Ten protokół przedstawia skalowalny przepływ pracy do wykorzystania ultrasonografii w miejscu opieki nad pacjentami hospitalizowanymi i ambulatoryjnymi z niewydolnością serca.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół przedstawia skalowalny przepływ pracy do wykorzystania ultrasonografii w miejscu opieki nad pacjentami hospitalizowanymi i ambulatoryjnymi z niewydolnością serca.
Leczenie i zapobieganie ostrej niewyrównanej niewydolności serca pozostaje bardzo rozpowszechnionym i wymagającym stanem chorobowym. Włączenie ultrasonografii przyłóżkowej (POCUS) jako narzędzia wspomagającego do oceny objętości i odpowiedzi na leczenie okazało się bardzo obiecujące. POCUS może być używany do seryjnego obrazowania wewnętrznych struktur anatomicznych i przechwytywania tych obrazów w celu porównania i pomiaru w czasie. Protokół ten opisuje skalowalną i ustandaryzowaną metodologię seryjnej oceny żyły głównej dolnej (IVC). Metodyka obejmuje seryjne pobieranie obrazów, pomiar i prezentację w elektronicznej dokumentacji medycznej. Stworzono przepływ pracy dla obrazów IVC uzyskanych za pomocą POCUS w celu uchwycenia obrazów i zmierzenia średnicy w dyskretnym polu danych w celu bezpośredniego porównania w czasie i w odpowiedzi na postępowanie kliniczne. Protokół obejmuje również ocenę obecności lub braku wysięku opłucnowego jako danych dyskretnych w znormalizowanym przepływie pracy. Integrując POCUS z leczeniem niewydolności serca, klinicyści mogą poprawić wyniki leczenia pacjentów dzięki bardziej precyzyjnym i terminowym dostosowaniom leczenia.
Ultrasonografia przyłóżkowa (POCUS) to nowa technologia, która może być stosowana w codziennych warunkach klinicznych. Chociaż dostępne na rynku ręczne aparaty ultrasonograficzne są sprzedawane od ponad 13 lat, regularne stosowanie poza procedurami przyłóżkowymi jest ograniczone1. POCUS oferuje intuicyjną aplikację w warunkach intensywnej terapii do diagnozowania określonych stanów chorobowych, takich jak zatrzymanie akcji serca, zastoinowa niewydolność serca, identyfikacja odmy opłucnowej, ocena wysięku osierdziowego i wykrywanie wolnego płynu w jamie brzusznej u pacjentów po urazach lub operacjach2. POCUS ma ugruntowaną pozycję jako oparte na dowodach narzędzie do oceny pacjentów w diagnostyce niewydolności serca3. Jednak implementacja POCUS przy użyciu oceny seryjnej w odpowiedzi na terapię jest mniej dobrze znana4.
Leczenie niewydolności serca sterowane przez POCUS obejmuje wizualną ocenę ciśnienia w żyle centralnym (CVP) i ciśnienia w prawym przedsionku poprzez obserwację średnicy i zapadalności żyły głównej dolnej (IVC). Ponadto POCUS może być stosowany do obserwacji obecności wysięku opłucnowego i zmian anatomicznych, które korelują ze zmianami fizjologicznymi podczas leczenia, w tym dwukomorową funkcją serca, częstością akcji serca, kurczliwością, niedomykalnością zastawki mitralnej i ostrymi zmianami w stanie klinicznym, które nie są oczywiste w badaniu fizykalnym5.
W 2011 roku grupa praktyków klinicznych zaczęła włączać POCUS do rutynowego badania fizykalnego podczas wszystkich bezpośrednich wizyt w szpitalu i ambulatorium (około 40 000). Anegdotyczne obserwacje zmian anatomicznych uwidocznionych za pomocą POCUS często wydawały się odpowiadać zdarzeniom klinicznym i pomiarom biomarkerów6 (Rysunek 1).
W instytucji badawczej, począwszy od 2015 roku, w elektronicznej dokumentacji medycznej zbudowano dyskretne pole danych do śledzenia średnicy i ściśliwości żyły głównej dolnej (IVC). Stworzono również binarne pole danych w celu udokumentowania obecności lub braku wysięków opłucnowych zidentyfikowanych za pomocą POCUS. W ciągu ponad siedmiu lat opieki nad pacjentem z włączeniem POCUS do postępowania klinicznego z hospitalizowanymi pacjentami z niewydolnością serca, pozyskanie i włączenie danych POCUS i pomiarów IVC zarejestrowano dla ponad 6000 spotkań. Z perspektywy empirycznej grupa praktyków klinicznych uznała zastosowanie POCUS za cenne w pomaganiu w optymalizacji zarządzania medycznego i doskonaleniu terapii medycznej ukierunkowanej na wytyczne, personalizując w ten sposób opiekę nad pacjentami z niewydolnością serca.
W tym badaniu, badanie POCUS zostało przeprowadzone przy użyciu ręcznego urządzenia ultrasonograficznego z cyfrowym ekranem. Obrazy żyły głównej dolnej (IVC) uzyskano poprzez skanowanie pacjenta przez okno akustyczne podżebrowe7 (ryc. 2). Obrazy IVC zostały pozyskane i zmierzone na wyświetlaczu cyfrowym, szczególnie na poziomie doogonowym do środkowej żyły wątrobowej. Obrazy na żywo zostały wstrzymane, a przewijanie obrazu klatka po klatce na urządzeniu zostało wykorzystane do identyfikacji i pomiaru maksymalnej średnicy IVC podczas cyklu sercowego i oddechowego. Pomiar został zapisany w arkuszu danych w elektronicznej dokumentacji medycznej pacjenta, a zrzut ekranu zmierzonego obrazu został przesłany do karty pacjenta w celu udokumentowania lokalizacji i kąta akwizycji pomiaru. Następnie arkusz pomiarowy i przesłany obraz zostały dodane do notatki o postępach pacjenta.
Zatwierdzenie Instytucjonalnej Komisji Rewizyjnej z Cedars-Sinai Medical Center w Los Angeles, Kalifornia, USA zostało uzyskane przed zebraniem danych pacjentów i oceną. Zrezygnowano z pisemnej świadomej zgody, ponieważ stosowanie POCUS w opiece nad pacjentem jest standardową i rutynową praktyką badań klinicznych u pacjentów obserwowanych w włączonej kohorcie. Była ona oferowana jako uzupełnienie standardowej praktyki klinicznej i nie zmieniała minimalnego standardu opieki. Każde spotkanie z pacjentem obejmowało badanie POCUS wraz z konwencjonalnym wywiadem medycznym, badaniem fizykalnym i przeglądem danych klinicznych. POCUS nie był stosowany jako substytut standardowej praktyki klinicznej ani zamiast wskazanych badań lub obrazowania. Dane zebrano od kohorty pacjentów hospitalizowanych z niewydolnością serca w szpitalu Cedars-Sinai od 1 stycznia 2016 r. do 31 grudnia 2021 r. Pacjenci zostali włączeni do kohorty, jeśli u nich pierwotnie rozpoznano niewydolność serca lub jeśli niewydolność serca znajdowała się wśród pięciu głównych kodów diagnozy przy przyjęciu (ICD-10 I50*). Analiza obejmowała dyskretne pola danych w ramach zakupionej komercyjnie elektronicznej dokumentacji medycznej, takie jak pomiary IVC, obecność wysięku opłucnowego, długość pobytu, przeżycie i 30-dniowa readmisja. Szczegółowe informacje na temat sprzętu użytego do tego badania są wymienione w Tabeli Materiałów.
Kryteria włączenia/wykluczenia:
Pacjenci włączeni do kohorty opiekuńczej byli tymi, którzy zostali zidentyfikowani jako objęci opieką kardiologicznej służby konsultacyjnej w szpitalu Cedars-Sinai, gdzie zastosowano urządzenia POCUS. Kryteria włączenia określały stosowanie protokołu pomiaru IVC za pomocą POCUS oraz włączenie danych w ramach dyskretnego pola danych IVC do elektronicznej dokumentacji medycznej. Opiekę nad pacjentem sprawował zespół składający się z 6 kardiologów i 2 pielęgniarek. Pacjenci, którzy nie byli w stanie poddać się obrazowaniu za pomocą POCUS lub którzy nie byli badani za pomocą POCUS, zostali wykluczeni z doświadczenia klinicznego.
1. Przygotowanie pacjenta i sprzętu
2. Akwizycja obrazu (dla żyły głównej dolnej)
3. Akwizycja obrazu (dla przestrzeni opłucnowych)
4. Czyszczenie sprzętu i utylizacja żelu
5. Procedury uzupełniające
W wyniku iteracyjnego procesu trwającego wiele miesięcy opracowano i zestandaryzowano schemat postępowania w celu włączenia danych POCUS, a w szczególności pomiarów IVC. Proces ten obejmuje wykonanie zdjęcia IVC oraz wprowadzenie odpowiadających mu pomiarów do chronologicznego arkusza danych w polu danych dyskretnych (Supplementary File 1). Gromadzenie danych pacjenta i ich włączanie do aktywnej elektronicznej dokumentacji medycznej pacjenta wykazuje opracowanie nowej strategii zbierania dyskretnych danych POCUS. Dane te mogą wspomagać opiekę kliniczną i służyć jako śledzone pole danych klinicznych zarówno do celów medycznych, jak i naukowych (Figure 3, Figure 4 oraz Figure 5).
Wyniki przedstawiają schemat postępowania dla zespołu opieki klinicznej w celu dynamicznego i seryjnego pomiaru średnicy IVC w czasie, z wykorzystaniem POCUS. Obrazy te mogą być porównywane podłużnie z pomiarami wcześniejszymi i przyszłymi, co potencjalnie może wpłynąć na wsparcie decyzji w opiece klinicznej.

Rysunek 1: Przykłady pacjentów. Wykresy średnic żyły głównej dolnej (IVC) u dwóch różnych pacjentów z niewydolnością serca przed i po leczeniu. Górny panel przedstawia kartę przebiegu IVC z malejącymi wartościami liczbowymi, co odpowiada spadkowi poziomu peptydu natriuretycznego typu B. Wykresy przedstawiają średnicę IVC (oś y, w centymetrach) w czasie (oś x, w dniach). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Reprezentatywny przykład przepływu pracy przy ocenie żyły głównej dolnej (IVC). (A) Obraz IVC jest pozyskiwany za pomocą POCUS. (B) Mierzona jest maksymalna średnica IVC (zazwyczaj pomiar maksymalny w fazie wydechu). (C) Obraz jest przesyłany do karty pacjenta za pomocą mobilnej aplikacji elektronicznej dokumentacji medycznej. (D) Zmierzona maksymalna średnica IVC jest wpisywana do arkusza danych IVC. Obraz z narzędzia wyboru obrazów oraz odpowiadający mu link do arkusza danych są zawarte w elektronicznej dokumentacji medycznej (odświeżalne pole danych) w notatce z przebiegu leczenia pacjenta. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3: Reprezentatywny przykład wysięku opłucnowego i jego ustąpienia w wyniku leczenia niewydolności serca. Wykorzystanie POCUS do identyfikacji i oceny efektów leczenia wysięku opłucnowego u hospitalizowanego pacjenta z niewydolnością serca. (A) przedstawia dzień 0 z dużym wysiękiem opłucnowym. (B) przedstawia dzień 5 z małym wysiękiem opłucnowym. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 4: Cel utrzymania ewolemii w ramach leczenia niewydolności serca z wykorzystaniem prowadzenia ultrasonograficznego. Wykorzystanie ultrasonografii przy łóżku pacjenta (POCUS) do prowadzenia pacjenta i precyzyjnego utrzymania ewolemii w czasie u pacjentów z niewydolnością serca. Oś X przedstawia czas w dniach, a oś Y przedstawia status objętościowy w cm H2O. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Rycina 5: Ultrasonografia przy łóżku pacjenta (POCUS) wykonywana w różnych warunkach. POCUS (Point-of-care ultrasound) może być wykonywany w różnorodnych miejscach, takich jak szpitale, przychodnie, domy pacjentów, różne lokalizacje zdalne, zakłady opiekuńcze oraz w warunkach polowych. Badania POCUS są przeprowadzane przez lekarzy, wykwalifikowany personel średniego szczebla, sonografów, pielęgniarki, farmaceutów klinicznych, ratowników medycznych, przeszkolonych opiekunów oraz członków rodzin. Interpretacja obrazów może być dokonywana przez osoby wykonujące badanie, zdalnych recenzentów zewnętrznych, a także poprzez zautomatyzowaną ocenę cyfrową i sztuczną inteligencję. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Plik uzupełniający 1: Przykład przechwycenia obrazu arkusza przepływów żyły głównej dolnej (IVC) osadzonego w elektronicznej dokumentacji medycznej. Dane te demonstrują integrację arkusza przepływu IVC z elektroniczną dokumentacją medyczną, ilustrując sposób jego mapowania do karty pacjenta oraz notatek z przebiegu leczenia. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Cennym wkładem tej publikacji jest przedstawienie skalowalnego klinicznego przepływu pracy, który obejmuje dynamiczne pomiary anatomiczne nabyte przy łóżku pacjenta (IVC), które korelują ze zmianami fizjologicznymi i reagują na nie. Zmiany w CVP są skorelowane ze zmianami w pomiarach IVC. Te zmiany anatomiczne występują w odpowiedzi na leczenie i często korelują z objawami u pacjentów z rozpoznaną niewydolnością serca 5,7,8. Wytyczne opisujące pomiary średnicy IVC i odpowiadające im wartości ciśnienia w prawym przedsionku w mmHg są przedstawione w standardowej publikacji American Society of Echocardiography9.
Optymalizacja opieki nad hospitalizowanymi pacjentami z niewydolnością serca opiera się na leczeniu mającym na celu osiągnięcie euwolemii10. POCUS służy jako narzędzie kliniczne zapewniające zwalidowaną ocenę CVP, która dynamicznie zmienia się wraz ze zmianami stanu objętości5. Zastosowanie POCUS w leczeniu klinicznym pacjentów z niewydolnością serca ma na celu pomoc w kierowaniu optymalną terapią medyczną, w celu ukierunkowania opieki nad pacjentem na osiągnięcie i utrzymanie klinicznej euwolemii. Co więcej, długotrwała opieka nad pacjentami z niewydolnością serca kierowana przez POCUS może pomóc w utrzymaniu pacjentów bliżej lub w węższym oknie terapeutycznym, dążąc do długotrwałej utrzymującej się euwolemii (ryc. 4).
Tworzenie przepływów pracy w celu standaryzacji, personalizacji i optymalizacji pozyskiwania i wykorzystywania POCUS jako narzędzia klinicznego w leczeniu niewydolności serca ma szerokie i znaczące implikacje dla sposobu otrzymywania opieki przez pacjentów. Zespół kliniczny opracował skalowalny przepływ pracy, który może być wdrażany przez różnych członków zespołu opieki klinicznej, w tym pielęgniarki, ultrasonografów, farmaceutów klinicznych, dostawców zaawansowanych praktyk i lekarzy (ryc. 5). Ten sterowany przez POCUS protokół postępowania w niewydolności serca oferuje lekarzom korzystającym ze standaryzowanych możliwości przepływu pracy iteracyjną poprawę umiejętności nabywania POCUS, co może przełożyć się na zwiększoną zdolność do pozyskiwania obrazów innych obszarów anatomicznych. Ten usprawniony i skalowalny przepływ pracy może służyć jako ścieżka do szerszego wykorzystania POCUS w innych obszarach klinicznych i sprzyjać rozwojowi innowacyjnych zastosowań zarówno w leczeniu chorób ostrych, jak i przewlekłych.
POCUS płuc jest nową i, w niektórych przypadkach, powszechną metodą oceny wody w płucach, a co za tym idzie, przekrwienia płuc. Linie B, znane również jako warkocze komet, są artefaktami pogłosu pochodzącymi z interfejsu płuc i opłucnej11. U pacjentów z ostrą niewyrównaną niewydolnością serca na oddziale ratunkowym można zaobserwować linie B12. Wyzwania związane z ultrasonografią płuc obejmują konieczność przeprowadzenia wielu ocen anatomicznych u każdego pacjenta (4-8 okien obrazowania płuc na badanie POCUS płuc), czas potrzebny do uzyskania tych wielu obrazów POCUS płuc, subiektywność i zmienność obrazowania, na które wpływ mają operatorzy klinicystów i ułożenie pacjenta, a także trudność w porównywaniu i ocenie odpowiedzi na leczenie. Ponadto brakuje empirycznych pomiarów fizjologicznych korelujących z obecność, brak lub gęstość linii B płuc. Ponadto, chociaż linie B zidentyfikowane przez POCUS wskazują na przekrwienie płuc, nie są one specyficzne dla tego stanu i można je również zaobserwować w zapaleniu płuc COVID-19 oraz różnych ostrych i przewlekłych chorobach zakaźnych i zapalnych płuc13.
Nadal istnieją ograniczenia dotyczące proponowanego przepływu pracy. Uczestnicy muszą rozwinąć biegłość w obrazowaniu IVC metodą POCUS i przestrzegać standardowego protokołu dotyczącego lokalizacji i czasu pomiarów IVC podczas cyklu oddechowego. Proponowana praktyka kliniczna ma na celu określenie maksymalnej średnicy IVC podczas końcowego wydechu, w szczególności od żyły ogonowej do środkowej żyły wątrobowej. Wyzwaniem jest jednak zmienność tej anatomii wśród pacjentów14. Aby zaradzić tej zmienności, przepływ pracy obejmuje protokół przechwytywania i pomiaru obrazu, który umożliwia seryjne porównywanie pomiarów IVC u każdego pacjenta w czasie. Takie podejście ułatwia monitorowanie i może łagodzić wpływ różnic anatomicznych między osobami.
Rozszerzenie protokołu POCUS w leczeniu pacjentów z niewydolnością serca poza tradycyjne warunki opieki zdrowotnej daje nadzieję na zapewnienie bardziej precyzyjnej i spersonalizowanej opieki. Wdrożenie ustandaryzowanych przepływów pracy POCUS w leczeniu niewydolności serca nie tylko pozwala na dokładniejszą ocenę pacjenta, ale także przynosi korzyści osobom, które napotykają bariery w dostępie do konwencjonalnych placówek opieki zdrowotnej. Obejmuje to pacjentów mieszkających na obszarach oddalonych, osoby o ograniczonej sprawności ruchowej lub możliwościach transportu oraz osoby o ograniczonych zasobach na świadczenia opieki zdrowotnej15. Co więcej, integracja narzędzi klinicznych, takich jak POCUS, stwarza możliwości ścisłego monitorowania objawowych pacjentów z niewydolnością serca w warunkach ambulatoryjnych, potencjalnie zmniejszając zależność od szpitalnych zasobów szpitalnych. Model ten nie tylko poprawia opiekę nad pacjentem, ale także optymalizuje alokację zasobów w świadczeniu opieki zdrowotnej.
Potencjalne przyszłe badania mogą obejmować prospektywne obserwacyjne badanie kohortowe w celu dokładnej oceny wartości POCUS w leczeniu pacjentów z niewydolnością serca. Takie badanie może obejmować dopasowanie grupy zajmującej się leczeniem niewydolności serca kierowanej przez POCUS do grupy leczonej niewydolnością serca w celu kompleksowej oceny wyników. Biorąc pod uwagę coraz szersze zastosowanie POCUS w warunkach klinicznych, kluczowa jest prospektywna ocena jego skuteczności i wpływu.
Ponadto zasadnicze znaczenie ma zajęcie się kwestią zmienności między użytkownikami w zakresie pozyskiwania i interpretacji średnicy i zapadalności IVC za pomocą POCUS. Zmienność zarówno wrodzonych, jak i nabytych cech anatomicznych IVC może stanowić wyzwanie w dokładnej ocenie jego granic i wymiarów, a także jego zapadalności14. Wyzwania te mogą skomplikować standaryzowaną ocenę i pomiar podłużny IVC w praktyce klinicznej. Badania mające na celu zrozumienie i złagodzenie tych wyzwań mogą zwiększyć wiarygodność i użyteczność pomiarów POCUS jako ustandaryzowanego narzędzia klinicznego w leczeniu niewydolności serca.
W miarę jak POCUS staje się coraz bardziej zintegrowany z opieką kliniczną nad pacjentami z niewydolnością serca, przepływy pracy i protokoły do spersonalizowanego stosowania będą ewoluować i rozszerzać się. Demonstracja grupy badawczej w zakresie gromadzenia i wykorzystywania dużych ilości danych POCUS w codziennej praktyce klinicznej daje nadzieję na dalszą ekspansję i udoskonalenie. Przyszłe badania będą miały kluczowe znaczenie dla udoskonalenia metod pozyskiwania danych POCUS i optymalizacji ich wykorzystania w leczeniu pacjentów z niewydolnością serca, w szczególności w celu osiągnięcia ściślejszej kontroli stanu objętości. Zarządzanie podłużne i ocena przejść opieki – od hospitalizacji do warunków ambulatoryjnych – mają znaczące implikacje na poziomie populacji. Zrozumienie, w jaki sposób dane POCUS mogą wspierać te procesy, będzie miało zasadnicze znaczenie dla poprawy wyników leczenia pacjentów i optymalizacji wykorzystania zasobów opieki zdrowotnej.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Komitet Brokera Badań Uczciwego Przedsiębiorstwa (HERB) w Szpitalu Cedars-Sinai, Los Angeles, Kalifornia, USA.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Żel ultrasonograficzny Aquasonic 100 | Parker | ECO #20-0299 | Firma i numer katalogowy to jeden z przykładów |
| Epic Elektroniczna dokumentacja medyczna | Epic | Firma i numer katalogowy to jeden z przykładów | |
| GE Vscan Extend | General Electric | 5721203-100 Rev.13 | Szerokopasmowa tablica liniowa: 3,3-8,0 MHz |
| Haiku | Epic | 10.3 | Firma i numer katalogowy to jeden z przykładów |