Problemen met FoCUS-beeldacquisitie oplossen: patiëntpositionering, transducermanipulatie en beeldoptimalisatie
3 maart 2023
Hier presenteren we een protocol om zorgverleners in staat te stellen gerichte cardiale echografie (FoCUS) uit te voeren in de klinische omgeving. We beschrijven methoden voor transducermanipulatie, bekijken veelvoorkomende valkuilen van transducerbewegingen en stellen tips voor om het gebruik van phased array-transducers te optimaliseren.
Gerichte cardiale echografie stelt clinici in staat om probleemgerichte echografie-onderzoeken aan het bed uit te voeren om realtime klinische vragen te beantwoorden. Het proces is snel, pragmatisch en herhaalbaar in de klinische setting. De implicaties van dit onderzoek zijn van toepassing op het hele spectrum van kritieke ziekten omdat het informatie biedt om te helpen bij de klinische beoordeling van de hartfunctie, vloeistofstatus en andere hemodynamische kenmerken.
Deze procedure wordt gedemonstreerd door artsen Adam Gottula en Suhas Devangam, collega-artsen, en Dr. Jessica Koehler, faculteitsarts bij mijn instelling. Begin met het plaatsen van de patiënt in rugligging. Als het moeilijk is om het parasternale beeld van de lange as te verkrijgen, plaatst u de patiënt op zijn linkerkant en strekt u zijn arm boven zijn hoofd uit.
Plaats de transducer in een schuine hoek tussen de derde en vijfde intercostale ruimte van het parasternale gebied, waarbij de transducermarker naar de rechterschouder van de patiënt wijst. Visualiseer de rechter ventrikel, linker ventrikel, linker atrium, mitralisklep, linkerventrikel uitstroomkanaal, aortaklep en dalende thoracale aorta. Visualiseer vervolgens het gelijktijdig openen en sluiten van de mitralis- en aortakleppen om ervoor te zorgen dat het beeld niet wordt vervroegd.
Begin nu met een begindiepte van ongeveer 15 tot 20 centimeter en pas de diepte aan zodat de punt van de mitralisklep zich in het midden van het beeld bevindt en de dalende thoracale aorta zichtbaar is. Pas de versterking aan om de zichtbaarheid van het myocard en de mitralisklep te maximaliseren en verplaats de focus van het meest gerichte gebied op een diepte van de mitralisklep. Om dit beeld te verkrijgen, plaatst u de patiënt zoals eerder aangetoond of in rugligging.
Plaats de transducer ongeveer 90 graden ten opzichte van de transducer in de parasternale lange as. Kantel vervolgens de transducer totdat de middelste papillaire spieren worden gevisualiseerd voor de focusbeoordeling. Kantel de transducer naar de basis van het hart.
Begin met een dieper beeld om eventuele pleurale effusie te identificeren. Pas de diepte aan om de volledige diepte van de linker ventrikel op te nemen en diffuus centimeters verder te verspreiden om ervoor te zorgen dat een pericardiale effusie volledig wordt gevisualiseerd. Pas de versterking aan om de visualisatie van het septum en de papillaire spieren te maximaliseren.
Pas daarna de focus aan de papillaire spieren aan. Plaats de patiënt aan de linkerkant met zijn linkerarm gestrekt boven zijn hoofd. Als er een significant artefact aanwezig is, laat de patiënt dan uitademen en zijn adem inhouden om het longartefact te minimaliseren.
Plaats de transducer in de vierde tot en met zesde intercostale ruimte langs de linker voorste hulplijn, met de transducermarkering naar de linker oksel gericht. Beweeg de transducer lateraal, mediaal of vertroeteld om een optimaal apicale vierkamerzicht te verkrijgen. Til indien nodig het borstweefsel op om de sonde toegang te geven.
Als de linkerventrikeltop niet volledig wordt gevisualiseerd, beweegt u de transducer lateraal terwijl u de transducer naar de rechterschouder oriënteert. In het normale hart bevindt de top van de linker ventrikel zich aan de bovenkant en het midden van de sector, de rechterkamer is driehoekig en kleiner en het myocard moet uniform zijn van de apex tot de atrio ventriculaire kleppen. Leg nu een apicale vierkamerweergave vast die beide atria-ventrikels, het interventriculaire septum en de laterale delen van de tricuspidalis- en mitralisannuli omvat.
De aortaklep en het linkerventrikeluitstroomkanaal mogen alleen aanwezig zijn in een apicale vijfkamerweergave. Om het beeld van de kleppen te verbeteren, schuift u de transducer omhoog of omlaag in een ribruimte en kantelt u de basis van de transducer naar beneden. Als de basis van de transducer te ver naar beneden is gekanteld, verschijnt er een apicale vijfkamerweergave, inclusief de aortaklep, en moet de transducer weer omhoog worden gekanteld om het apicale vierkamerzicht te optimaliseren.
Draai de basis van de transducer naar de middellijn van de patiënt om de interventriculaire septumpositie te optimaliseren, die verticaal in het midden van het beeld aanwezig moet zijn. Beeld zowel de boezems in beeld en vergroot de diepte om beide atria op het diepste punt van het beeld op te nemen en de linker- en rechterventrikelvrije wanden te accommoderen. Pas de versterking aan om de zichtbaarheid te maximaliseren, wat vaak resulteert in een verhoogde echogeniciteit van het myocardium, de mitralisvalvulaire annulus en de tricuspidalis-valvulaire annulus.
Pas de focus aan op de diepte van de valvulaire annuli. De gefocusseerde cardiale echografie parasternale lange as, parasternale korte as, apicale vier kamer, subcostale vier kamer en inferieure vena cava beelden worden getoond. De stereotactische en psychomotorische aspecten van de gerichte cardiale echografie vereisen herhaling, tijd en ervaring om meesterschap te bereiken.
De ervaring moet de uitvoering van onderzoeken omvatten bij patiënten met verschillende lichaamsgewoonten in een verscheidenheid aan klinische omgevingen. Er zijn enkele klinische scenario's waarin beperkingen niet kunnen worden overwonnen. Een ervaren aanbieder zal situaties herkennen waarin gerichte cardiale echografie niet mag worden uitgevoerd en alternatieve onderzoeken uitvoeren, zoals transesofageale of uitgebreide transthoracale echocardiografie.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel presenteert een protocol voor het uitvoeren van gefocust cardiaal echografie (FoCUS) in klinische omgevingen. Het beschrijft technieken voor de manipulatie van de transducer, veelvoorkomende valkuilen en tips voor het optimaliseren van het gebruik van phased array-transducers.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk gebied
- Cardiale echografie
- Klinische beoordeling
- Transducertechnieken
Achtergrond
- Gerichte echocardiografie maakt probleemgeoriënteerde onderzoeken aan het bed mogelijk.
- Het helpt bij het beoordelen van de hartfunctie en de vochtstatus.
- De procedure is snel en herhaalbaar.
- Het is toepasbaar in diverse scenario's van kritieke ziekte.
Doel van de studie
- Om een gestructureerd protocol voor clinici te bieden.
- Om het begrip van het gebruik van transducers te vergroten.
- Om de kwaliteit van cardiale beoordelingen in de intensive care te verbeteren.
Gebruikte methoden
- Technieken voor de positionering van de patiënt voor optimale beeldvorming.
- Instructies voor de manipulatie van de transducer.
- Identificatie van veelvoorkomende valkuilen tijdens de procedure.
- Tips voor effectief gebruik van phased array-transducers.
Belangrijkste resultaten
- Demonstratie van effectieve positionering van de patiënt.
- Verbeterd begrip van het hanteren van de transducer.
- Identificatie van veelvoorkomende uitdagingen bij FoCUS.
- Aanbevelingen voor het optimaliseren van echografie-onderzoeken.
Conclusies
- FoCUS is een waardevol instrument in klinische omgevingen.
- Een juiste techniek verbetert de diagnostische mogelijkheden.
- Training in het gebruik van de transducer is essentieel voor clinici.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
De acquisitie van beelden via gefocust cardiaal echografie (FoCUS) is essentieel voor het genereren van betrouwbare cardiale gegevens in real-time binnen translationele en preklinische onderzoekssettings. Beheersing van de positionering van de patiënt, de manipulatie van de transducer en de optimalisatie van het beeld heeft een directe impact op de reproduceerbaarheid en interpreteerbaarheid van beoordelingen van de hartfunctie. Deze competenties vormen de basis voor het voorspellend vertrouwen en het mechanistische risicobeperken bij vroege stadia van cardiovasculair geneesmiddelenonderzoek en veiligheidsevaluaties.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Maakt een snelle, probleemgerichte beoordeling van de hartfunctie mogelijk voor hypothesetesten in ziekte-modellen.
- Ondersteunt biologische risicoreductie door hemodynamische mechanismen in vivo te verduidelijken.
- Faciliteert functionele targetvalidatie via gestandaardiseerde imaging-eindpunten.
Screening & Assayontwikkeling
- Bereidt gevalideerde beeldvormingsprotocollen voor voor consistente downstream cardiale fenotypering.
- Bevordert de reproduceerbaarheid van assays door standaardisatie van de positionering van de patiënt en de transducertechniek.
- Maakt kwantitatieve en kwalitatieve read-outs mogelijk voor compound screening in cardiovasculaire modellen.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Lijnt cardiale beeldvormings-eindpunten uit met ziekte-relevante translationele biomarkers.
- Waarborgt de continuïteit van de cardiale beoordeling van de ontdekkingsfase tot en met de preklinische validatie.
- Vermindert het risico op fout-negatieven door de beeldkwaliteit te optimaliseren in diverse modelsystemen.
Integratie van Pipeline & Workflow
FoCUS-beeldacquisitemethoden worden geïntegreerd in het continuüm van ontdekking tot preklinisch onderzoek, ter ondersteuning van vroege hypothesetoetsing, lead-identificatie en translationeel onderzoek binnen cardiovasculaire portfolio's.
- Discovery Biology: Levert real-time gegevens over de hartfunctie voor mechanistische studies en de verduidelijking van signaalpaden.
- Screening: Levert reproduceerbare imaging-eindpunten voor de evaluatie van verbindingen en veiligheidsscreening.
- Analytics: Maakt kwantitatieve meting van hartstructuren en -functies mogelijk voor vergelijking tussen verschillende condities.
- Translationeel onderzoek: Slaat een brug tussen preklinische imaging en klinische echocardiografiestandaarden wanneer dit wordt ondersteund door de relevantie van het model.
- Enterprise Reuse: Vestigt een gestandaardiseerde imaging-capaciteit die toepasbaar is over meerdere cardiovasculaire programma's.
Operationele & Zakelijke Impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit in cardiale studies.
- Operationele waarde: Verbetert de standaardisatie, reproduceerbaarheid en schaalbaarheid van workflows voor cardiale beeldvorming.
- Strategische waarde: Verbetert de kwaliteit van go/no-go-beslissingen en de kapitaalefficiëntie door beeldvormingsgerelateerde variabiliteit te verminderen.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering en progressie van cardiovasculaire assets.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist gespecialiseerde training in stereotactische en psychomotorische vaardigheden voor de manipulatie van de transducer.
- Vereist toegang tot phased array ultrasone instrumentatie en tools voor beeldoptimalisatie.
- Noodzaakt standaardisatie van beeldvormingsprotocollen en probleemoplossingsprocedures tussen teams.
- Moet worden aangepast aan diverse anatomieën van patiënten of diermodellen en klinische scenario's.
- Erkent beperkingen in bepaalde klinische of preklinische contexten waar alternatieve beeldvorming mogelijk vereist is.
