Rozwiązywanie problemów z akwizycją obrazu FoCUS: pozycjonowanie pacjenta, manipulacja przetwornikiem i optymalizacja obrazu
3 marca 2023
Tutaj prezentujemy protokół, który pozwala dostawcom na wykonywanie skoncentrowanych ultrasonografów serca (FoCUS) w środowisku klinicznym. Opisujemy metody manipulacji przetwornikiem, omawiamy typowe pułapki związane z ruchami przetwornika i sugerujemy wskazówki dotyczące optymalizacji wykorzystania przetwornika Phased Array.
Skoncentrowane ultrasonografie serca umożliwiają klinicystom wykonywanie zorientowanych na problem badań ultrasonograficznych przy łóżku pacjenta, aby odpowiedzieć na pytania kliniczne w czasie rzeczywistym. Proces jest szybki, pragmatyczny i powtarzalny w warunkach klinicznych. Implikacje tego badania mają zastosowanie w całym spektrum chorób krytycznych, ponieważ dostarczają informacji pomocnych w klinicznej ocenie funkcji serca, stanu płynów i innych cech hemodynamicznych.
Tę procedurę zademonstrują lekarze Adam Gottula i Suhas Devangam, koledzy lekarze, oraz dr Jessica Koehler, lekarz wydziału w mojej instytucji. Zacznij od ułożenia pacjenta w pozycji leżącej. W przypadku trudności z uzyskaniem obrazu osi długiej przymostkowej należy położyć pacjenta na lewym boku i wyciągnąć rękę nad głowę.
Umieść przetwornik pod kątem ukośnym między trzecią a piątą przestrzenią międzyżebrową obszaru przymostkowego, tak aby znacznik przetwornika był skierowany na prawe ramię pacjenta. Wizualizuj prawą komorę, lewą komorę, lewy przedsionek, zastawkę mitralną, drogę odpływu lewej komory, zastawkę aortalną i zstępującą aortę piersiową. Następnie zwizualizuj jednoczesne otwieranie i zamykanie zastawki mitralnej i aortalnej, aby upewnić się, że obraz nie zostanie skrócony.
Teraz zacznij od początkowej głębokości około 15 do 20 centymetrów i dostosuj głębokość tak, aby końcówka zastawki mitralnej znajdowała się w środku obrazu i widoczna była zstępująca aorta piersiowa. Dostosuj wzmocnienie, aby zmaksymalizować widoczność mięśnia sercowego i zastawki mitralnej, a także przesuń punkt ciężkości obszaru zainteresowania najbardziej skupionego na głębokości zastawki mitralnej. Aby uzyskać ten obraz, należy ułożyć pacjenta zgodnie z wcześniejszymi demonstracjami lub w pozycji leżącej.
Umieść przetwornik pod kątem około 90 stopni w stosunku do przetwornika w długiej osi przymostkowej. Następnie przechyl głowicę, aż mięśnie środkowe brodawkowate zostaną uwidocznione w celu oceny ostrości. Przechyl przetwornik w kierunku podstawy serca.
Zacznij od głębszego obrazu, aby zidentyfikować wysięk opłucnowy. Dostosuj głębokość, aby obejmowała pełną głębokość lewej komory i rozlane centymetry poza nią, aby zapewnić pełne uwidocznienie wysięku osierdziowego. Dostosuj wzmocnienie, aby zmaksymalizować wizualizację przegrody i mięśni brodawkowatych.
Następnie dostosuj ostrość do mięśni brodawkowatych. Ułóż pacjenta na lewym boku z lewą ręką wyciągniętą nad głową. Jeśli obecny jest znaczący artefakt, poproś pacjenta o wydech i wstrzymanie oddechu, aby zminimalizować artefakt płucny.
Umieść przetwornik w przestrzeni międzyżebrowej od czwartej do szóstej wzdłuż lewej przedniej linii pomocniczej, ze znacznikiem przetwornika skierowanym na lewą pachę. Przesuń przetwornik w bok, przyśrodkowo lub rozpieszczony, aby uzyskać optymalny wierzchołkowy widok z czterech komór. W razie potrzeby podnieś tkankę piersi, aby umożliwić dostęp do sondy.
Jeśli wierzchołek lewej komory nie jest w pełni uwidoczniony, przesuń przetwornik na bok, jednocześnie kierując przetwornik w stronę prawego ramienia. W normalnym sercu wierzchołek lewej komory znajduje się na górze i pośrodku sektora, prawa komora jest trójkątna i mniejsza, a mięsień sercowy powinien być jednolity od wierzchołka do przedsionkowych zastawek komorowych. Teraz uchwyć wierzchołkowy widok czterech komór, który obejmuje zarówno komory przedsionków, przegrodę międzykomorową, jak i boczne części pierścieni trójdzielnych i mitralnych.
Zastawka aortalna i droga odpływu lewej komory powinny być obecne tylko w wierzchołkowym widoku pięciokomorowym. Aby poprawić obraz zaworów, przesuń przetwornik w górę lub w dół o przestrzeń żeber i przechyl podstawę przetwornika w dół. Jeśli podstawa przetwornika jest przechylona zbyt daleko w dół, pojawi się wierzchołkowy widok z pięciu komór, w tym zastawki aortalnej, a przetwornik powinien być przechylony z powrotem do góry, aby zoptymalizować wierzchołkowy widok czterech komór.
Obróć podstawę przetwornika w kierunku linii środkowej pacjenta, aby zoptymalizować położenie przegrody międzykomorowej, która powinna znajdować się pionowo w środku obrazu. Zobrazuj zarówno przedsionki, jak i zwiększ głębokość, aby objąć oba przedsionki w najgłębszym punkcie obrazu i pomieścić wolną ścianę lewej i prawej komory. Dostosuj wzmocnienie, aby zmaksymalizować widoczność, co często skutkuje zwiększoną echogenicznością mięśnia sercowego, pierścienia zastawkowego mitralnego i pierścienia zastawkowego trójdzielnego.
Dostosuj ostrość do głębokości pierścienia zastawkowego. Wyświetlane są obrazy zogniskowanej ultrasonografii serca przymostkowej osi długiej, krótkiej osi przymostkowej, czterokomorowej wierzchołkowej, czterokomorowej podżebrowej i żyły głównej dolnej. Stereotaktyczne i psychomotoryczne aspekty zogniskowanego ultrasonografii serca wymagają powtórzeń, czasu i doświadczenia, aby osiągnąć mistrzostwo.
Doświadczenie powinno obejmować wykonywanie badań na pacjentach o różnym pokroju ciała w różnych warunkach klinicznych. Istnieją pewne scenariusze kliniczne, w których nie można przezwyciężyć ograniczeń. Wykwalifikowany lekarz rozpozna sytuacje, w których nie należy wykonywać zogniskowanego USG serca i podejmie alternatywne badania, takie jak echokardiografia przezprzełykowa lub kompleksowa echokardiografia przezklatkowa.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia protokół wykonywania ukierunkowanego badania echokardiograficznego (FoCUS) w warunkach klinicznych. Opisano w nim techniki manipulacji przetwornikiem, częste błędy oraz wskazówki dotyczące optymalizacji wykorzystania przetwornika z macierzą fazową.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Ultradźwiękowe badanie serca
- Ocena kliniczna
- Techniki obrazowania przetwornikiem
Wprowadzenie
- Scentralizowane badanie echokardiograficzne umożliwia przeprowadzenie przyłóżkowych badań zorientowanych na problem.
- Pomaga ono w ocenie funkcji serca oraz stanu nawodnienia organizmu.
- Procedura ta jest szybka i powtarzalna.
- Znajduje zastosowanie w różnorodnych scenariuszach stanów krytycznych.
Cel badania
- Aby dostarczyć ustrukturyzowany protokół dla klinicystów.
- Aby zwiększyć zrozumienie zasad korzystania z przetwornika.
- Aby poprawić jakość oceny funkcji serca w opiece intensywnej.
Zastosowane metody
- Techniki pozycjonowania pacjenta dla uzyskania optymalnych obrazów.
- Wskazówki dotyczące manipulowania przetwornikiem.
- Identyfikacja częstych błędów podczas procedury.
- Wskazówki dotyczące efektywnego wykorzystania przetworników typu phased array.
Główne wyniki
- Prezentacja prawidłowego ułożenia pacjenta.
- Lepsze zrozumienie zasad obsługi przetwornika.
- Identyfikacja typowych problemów w badaniach FoCUS.
- Zalecenia dotyczące optymalizacji badań ultrasonograficznych.
Wnioski
- FoCUS jest cennym narzędziem w warunkach klinicznych.
- Prawidłowa technika zwiększa możliwości diagnostyczne.
- Szkolenie z zakresu posługiwania się przetwornikiem jest niezbędne dla klinicystów.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Nabywanie obrazów w ramach ukierunkowanego badania echokardiograficznego (FoCUS) jest kluczowe dla generowania wiarygodnych danych kardiologicznych w czasie rzeczywistym w badaniach translacyjnych i przedklinicznych. Opanowanie pozycjonowania pacjenta, manipulacji przetwornikiem oraz optymalizacji obrazu bezpośrednio wpływa na powtarzalność i interpretowalność ocen funkcji serca. Kompetencje te stanowią podstawę pewności prognostycznej i minimalizacji ryzyka mechanistycznego we wczesnych etapach odkrywania leków sercowo-naczyniowych oraz oceny ich bezpieczeństwa.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia szybką, zorientowaną na problem ocenę funkcji serca w celu weryfikacji hipotez w modelach chorób.
- Wspiera biologiczne ograniczanie ryzyka poprzez wyjaśnienie mechanizmów hemodynamicznych in vivo.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celu poprzez standaryzowane punkty końcowe obrazowania.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Przygotowuje zwalidowane protokoły obrazowania dla spójnego, późniejszego fenotypowania serca.
- Zwiększa powtarzalność analizy poprzez standaryzację ułożenia pacjenta i techniki posługiwania się przetwornikiem.
- Umożliwia ilościowe i jakościowe odczyty w badaniach przesiewowych związków w modelach sercowo-naczyniowych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Zgadza punkty końcowe obrazowania serca z istotnymi dla choroby biomarkerami translacyjnymi.
- Zapewnia ciągłość oceny kardiologicznej od etapu odkrycia po walidację przedkliniczną.
- Zmniejsza ryzyko wyników fałszywie ujemnych poprzez optymalizację jakości obrazu w różnorodnych systemach modelowych.
Integracja potoku i przepływu pracy
Metody akwizycji obrazów FoCUS integrują się z continuum od odkrycia do etapu przedklinicznego, wspierając wczesną weryfikację hipotez, identyfikację związków wiodących oraz badania translacyjne w portfelach kardiologicznych.
- Biologia odkryć: Dostarcza danych o funkcji serca w czasie rzeczywistym na potrzeby badań mechanistycznych i wyjaśniania szlaków sygnalizacyjnych.
- Przesiewanie: Zapewnia powtarzalne punkty końcowe obrazowania do oceny związków i badań bezpieczeństwa.
- Analityka: Umożliwia ilościowy pomiar struktur i funkcji serca w celu porównania różnych stanów chorobowych.
- Badania translacyjne: Łączy obrazowanie przedkliniczne ze standardami echokardiografii klinicznej, przy założeniu odpowiednio dobranego modelu.
- Wykorzystanie w skali przedsiębiorstwa: Ustanawia znormalizowaną zdolność obrazowania, którą można zastosować w ramach wielu programów sercowo-naczyniowych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach kardiologicznych.
- Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację, powtarzalność i skalowalność procesów obrazowania serca.
- Wartość strategiczna: Poprawia jakość decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) oraz efektywność kapitałową poprzez redukcję zmienności związanej z obrazowaniem.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację dostosowaną do ryzyka oraz rozwój zasobów w obszarze układu sercowo-naczyniowego.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga specjalistycznego przeszkolenia w zakresie umiejętności stereotaktycznych i psychomotorycznych niezbędnych do manipulowania przetwornikiem.
- Wymaga dostępu do aparatury ultradźwiękowej z przetwornikiem fazowym oraz narzędzi do optymalizacji obrazu.
- Konieczna jest międzyzespołowa standaryzacja protokołów obrazowania i procedur rozwiązywania problemów.
- Metoda musi zostać dostosowana do zróżnicowanej anatomii pacjentów lub modeli zwierzęcych oraz różnych scenariuszy klinicznych.
- Należy uwzględnić ograniczenia w określonych kontekstach klinicznych lub przedklinicznych, w których może być wymagane alternatywne obrazowanie.
