心不全患者の管理におけるポイントオブケア超音波データの収集と実装のためのワークフローとフレームワーク

要約

このプロトコルは、入院患者および外来患者の心不全患者の管理にポイントオブケア超音波を使用するためのスケーラブルなワークフローを提供します。

要約

急性非代償性心不全の管理と予防は、依然として非常に一般的で困難な病状です。ポイントオブケア超音波(POCUS)を補助ツールとして組み込むことは、ボリュームの状態と治療反応を評価するための大きな期待を示しています。POCUSは、内部の解剖学的構造を連続的にイメージングし、これらの画像をキャプチャして経時的な比較と測定に使用できます。このプロトコルは、下大静脈 (IVC) の連続評価のためのスケーラブルで標準化された方法論を説明しています。この方法論には、シリアル画像の収集、測定、および電子カルテへの表示が含まれます。POCUSで取得したIVCの画像のワークフローが作成され、画像をキャプチャして離散データフィールドで直径を測定し、経時的に直接比較し、臨床管理に対応しました。このプロトコルには、標準化されたワークフローの個別のデータとして胸水の有無の評価も含まれています。POCUSを心不全管理に統合することで、臨床医は治療をより正確かつタイムリーに調整することで、患者の転帰を改善することができます。

概要

ポイントオブケア超音波(POCUS)は、日常の臨床現場で使用できる新しい技術です。市販の手回し式超音波装置は13年以上にわたって販売されてきましたが、ベッドサイドでの処置以外での定期的な使用は制限されています¹。POCUSは、心停止、うっ血性心不全、気胸の特定、心嚢液貯留の評価、外^傷患者や手術患者における遊離腹腔内液の検出など、特定の疾患状態の診断に、急性期医療現場で直感的なアプリケーションを提供します2。POCUSは、心不全の診断のために患者を評価する際のエビデンスに基づくツールとして十分に確立されています³。ただし、治療に応じたシリアル評価を使用した POCUS の実装は、あまり確立されていません⁴。

POCUSガイド下心不全管理には、下大静脈(IVC)の直径と崩壊性を観察することにより、中心静脈圧(CVP)と右心房圧の視覚的評価が含まれます。さらに、POCUSは、両心室心機能、心拍数、収縮性、僧帽弁逆流、^{身体検査では}自明ではない臨床状態の急激な変化など、治療中の生理学的変化と相関する胸水や解剖学的変化の存在を観察するために使用できます5。

2011年、臨床実践グループは、すべての対面入院患者および外来患者(約40,000人)の定期的な身体検査にPOCUSを組み込み始めました。POCUSによって視覚化された解剖学的変化の逸話的観察は、しばしば臨床イベントおよびバイオ^{マーカー測定6} (図1)と一致するように思われました。

この研究機関では、2015年から、下大静脈(IVC)の直径と圧縮性を追跡するために、電子カルテ内に個別のデータフィールドが構築されました。POCUSで同定された胸水の有無を文書化するために、バイナリデータフィールドも作成されました。入院中の心不全患者の臨床管理にPOCUSを組み込んだ7年以上の患者ケアでは、POCUSデータとIVC測定値の取得と組み込みが6,000件以上の出会いで記録されています。経験的な観点から、臨床実践グループは、POCUSの使用が医療管理の最適化とガイドラインに基づく医療療法の改善を支援する上で価値があることを発見しました。

この研究では、デジタルディスプレイ画面を備えたフェーズドアレイハンドヘルド超音波装置を使用してPOCUS試験を実施しました。下大静脈(IVC)の画像は、肋骨下音響窓⁷ (図2)を通じて患者をスキャンすることによって得られた。IVC画像は、デジタルディスプレイで、特に尾側から中静脈までのレベルで取得および測定されました。ライブ画像を一時停止し、デバイス上のフレームごとの画像スクロールを利用して、心周期と呼吸周期中の最大IVC直径を特定して測定しました。測定値は、患者の電子カルテ内のデータフローシートに記録され、測定画像のスクリーンショットが患者カルテにアップロードされ、測定値取得の位置と角度が文書化されました。その後、測定フローシートとアップロードされた画像を患者の経過記録に追加しました。

プロトコル

米国カリフォルニア州ロサンゼルスのCedars-Sinai Medical Centerからの治験審査委員会の承認は、患者データの収集と評価に先立って取得されました。書面によるインフォームドコンセントは、患者ケアにおけるPOCUSの使用が、含まれるコホート内で見られる患者の標準的かつ日常的な臨床検査の実践であるため、放棄されました。これは標準的な臨床診療に加えて提供され、最低限の標準治療を変更するものではありませんでした。各患者ケア面では、従来の病歴、身体検査、臨床データのレビューに加えて、POCUS検査が行われました。POCUSは、標準的な臨床診療の代替として、または指示された検査や画像診断の代わりには使用されませんでした。データは、2016年1月1日から2021年12月31日までにCedars-Sinai Hospitalの入院心不全患者のコホートから収集されました。患者は、心不全の主要な入院診断を受けた場合、または心不全が入院時の上位5つの診断コード(ICD-10 I50*)に含まれていた場合、コホートに含まれました。この分析には、IVC測定、胸水の有無、入院期間、生存期間、30日間の再入院など、市販の電子カルテ内の個別のデータフィールドが含まれていました。この研究に使用した機器の詳細は、 資料表に記載されています。

包含/除外基準:
ケアコホートに含まれた患者は、POCUSデバイスが利用されたCedars-Sinai Hospitalの心臓病相談サービスによってケアされていると特定された患者でした。選択基準は、POCUSによるIVC測定のためのプロトコルの使用と、電子カルテの離散IVCデータフィールド内のデータを含めることを指定しました。ケアは、6人の心臓専門医と2人のナースプラクティショナーからなるチームによって提供されました。POCUSによる画像診断を受けることができなかった患者、またはPOCUSによる画像診断を受けられなかった患者は、臨床経験から除外されました。

1. 患者様と機器の準備

1. 患者を適切に配置して、関心のある領域を露出させます。
2. 超音波装置( 資料の表を参照)が、必要なスキャンのタイプに対して正しくセットアップおよび校正されていることを確認してください。
3. プローブを選択し、設定を調整します。イメージングする組織の深さと種類に基づいて、適切な超音波プローブ(リニア、カーブ、フェーズドアレイ)を選択します。
4. 超音波装置の周波数と深度の設定を調整して、画像の解像度を最適化します。

2. 画像取得(下大静脈用)

1. POCUS画像取得を最適化するために、患者を仰臥位にしてください。
2. 十分な量の超音波ゲルを皮膚表面に塗布して、良好な音響結合を確保し、プローブと皮膚の間の空気を減らします。
3. フェーズドアレイ超音波プローブ(2-5 MHz)( 材料表を参照)を使用して、肝静脈挿入部の尾側レベルで下大静脈(IVC)測定値を取得します。
   注意: 超音波の周波数は、超音波装置の深度設定によって異なります。
4. IVC画像をキャプチャし、解剖学的構造やビーム深度計などの測定値を画像表示画面に表示します。
5. IVC測定値を、電子カルテフローシート(補足ファイル1)内の事前構築済みの離散データフィールドに記録します。
6. 電子カルテ用に設計され、電子カルテに埋め込まれた事前構築済みのIVC測定データフィールドフローシートと、患者の経過記録に画面キャプチャされた画像を含めます。
   注:これにより、各患者の解剖学的構造とIVC測定の視覚化が保証され、時間の経過とともに再現性と一貫性のある測定位置が得られます(図2)。電子カルテに直接アップロードされた患者の画像は、患者の医療カルテに流れ込み、個人のモバイルデバイスには保存されません。

3. 画像取得(胸膜腔用)

1. 患者を直立させるか、横方向の褥瘡の姿勢で、右側と左側を交互に順番に置きます。
2. 2-5 MHzフェーズドアレイプローブを使用して、スキャン中に肺胸膜境界より下で同側横隔膜より優れたエコーフリースペースをスキャンします。
3. 同側胸膜腔のエコーフリー空間の増加によって識別される胸水の存在については 「はい 」、または胸水の不在については 「いいえ 」を文書化します。
4. 電子カルテフローシートの対応するセルに応答を入力します(図3)。

4. 機器の清掃とゲルの廃棄

1. スキャンが完了したら、超音波プローブと付属のディスプレイ画面または関連デバイス/マシンをクリーニングします。
2. 使用済みの超音波ジェルは適切に廃棄し、患者が手術後に快適であることを確認してください。

5. フォローアップ手続き

1. 患者ごとに臨床ケアの意思決定に影響を与える実用的な調査結果を特定します。
2. 中心静脈圧(CVP)の上昇または低下に関連する生理機能と一致するIVC画像を特定します。
3. 必要に応じて内科療法(利尿薬、血管拡張薬、ボリュームエキスパンダー)を変更し、CVPレベルを調整する(低下または上昇)ことにより臨床生理学を最適化することを目指します。

結果

数ヶ月にわたる反復的なプロセスを通じて、POCUSデータ、特にIVC測定を組み込むためのワークフローが策定され、標準化されました。これには、IVCの撮影画像をキャプチャし、対応する測定値を年代順の離散データフィールドフローシート(補足ファイル1)に入力することが含まれます。患者データの収集とそれをライブの臨床患者の電子カルテに組み込むことは、新しいPOCUSディスクリートデータ収集戦略の開発を示しています。これらのデータは、臨床ケアを強化し、臨床目的と科学目的の両方で追跡可能な臨床データフィールドとして機能します(図3、 図4、 および図5)。

この結果は、臨床ケアチームがPOCUSで獲得したIVCの直径を経時的に動的かつ連続的に測定するためのワークフローを示しています。これらの画像は、以前および将来の測定値と縦断的に比較でき、臨床ケアの意思決定支援に影響を与える可能性があります。

図1:患者様の例。 治療前後の 2 人の異なる心不全患者の下大静脈 (IVC) の直径をプロットしました。トップパネルは、B型ナトリウム利尿ペプチドレベルの減少に対応する数値の減少を伴うIVCフローシートを示しています。グラフは、IVCの直径(y軸、センチメートル単位)を経時的(x軸、日単位)で示しています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図2:下大静脈(IVC)ワークフローの代表例 (A)IVCの画像はPOCUSを使用して取得されます。(B)IVCの最大直径が測定されます(通常は呼気終末の最大測定値)。(C)画像は、電子カルテモバイルアプリケーションを使用して患者カルテにアップロードされます。(D)測定されたIVC最大直径がIVCフローシートに入力されます。画像選択ツールからの画像と対応するフローシートリンクは、患者経過記録の電子カルテ(更新可能なデータフィールド)に含まれています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3:心不全の治療に伴う胸水と解消の代表例。 POCUSを使用して、入院中の心不全患者の胸水に対する治療効果を特定および評価します。(A)は、大きな胸水が溜まった0日目を示しています。(B)は、小さな胸水が溜まっている5日目を描いています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図4:超音波ガイド下による心不全の管理による血液量減少の維持目標。 ポイントオブケア超音波(POCUS)を利用して、患者管理をガイドし、心不全患者の経時的な正確な血液量減少の維持を達成します。x軸は日数で時間を表し、y軸はcm H₂Oのボリュームステータスを表します 。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図5:さまざまな設定で取得されたポイントオブケア超音波(POCUS)。 POCUS(Point-of-care Ultrasound)は、病院、外来診療所、自宅、さまざまな遠隔地、介護施設、現場環境など、さまざまな環境で取得できます。POCUSの取得は、医師、高度医療提供者、超音波検査技師、看護師、臨床薬剤師、ファーストレスポンダー、訓練を受けた介護者、および家族によって行われます。画像の解釈は、画像を取得する人、リモートの第三者レビュー担当者、および自動化されたデジタル評価と人工知能を通じて行うことができます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

補足ファイル1:電子カルテに埋め込まれた下大静脈(IVC)フローシートの画像キャプチャの例。 このデータは、IVCフローシートを電子カルテに統合し、患者カルテと経過記録にマッピングする方法を示しています。 このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。

ディスカッション

この出版物の貴重な貢献は、生理学的変化と相関し、それに対応するベッドサイドで獲得された動的解剖学的測定(IVC)を組み込んだスケーラブルな臨床ワークフローを提示することにあります。CVPの変化は、IVC測定値の変化と相関しています。これらの解剖学的変化は治療に反応して起こり、心不全と診断された患者の症状と相関することがよくあります^5,7,8。IVC 直径の測定値と対応する右心房圧値 (mmHg) を説明するガイドラインは、米国心エコー学会の標準出版物に概説されています⁹.

入院中の心不全患者のケアの最適化は、ユーボレミアの達成を目指した治療によって導かれます¹⁰。POCUSは、ボリュームステータスの変化に伴って動的に変化するCVPの検証済み評価を提供する臨床ツールとして機能します⁵。心不全患者の臨床管理におけるPOCUSの使用は、最適な内科的治療の指導を支援することを目的としており、患者のケアを臨床的な血液量減少の達成と維持に向けて導くことを目的としています。さらに、POCUSによる心不全患者の縦断的ケアは、患者をより狭い治療ウィンドウに近づけたり、より狭い範囲内に維持したりするのに役立ちます。これは、長期的な持続的な血液量減少を目指すことです(図4)。

POCUSの取得と使用をCHF管理の臨床ツールとして標準化、パーソナライズ、最適化するためのワークフローを作成することは、患者がケアを受ける方法に幅広く影響力のある影響を及ぼします。臨床チームは、看護師、超音波検査技師、臨床薬剤師、先進医療提供者、医師など、臨床ケアチームのさまざまなメンバーが実装できるスケーラブルなワークフローを開発しました(図5)。この心不全を管理するためのPOCUSガイド付きプロトコルは、標準化されたワークフローを使用する開業医に、POCUS取得スキルの反復的な改善の機会を提供し、他の解剖学的領域の画像を取得する能力の向上につながる可能性があります。この合理化されたスケーラブルなワークフローは、他の臨床分野でのPOCUSの広範な利用への道筋として機能し、急性および慢性疾患管理における革新的なアプリケーションの開発を促進する可能性があります。

肺POCUSは、肺水とそれに関連して肺のうっ血を評価するための新しい、そしていくつかの設定では一般的な方法です。B線は、コメットテールとも呼ばれ、肺胸膜界面¹¹に由来する残響アーチファクトである。急性非代償性心不全患者では、救急科¹²でBラインが観察されることがある。肺超音波に関連する課題には、各患者に対する複数の解剖学的評価の必要性(肺POCUS検査ごとに4〜8回の肺イメージングウィンドウ)、これらの複数の肺POCUS画像を取得するのに必要な時間、臨床医のオペレーターと患者のポジショニングに影響されるイメージングの主観性と変動性、および治療反応を縦断的に比較および評価することの難しさが含まれます。さらに、肺のBラインの存在、不在、または密度と相関する経験的な生理学的測定が不足しています。さらに、POCUSで同定されたBラインは肺のうっ血を示していますが、この状態に特異的ではなく、COVID-19肺炎やさまざまな急性および慢性の肺感染性および炎症性疾患でも観察できます¹³。

提案されたワークフローにはまだ制限があります。参加者は、IVC の POCUS イメージングに習熟し、呼吸サイクル中の IVC 測定の位置とタイミングに関する標準化されたプロトコルを順守する必要があります。提案された臨床診療は、呼気終了時、特に中肝静脈の尾側における最大IVC直径を特定することを目的としています。ただし、課題は、患者間でのこの解剖学的構造のばらつきにあります¹⁴。このばらつきに対処するために、ワークフローには、各患者のIVC測定値を経時的に連続的に比較できる画像キャプチャおよび測定プロトコルが含まれています。このアプローチは、モニタリングを容易にし、個人間の解剖学的違いの影響を軽減する可能性があります。

心不全患者の管理におけるPOCUSプロトコルが従来の医療環境を超えて拡大されることは、より正確でパーソナライズされたケアを提供することが期待されています。心不全管理のための標準化されたPOCUSワークフローを実装すると、より徹底的な患者評価が可能になるだけでなく、従来の医療現場へのアクセスに障壁に直面している個人にもメリットがあります。これには、遠隔地に住む患者、移動手段や交通手段が限られている患者、医療サービスのためのリソースが限られている個人が含まれます¹⁵。さらに、POCUSのような臨床ツールを統合することで、外来で症状のあるCHF患者を綿密に監視する機会が得られ、入院患者の病院リソースへの依存を減らすことができる可能性があります。このモデルは、患者ケアを強化するだけでなく、医療提供におけるリソース配分を最適化します。

将来の潜在的な研究には、心不全患者の管理におけるPOCUSの価値を正確に評価するための前向き観察コホート研究が含まれる可能性があります。このような研究では、POCUSを指向する心不全管理グループと標準治療の心不全治療グループをマッチングして、結果を包括的に評価することができます。臨床現場でのPOCUSの使用が拡大していることを考えると、その有効性と影響の将来評価は非常に重要です。

さらに、POCUSによるIVC直径と崩壊性の取得と解釈におけるユーザー間のばらつきに対処することが不可欠です。IVCの先天性と後天性の両方の解剖学的特徴の変動性は、その境界と寸法、およびその崩壊可能性を正確に評価する上で課題を引き起こす可能性があります¹⁴。これらの課題は、臨床診療におけるIVCの標準化された評価と縦断的測定を複雑にする可能性があります。これらの課題を理解し、軽減することを目的とした研究は、心不全管理における標準化された臨床ツールとしてのPOCUS測定の信頼性と有用性を高める可能性があります。

POCUSが心不全患者の臨床ケアにますます統合されるにつれて、パーソナライズされたアプリケーションのワークフローとプロトコルは進化し、拡大します。本研究会が、POCUSのデータを大量に収集し、日常の臨床現場で活用していることを実証したことは、さらなる拡大と洗練が期待されています。POCUSデータの取得方法を改良し、心不全患者の管理、特にボリュームステータスのより厳密な制御を達成するためにその使用を最適化するためには、今後の研究が重要になります。入院から外来へのケアの移行を縦断的に管理し、評価することは、集団レベルで大きな意味を持ちます。POCUSデータがこれらのプロセスをどのようにサポートできるかを理解することは、患者の転帰を向上させ、医療リソースの利用を最適化するために不可欠です。

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Aquasonic Ultrasound Gel 100	Parker	ECO #20-0299	The company and the catalog number is one example
Epic Electronic Health Record	Epic		The company and the catalog number is one example
GE Vscan Extend	General Electric	5721203-100 Rev.13	Broad-bandwidth linear array: 3.3-8.0 MHz
Haiku	Epic	10.3	The company and the catalog number is one example