Protokół badania obserwacyjnego dla powtarzanego badania klinicznego i ultrasonografii w intensywnej terapii w ramach prostych badań intensywnej terapii
16 stycznia 2019
Ustrukturyzowane protokoły są niezbędne, aby dostarczyć odpowiedzi na pytania badawcze u pacjentów w stanie krytycznym. Simple Intensive Care Studies (SICS) zapewnia infrastrukturę do powtarzania pomiarów u pacjentów w stanie krytycznym, w tym badania klinicznego, analizy biochemicznej i ultrasonografii. Projekty SICS koncentrują się na konkretnym celu, ale ich struktura jest elastyczna w stosunku do innych badań.
W ramach struktury badawczej Simple Intensive Care Studies wykorzystujemy wielokrotne badanie fizykalne i ultrasonografię do oceny funkcji hemodynamicznej u osób w stanie krytycznym. Główną zaletą tego protokołu jest to, że jest nieinwazyjny i szybki oraz może być wykonywany przez wyszkolonych nowicjuszy. Chociaż ta metoda badawcza może być wykorzystana do wniknięcia w perfuzję tkanek, struktura badawcza Simple Intensive Care może być wykorzystana do udzielenia odpowiedzi na inne pytania badawcze na innych oddziałach lub w innych szpitalach.
Ogólnie rzecz biorąc, badacze, którzy są nowicjuszami w tej metodzie, mogą mieć problemy. Uzyskanie obrazów wymaga praktyki, chociaż obrazowanie staje się łatwiejsze z czasem i treningiem. Demonstratorem tego protokołu będzie doktorant Bart Hiemstra, który jest również koordynatorem projektu SICS-I.
Przed przystąpieniem do badania należy założyć plastikowy fartuch oraz niesterylne rękawiczki po uprzednim zdezynfekowaniu rąk i nadgarstków 70% alkoholem, zgodnie ze standardowymi procedurami szpitalnymi. Jeśli pacjent jest przytomny i jest w pełni sił, należy go przedstawić i poprosić o zgodę na przeprowadzenie badania. Po wyjaśnieniu, co ma być wykonane, zarejestruj wszystkie parametry życiowe i odpowiednie ustawienia respiratora zgodnie z protokołem z dostępnych monitorów przyłóżkowych.
Aby określić subiektywną temperaturę skóry, należy dotknąć kończyn rękami, aby ocenić, czy pacjentowi jest zimno, czy ciepło. Aby ocenić krążenie obwodowe, oceń reperfuzję kolana i mostka, naciskając skórę przez dziesięć sekund i puszczając oraz licząc liczbę sekund do pełnej reperfuzji oraz mierząc temperaturę obwodową. W przypadku ultrasonografii serca i płuc w stanie intensywnej terapii, należy odsłonić klatkę piersiową i w razie potrzeby umieścić nowe naklejki elektrokardiogramowe lub EKG na skórze, przed podłączeniem naklejek do aparatu ultrasonograficznego i oczekiwaniem na ustabilizowanie się sygnału.
Następnie umieść wystarczającą objętość żelu ultrasonograficznego na głowicy ultrasonograficznej serca i umieść głowicę po lewej stronie mostka między trzecią a piątą przestrzenią międzyżebrową, aby uzyskać widok przymostkowego dostępu do płuc w trybie 2D. W razie potrzeby dostosuj głębokość, aby zarejestrować obrazy dla pomiarów drogi odpływu lewej komory i zapisać obraz. Aby uzyskać wierzchołkowy widok 4-komorowy, wyreguluj głębokość do 15 do 20 centymetrów, umieść przetwornik nad wierzchołkiem serca, ogonowo do lewej otoczki ze światłem sondy skierowanym w stronę lewej pachy.
Zapisz obraz i obróć trackball tak, aby kursor znajdował się na granicy między zastawką trójdzielną a ścianą prawej komory, aby uzyskać skurczowe przemieszczenie w płaszczyźnie pierścieniowej trójdzielnej. Naciśnij przycisk trybu M, aby uzyskać prawidłowy obraz i zapisać obraz po zaobserwowaniu zdefiniowanych fal zatokowych. Przesuń kursor na zastawkę trójdzielną i zmniejsz szerokość obrazu, aby zwiększyć liczbę klatek na sekundę.
Naciśnij przycisk obrazowania prędkości tkanki, a następnie przycisk fali pulsacyjnej, aby uzyskać prawidłowy obraz dla skurczowego wychylenia prawej komory i zapisać obraz. Z wierzchołkowego widoku 4-komorowego przechyl przetwornik w dół, aby uzyskać wierzchołkowy widok 5-komorowy i zlokalizuj zastawkę aortalną i drogę odpływu lewej komory na ekranie. Następnie zapisz obraz i umieść kursor tuż nad zastawką aortalną.
Aby uzyskać obraz dopplerowski fali tętna z drogi odpływu lewej komory, umieść kursor dokładnie w tym samym miejscu, w którym zmierzono średnicę drogi odpływu lewej komory, naciśnij przycisk fali tętna i zapisz obraz. W przypadku ultrasonografii płuc należy zmienić ustawienia głowicy kardiologicznej Phased Array na częstotliwość 3,6 MHz i głębokość obrazu 15 centymetrów i wykorzystać światło przetwornika na godzinie 12 do prawidłowego umieszczenia przetwornika w każdej pozycji zgodnie z niebieskim protokołem. Następnie policz i zarejestruj, jeśli takie istnieją, liczbę zaobserwowanych artefaktów pionowego pogłosu hiperechogenicznego lub linii B.
W przypadku ultrasonografii żyły głównej dolnej i nerki w intensywnej terapii, kliknij przycisk sondy i użyj trackballa, aby zmienić aktywną sondę na wypukły krzywoliniowy przetwornik brzuszny. Korzystając z trybu 2D o głębokości od 10 do 20 centymetrów i częstotliwości od 2,5 do 5 MHz, umieść przetwornik tuż pod wyrostkiem mieczykowatym i przesuń sondę o około dwa centymetry w prawo od pacjenta. Żyła główna dolna powinna stać się widoczna, uratuj obraz.
Umieść kursor tuż nad górną ścianą żyły głównej dolnej i na zewnątrz lomaen, a następnie naciśnij przycisk trybu M, a następnie zapisz obraz. Korzystając z podobnych ustawień, umieść głowicę przetwornika grzbietowego i ogonowego klatki piersiowej i zlokalizuj wybraną nerkę centralną na obrazie i zapisz ją. Naciśnij przycisk koloru, aby uzyskać kolorowy obraz dopplerowski nerki i określić przepływ w układzie naczyniowym nerek.
Umieść kursor na dowolnej tętnicy w połączeniu korowo-rdzeniowym w środku nerki, gdzie przepływ dopplerowski jest wyraźnie widoczny, i dostosuj kąt kursora przed naciśnięciem przycisku fali pulsacyjnej. W razie potrzeby dostosuj amplitudę sygnału i kontrast w trybie aktywnym i zapisz obraz. Następnie określ, czy jest również wystarczający sygnał żylny do późniejszych pomiarów i zapisz obraz.
Po zakończeniu wszystkich czynności obrazowania odłącz wszystkie, usuń nadmiar żelu i naklejek EKG z pacjenta i głowicy, a następnie odzyskaj pacjenta. Następnie wyczyść ultrasonograf i używane przetworniki chusteczkami dezynfekującymi zatwierdzonymi do użytku ultradźwiękowego. Wszystkie obrazy powinny być zgodne z predefiniowanymi kryteriami, aby zapewnić jakość.
W celu pomiaru drogi odpływu lewej komory należy otworzyć odpowiedni plik w oprogramowaniu ultrasonograficznym i wstrzymać obraz, gdy zastawki są całkowicie otwarte. Kliknij przycisk zmierz i wybierz wymiar serca drogi odpływu lewej komory, aby rozpocząć pomiar. Gdy pojawi się kursor, wybierz dwa punkty u podstawy zastawki aortalnej po każdej stronie lomaen, od wewnętrznej krawędzi do wewnętrznej krawędzi, podczas wczesnego skurczu i zapisz obraz.
Do pomiaru rzutu serca wybierz obraz fali tętna z wierzchołkowego widoku 5-komorowego i dostosuj przemiatanie w poziomie do 100 centymetrów na sekundę. Wybierz trzy dobrze ukształtowane puste fale z wyraźnymi obwódkami, które są wyrównane z elektrokardiogramem i kliknij zmierz za pomocą trackballa, aby wybrać ślad wyjściowy lewej komory serca aorty. Następnie prześledź linię przebiegu, zaczynając i kończąc na linii podstawowej.
Aparat ultrasonograficzny automatycznie obliczy pojemność minutową serca. Aby uzyskać pomiar skurczowego wychylenia w płaszczyźnie pierścieniowej zastawki trójdzielnej, otwórz odpowiedni file trybu M i umieść kursor najpierw w najniższym punkcie dobrze zdefiniowanej fali zatokowej, a następnie w najwyższym punkcie. Różnica między tymi dwoma wycieczkami powinna pojawić się w lewym górnym rogu ekranu.
Aby zmierzyć skurczowe wychylenie prawej komory, kliknij suwmiarkę i umieść kursor na najwyższym szczycie dobrze zdefiniowanej krzywej. Aby określić średnicę żyły głównej dolnej i zapadalność się, wybierz przetwornik brzuszny i otwórz odpowiedni obraz 2D. Aby zmierzyć średnicę wydechową i wdechową żyły głównej dolnej, otwórz odpowiedni obraz w trybie M, kliknij suwmiarkę i zmierz średnicę podczas końca i wydechu przed zapisaniem obrazu.
Aby zmierzyć długość nerki w centymetrach, otwórz odpowiedni obraz 2D i kliknij suwmiarkę, aby narysować linię rozciągającą się od ogona do czaszki końca kory nerkowej i zarejestrować długość nerki. Aby zmierzyć wskaźnik oporu nerkowego, należy wybrać odpowiedni obraz tętniczego przepływu dopplerowskiego i umieścić kursor najpierw na szczycie, a następnie na najniższym punkcie fali przepływu pulsacyjnego w dodatniej połowie osi y. Jeśli ten sygnał nie jest widoczny na poprzednim obrazie, otwórz drugi obraz przepływu dopplerowskiego żyły, a następnie kliknij suwmiarkę i umieść kursor najpierw nad pikiem przy maksymalnej prędkości przepływu, a następnie nad prędkością przepływu przy nadirze.
Pomiary te służą do obliczania wskaźnika impedancji żylnej. Podczas wielokrotnego wykonywania tych metod u pacjentów w stanie krytycznym można zaobserwować zmiany w funkcji hemodynamicznej. Obrazy te uzyskano od pacjentki w średnim wieku za pomocą ultrasonografii intensywnej terapii.
Wykazują wzrost pojemności minutowej serca. Wykonanie ustrukturyzowanego badania fizykalnego i USG całego ciała pozwala na właściwe zbadanie problemów hemodynamicznych u pacjentów w stanie krytycznym. Ważne jest, aby stale informować pacjenta o tym, co robisz, nawet jeśli jest pod wpływem środków uspokajających, monitorować parametry życiowe i w razie potrzeby zapewnić dostęp do opiekunów.
Po tej procedurze można wykonać inne metody, takie jak ultrasonografia wątroby lub śledziony, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące perfuzji narządów. Nie zapominaj, że w pracy z pacjentami w stanie krytycznym mogą obowiązywać ograniczenia dotyczące izolacji, dlatego bardzo ważna jest higiena badacza i aparatu USG. Zastosowanie tej metody strukturalnie, z zespołem entuzjastycznych badaczy, może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące niestabilności hemodynamicznej i ultrasonografii.
Przegląd
Ramy Simple Intensive Care Studies (SICS) umożliwiają wielokrotne oceny u pacjentów krytycznie chorych za pomocą nieinwazyjnych metod, takich jak ultrasonografia. Ta elastyczna struktura pozwala na różne badania kliniczne poza jej podstawowym skupieniem.
Kluczowe elementy badania
Obszar nauki
- Medycyna intensywnej opieki
- Ultrasonografia
- Ocena pacjenta
Tło
- Ustrukturyzowane protokoły są niezbędne do odpowiedzi na pytania badawcze w intensywnej opiece.
- SICS zapewnia solidną infrastrukturę dla badań klinicznych.
- Nieinwazyjne techniki są korzystne dla bezpieczeństwa i komfortu pacjenta.
- Trening jest konieczny do efektywnego wdrożenia tych metod.
Cel badania
- Ocena funkcji hemodynamicznej u pacjentów krytycznie chorych.
- Udostępnienie ram dla różnych badań klinicznych.
- Zgłębienie rozumienia perfuzji tkanek poprzez wielokrotne pomiary.
Stosowane metody
- Badania fizykalne i ultrasonografia w ocenie hemodynamicznej.
- Użycie sprzętu EKG i ultrasonograficznego do obrazowania serca.
- Ocena obwodu krążenia obwodowego i wskaźników życiowych.
- Trening dla początkujących w celu poprawy technik obrazowania z czasem.
Główne wyniki
- Udane nabycie obrazów ultrasonograficznych serca i płuc.
- Ustanowienie protokołów pomiarów lewego przewodu wypływowego komory i unaczynienia nerkowego.
- Wykazana wykonalność nieinwazyjnych ocen w warunkach opieki intensywnej.
- Poprawa jakości obrazowania wraz z praktyką i treningiem.
Wnioski
- Ramy SICS są skuteczne w wielokrotnych ocenach u pacjentów krytycznie chorych.
- Metody nieinwazyjne dostarczają cennych informacji na temat hemodynamicznej sytuacji pacjenta.
- Trwałe szkolenia są kluczowe dla optymalizacji stosowania ultrasonografii w intensywnej opiece.
Często zadawane pytania
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.
