시각적 추정만 사용했습니다.

RV 평가에서 정성적 및 단일 매개변수 방법을 사용하면 자연스럽게 부정확성이 발생합니다. 예를 들어, Ling 등은 RV 수축기 기능 장애의 중증도를 평가하기 위해 15명의 전문 경흉부 심장 초음파 검사자의 해석을 심장 MRI의 황금 표준과 비교하는 품질 관리 연구를 수행했습니다9. 저자들은 참여한 심초음파검사자들이 심각한 RV 확장 사례의 95% 이상을 확인했다는 것을 발견했다. 그러나 대부분의 다른 RV 주에서는 심초음파의 정확도가 떨어졌습니다. 예를 들어, RV 크기를 확인하려고 할 때 심장초음파검사자는 경증 확장 사례의 60% 미만과 중등도 확장 사례의 40% 미만을 식별했습니다. 마찬가지로, 심장초음파검사자들은 정상 및 중증 RV 수축기 기능 저하 사례의 약 80%를 확인했지만, 경증 또는 중등도의 RVD 사례는 60% 미만을 확인했다.

RVD의 중증도에 대한 실제 심초음파 등급의 이러한 고유한 주관성은 RV 질환 환자를 돌보는 임상의에게 널리 인정받지 못합니다. 많은 임상의들은 RVD 중증도 등급이 종종 주관적인 해석에 의해 결정된다는 사실을 모르고 있습니다. 결과적으로, 심초음파검사 데이터를 받는 임상의는 RVD 점수의 정확성을 적절한 것보다 더 신뢰하게 될 가능성이 높습니다. 또한, RVD 환자에 대한 적절한 치료는 질병의 중증도를 확인하고 모니터링할 수 있는 정확하고 일관된 방법이 없는 경우 방해를 받을 수 있다10.

특히, 기존의 심초음파(echo) 외에도 RVD의 중증도를 평가하는 데 도움이 되는 도구가 개발 중입니다. 그러나 이들 각각은 부분적으로 실험 중이거나 상당한 제한 사항이 있습니다. 예를 들어, 심장 MRI는 RVD 중증도를 평가하는 데 사용할 수 있지만 비용이 많이 들고 환자가 긴 이송 및 스캐너 시간을 견딜 수 있을 만큼 안정적이어야 하며 보편적으로 사용할 수 없습니다 9,11. 마찬가지로, 스페클 추적 변형 및 3차원(3D) 초음파와 같은 일부 새로운 심장 초음파 보조제는 RV 수축기 기능 장애를 평가하기 위해 연구되었습니다. 그러나 이러한 도구를 적절하게 사용하기 위해서는 광범위한 교육이 필요하고, 광범위한 후처리가 수행되어야 하며, 특히 현장 진료 용도의 경우 보편적으로 사용할 수 없는 특수 하드웨어 또는 소프트웨어의 사용이 필요하다11.

결과적으로, 글로벌 RVD를 평가하고 등급을 매기기 위해 간단한 다중 파라메트릭 심초음파 검사 방법을 개발해야 하는 주요 미충족 요구가 남아 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 RVD 평가를 위한 증거 기반 이미지 획득 프로토콜을 개발하기 위해 두 부분으로 구성된 프로젝트가 수행되었습니다. 첫 번째 단계12에서, 문헌에 대한 범위 검토가 수행되었으며12,13 일상적으로 얻어진 경흉부 심초음파 측정(예: 스트레인 또는 3차원 초음파 또는 일상적인 에코의 실현 가능성을 벗어난 번거로운 다단계 측정이 필요하지 않음)을 사용하여 수행할 수 있는 기존의 전향적으로 검증된 다중 파라메트릭 RVD 스코어링 도구 3,4개를 확인했습니다. 14,15. 이 3건의 연구는 총 4개의 RV 소견이 각각 단기(≤30일) 사망률을 예측할 수 있는 독립적인 능력을 가지고 있음을 입증했습니다: (1) RV 수축기 기능 장애; (2) RV 확장; (3) RV-PA 분리; 및 (4) 심실 중격 평탄화. 프로젝트의 두 번째 단계(현재 원고에 제시됨)에서 4개의 RV 심초음파 매개변수는 (1) 일상적인 에코 장비(즉, B-모드, M-모드, 컬러 및 스펙트럼 도플러)와 환자 요인이 1-2개의 초음파 기록창(즉, 흉골주위, 정점 및/또는 늑골하) 및 (2) 제안된 RV 평가 프레임워크로 통합되었습니다.

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프로토콜

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

인간 참가자를 대상으로 한 연구에서 수행된 모든 절차는 듀크 대학 보건 시스템 기관 연구 위원회의 윤리 기준과 1964년 헬싱키 선언 및 그 이후의 개정 또는 이에 상응하는 윤리 기준16에 부합했다. 모든 이미지/클립은 교육용 초음파 클립의 익명화된 내부 라이브러리에서 얻은 것이므로 서면 동의는 불가능했습니다(이 라이브러리의 모든 이미지/클립은 개별 환자를 식별하거나 연락할 수 있는 방법 없이 완전히 익명화되었습니다). 이 프로토콜은 수술 전후, 집중 및 응급 치료를 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 임상 환경에서 성인 환자에게 적용됩니다. 유일하게 엄격한 제외 기준은 적절한 경흉부/경복부 심장 초음파 창을 얻을 수 없다는 것입니다. 사용된 장비 및 소프트웨어는 재료 표에 나열되어 있습니다.

1. 환자 포지셔닝

  1. 흉골 주위 또는 정점 소견의 경우: 가능하면 환자를 왼쪽 팔을 외전시키고 왼손을 환자의 머리 뒤에 두고 왼쪽 측면 욕창(left lateral decubitus)에 위치시킵니다. 환자가 이 자세를 견딜 수 없는 경우, 환자를 왼팔을 옆구리에서 내민 채 최대한 눕히십시오.
  2. 늑골 아래를 보려면 환자를 무릎을 구부리고 팔을 옆구리에 두고 누운 자세로 놓습니다.

2. 프로브 및 모드

  1. 섹터 어레이/섹터 아크(위상 배열) 트랜스듀서 17,18,19,20을 선택합니다. 심장 프리셋을 선택합니다. ECG 게이팅을 활성화합니다(사용 가능한 경우).

3. 초음파 기록 창 미리보기

  1. 흉골주위, 정점 및 늑골하 심장 창미리보기 21.
    1. 세 개의 창 모두 심장의 적절한 이미지 품질을 제공하는 경우 4.2.1, 4.2.3, 4.4, 5.1, 6.2 및 6.3.4 단계만 수행합니다.
    2. 이 창 중 1-2개에서만 심장이 적절하게 시각화되는 경우 적절한 초음파 창에 대해 아래 나열된 모든 단계를 수행하십시오.
    3. 가져올 수 없는 뷰가 있는 경우 해당 뷰가 요청된 모든 단계를 건너뜁니다.

4. 흉골 주위 창

  1. Parasternal 장축 보기
    1. 흉골 주위 장축(PLAX) 보기얻기 21. RVOT 확장말단 치수(PLAX RVOT EDD)를 측정합니다(그림 1).
    2. Acquire(획득)(또는 이와 동등한 항목)를 클릭합니다.
  2. 우심실 유입 보기
    1. RV 유입 보기 획득(RV-I 보기)(그림 2A)21.
    2. 전방 삼첨판 환상 평면 수축기 이탈(A-TAPSE)
      1. 확대/축소 기능을 활성화하고 확대/축소 상자를 전방 삼첨판 고리(RV 유입 보기에서 화면 오른쪽의 삼첨판 고리)의 중앙에 오도록 배치합니다(그림 2).
      2. 전방 A-TAPSE 측정을 수행합니다(그림 2B).
    3. 삼첨판 역류 피크 구배 측정
      1. 컬러 도플러 박스를 삼첨판 판막과 우심방 위에 놓습니다(그림 3A).
      2. 삼첨판 역류가 있는 경우:
        1. 커서를 역류 제트의 중심 위로 이동하고 연속파 도플러(CWD)를 활성화합니다.
        2. CWD 추적의 전체 화면이 구체화되면 고정(또는 이에 상응하는 항목)을 클릭합니다.
        3. 캘리퍼 도구(또는 이와 동등한 도구)를 사용하여 삼첨판 역류 피크 압력 구배를 측정합니다(그림 3B).
        4. Acquire( 획득 ) (또는 이와 동등한 항목)를 클릭합니다.
  3. Parasternal aortic-valve short-axis (일명 RV inflow-outflow) 보기
    1. 대동맥 판막 수준에서 흉골 주위 단축(PSAX) 보기를 얻습니다21.
      1. RV(PSAX RVEDD)의 중간 부분에서 RVEDD를 측정합니다(그림 4A).
      2. Acquire( 획득 ) (또는 이와 동등한 항목)를 클릭합니다.
      3. RVOT 분수 단축(RVOT FS)을 측정합니다(그림 4B).
      4. Acquire( 획득 ) (또는 이와 동등한 항목)를 클릭합니다.
  4. Parasternal LV mid-pafinduy (mid-ventricular) 단축 view (PSAX Mid-LV)
    1. 좌심실의 중간 유두(일명 중간 심실) 수준에서 흉골 주위 단축 보기를 얻습니다21.
    2. 심실 중격을 정성적으로 평가하고 다음 중 하나로 분류합니다: (1) 심장 주기 전반에 걸쳐 RV로 절하는 것(정상); (2) 심장 주기의 모든 부분에 대해 LV로 평평하거나 구부러지는 것(역설적인 중격 운동); 또는 (3) 불확정적(그림 5).

5. 정점 창

  1. 정점 4-챔버 view
    1. 정점 4-챔버(A4C) 보기얻기 21.
    2. 확장기 말단에서 이미지를 고정합니다(RV 크기가 시각적으로 가장 크게 표시되는 경우).
      1. RV/LV 확장말단 면적 비율을 ≤2/3(정상) 또는 >2/3(비정상)로 정성적으로 평가합니다(그림 6).
      2. 캘리퍼 도구(또는 이와 동등한 도구)를 사용하여 RV 기저 직경(A4C RVBD)6을 측정하고 획득합니다(그림 7).
      3. 추적 도구(또는 이와 동등한 도구)를 사용하여 유두근, 섬유주 및 감속자 밴드6을 포함한 RV 확장기 말단 면적(RVEDA)을 측정하고 획득합니다(그림 8).
      4. 고정된 비디오 클립을 스크롤하여 수축기 말단(RV 크기가 시각적으로 가장 작게 나타나는 경우)을 찾고, 추적 도구(또는 이와 동등한 도구)를 사용하여 RV 수축기 말단 영역(RVESA)을 측정한 다음 획득 (또는 이에 상응하는)6을 클릭합니다.
      5. RV FAC를6: ((RVEDA - RVESA)/RVEDA) * 100으로 계산합니다.
    3. 이미지 고정을 해제합니다.
    4. 기존(측면) TAPSE(L-TAPSE)
      1. 확대/축소 기능을 활성화하고 확대/축소 상자가 측면 삼첨판 고리의 중앙에 오도록 배치합니다.
      2. L-TAPSE 측정수행 6,7 21(그림 9).
        참고: 해부학적 M-모드는 현장 진료 초음파에 사용되는 많은 장치에서 제공되지 않으며 경흉부 심초음파(TTE)에 일상적으로 통합되지도 않기 때문에 이 프로토콜 4,14,15에서 생략됩니다. 그러나 작업자의 기계에서 해부학적 M-모드를 사용할 수 있는 경우 공급자의 재량에 따라 삼첨판 고리의 움직임을 M-모드 조사 빔과 최대한 정렬하는 데 사용할 수 있습니다.

6. 늑골하 창

  1. 늑골 아래 4-챔버 보기
    1. 늑골하 4-챔버(SC4C) 보기얻기 21.
    2. 확장기 말기에서 이미지를 고정합니다.
      1. RV/LV 면적 비율을 ≤2/3 또는 >2/3로 정성적으로 평가합니다(그림 10).
  2. IVC 단축 뷰
    1. IVC 단축 보기17,22를 얻습니다.
    2. IVC가 가장 크게 나타날 때 이미지를 고정하고 단축 및 장축 직경을 측정하여 구형도 지수를 생성합니다(그림 11)23.
  3. 늑골 RV 유입-유출 / IVC 장축 보기
    1. 늑골하 RV 유입-유출 / IVC 장축 보기얻기 21.
    2. 삼첨판 고리킥(SEATAK) 측정의 늑골하 심초음파검사
      1. 확대/축소 기능을 활성화하고 확대/축소 상자가 전방 삼첨판 고리의 중앙에 오도록 배치합니다(그림 12).
      2. 전방 SEATAK 측정을 수행합니다(그림 12)24,25.
    3. 이미지 고정을 해제하고 삼첨판 역류 평가를 수행합니다(하위 단계를 포함하여 4.2.3.1-4.2.3.2 단계 반복).
    4. 환자에게 "냄새를 맡아보도록 요청"한 다음 ASE 가이드라인7에 따라 최대 전후 IVC 직경과 접힘을 모두 측정합니다.
  4. 늑골하 좌심실 중간 유두 단축 보기(SC Mid-LV)
    1. 좌심실21의 중간-유두(mid-pafintury, mid-ventricular) 수준에서 늑골하 단축(subcostal short-axis) view를 얻는다.
    2. 4.4.2단계(심실 중격 동역학의 정성적 평가)를 반복합니다.

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결과

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

결과 프로토콜은 다음 각각에 대해 포인트를 할당합니다: (1) RV 확장; (2) RV 수축기 기능 장애; (3) RV-폐동맥(PA) 분리; (4) RV 확장과 심실간 압력 평형의 조합(아래 각 점에 대한 정의 참조). 쉽게 기억할 수 있도록 RVD 점수의 본질은 니모닉 "CISS"를 사용하여 요약할 수 있습니다: Coupling, Interventricular Septal Motion, Squeeze 및 Size.

이 4가지 매개변수 중 최소 3개는 "정상" 또는 "비정상"으로 점수를 매길 수 있어야 RVD 중증도 점수에 대한 전향적으로 검증된 몇 가지 기존 연구와 점수 체계를 최대한 일치시킬 수 있습니다. 3개 미만의 변수를 얻을 수 있는 경우 채점 시스템은 기존 검증 데이터에서 분리되고 임상의는 RVD의 심각도를 평가하기 위해 기존 관행을 따라야 합니다. 또한 각 매개변수에 대해 여러 평가 방법이 선호도 순으로 나열됩니다. 따라서 1stchoice 방법을...

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토론

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

대안에 대한 방법의 중요성
RVD를 평가하고 등급을 매기는 데 객관성을 더해야 할 큰 미충족 요구가 존재합니다. 이러한 요구를 해결하기 위해 2단계 프로젝트가 수행되었습니다. 첫 번째 단계에서 문헌에 대한 범위 검토를 통해 일상적으로 얻은 심초음파 데이터만 활용하는 발표되고 전향적으로 검증된 다중 파라메트릭 RV 심각도 등급 시스템은 3개만 식별되었습니다. 범위 지정 문헌고찰은 이러한 연구를 추가로 비교하여 다중 매개변수 채점 시스템으로 결합했을 때 각각 단기(<30일 사망률)를 예측할 수 있는 독립적인 능력을 가진 4개의 심장초음파 매개변수에서 크게 중복된다는 것을 밝혔습니다. 프로젝트의 두 번째 단계에서는 이 4개의 RV 매개변수를 일상적인 에코 워크플로우를 사용하여 수행할 수 있는 이미지 획득 프로토콜로 운영하고 포괄적인 RV 평가 프레임워크로 통합했습니다.

시각적 추정과 TAP...

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감사의 글

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 이 원고에 앞서 범위 연구에 도움을 준 의학 사서 Leila Ledbetter와 Aaliyah Alvin에게 감사의 뜻을 전하며, 이 프로젝트의 초기 단계에 도움이 되는 피드백을 제공해 준 Alina Nicoara 박사와 Sundar Krishnan 박사에게 감사의 뜻을 전합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
CX50필립스https://www.philips.com/healthcare/product/HC795076GI/cx50-xmatrix-general-imaging-ultrasound-system
엣지 1Sonositehttps://www.sonosite.com/products/ultrasound-machines-and-accessories
에픽 7C필립스https://www.philips.com/healthcare/product/HC795200C/epiq-7-ultrasound-system-for-cardiology
HS60삼성https://www.samsunghealthcare.com/products/UltrasoundSystem/HS60/General%20Imaging/benefit
Logiq E10GEhttps://www.gehealthcare.com/products/ultrasound/logiq/logiq-e10

참고문헌

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