Рабочий процесс и структура для сбора и внедрения ультразвуковых данных в местах оказания медицинской помощи при лечении пациентов с сердечной недостаточностью

Резюме

Этот протокол представляет собой масштабируемый рабочий процесс для использования ультразвукового исследования в месте оказания медицинской помощи при лечении госпитализированных и амбулаторных пациентов с сердечной недостаточностью.

Аннотация

Лечение и профилактика острой декомпенсированной сердечной недостаточности остаются широко распространенными и сложными медицинскими состояниями. Внедрение ультразвукового исследования в месте оказания медицинской помощи (POCUS) в качестве вспомогательного инструмента для оценки объема и ответа на лечение показало значительные перспективы. POCUS можно использовать для последовательной визуализации внутренних анатомических структур и получения этих изображений для сравнения и измерения с течением времени. Этот протокол описывает масштабируемую и стандартизированную методологию серийной оценки нижней полой вены (НПВ). Методология включает в себя сбор, измерение и представление серийных изображений в электронной медицинской карте. Был создан рабочий процесс для получения изображений НПВ с помощью POCUS для получения изображений и измерения диаметра в дискретном поле данных для прямого сравнения с течением времени и в ответ на клиническое лечение. Протокол также включает оценку наличия или отсутствия плеврального выпота в виде дискретных данных в стандартизированном рабочем процессе. Интегрируя POCUS в лечение сердечной недостаточности, врачи могут улучшить результаты лечения пациентов за счет более точной и своевременной корректировки лечения.

Введение

Ультразвуковое исследование в месте оказания медицинской помощи (POCUS) — это новая технология, которая может использоваться в повседневных клинических условиях. Несмотря на то, что коммерчески доступные ручные ультразвуковые аппараты продаются уже более 13 лет, регулярное использование вне прикроватных процедур было ограничено¹. POCUS предлагает интуитивно понятное приложение в условиях неотложной помощи для диагностики конкретных болезненных состояний, таких как остановка сердца, застойная сердечная недостаточность, идентификация пневмоторакса, оценка перикардиального выпота и обнаружение свободной внутрибрюшной жидкости у пациентов с травмами или хирургическими вмешательствами². POCUS хорошо зарекомендовал себя как научно обоснованный инструмент при оценке пациентов для постановки диагноза сердечной недостаточности³. Тем не менее, применение POCUS с использованием серийной оценки в ответ на терапию менее хорошо изучено⁴.

Лечение сердечной недостаточности под контролем POCUS включает визуальную оценку центрального венозного давления (ЦВД) и давления в правом предсердии путем наблюдения за диаметром и сворачиваемостью нижней полой вены (НПВ). Кроме того, POCUS можно использовать для наблюдения за наличием плеврального выпота и анатомических изменений, которые коррелируют с физиологическими изменениями во время лечения, включая функцию бивентрикулярного сердца, частоту сердечных сокращений, сократительную способность, регургитацию митрального клапана и острые изменения клинического статуса, не очевидные при физикальном осмотре⁵.

В 2011 году группа клинической практики начала внедрять POCUS в рутинный медицинский осмотр для всех очных стационарных и амбулаторных встреч (около 40 000). Анекдотические наблюдения за анатомическими изменениями, визуализированные с помощью POCUS, часто, по-видимому, соответствовали клиническим событиям и измерениям биомаркеров⁶ (рис. 1).

Начиная с 2015 года, в исследовательском учреждении было создано дискретное поле данных в электронной медицинской карте для отслеживания диаметра и сжимаемости нижней полой вены (НПВ). Также было создано поле двоичных данных для документирования наличия или отсутствия плевральных выпотов, идентифицированных с помощью POCUS. За более чем семь лет оказания помощи пациентам с внедрением POCUS в клиническое ведение госпитализированных пациентов с сердечной недостаточностью, сбор и включение данных POCUS и измерений IVC было зарегистрировано для более чем 6000 случаев. С точки зрения опыта, группа клинической практики сочла использование POCUS ценным для помощи в оптимизации медицинского управления и уточнении медицинской терапии, направленной на руководство, тем самым персонализируя уход за пациентами с сердечной недостаточностью.

В этом исследовании исследование POCUS проводилось с использованием ручного ультразвукового устройства с фазированной решеткой и цифровым экраном. Изображения нижней полой вены (НПВ) были получены путем сканирования пациента через подреберное акустическое окно⁷ (рис. 2). Изображения НПВ были получены и измерены на цифровом дисплее, в частности, на уровне каудальной и средней печеночной вены. Изображение в реальном времени было приостановлено, и покадровая прокрутка изображения на устройстве использовалась для определения и измерения максимального диаметра IVC во время сердечного и дыхательного цикла. Измерение было записано в блок-схеме данных в электронной медицинской карте пациента, а скриншот измеренного изображения был загружен в карту пациента для документирования местоположения и угла получения измерения. Впоследствии технологическая схема измерений и загруженное изображение были добавлены в заметку о прогрессе пациента.

протокол

Одобрение Институционального наблюдательного совета от Медицинского центра Cedars-Sinai в Лос-Анджелесе, Калифорния, США было получено до сбора данных о пациентах и их оценки. Письменное информированное согласие было отменено, поскольку использование POCUS в уходе за пациентами является стандартной и рутинной практикой клинического обследования пациентов, наблюдаемых в рамках включенной когорты. Она была предложена в дополнение к стандартной клинической практике и не изменила минимальный стандарт лечения. Каждая встреча с пациентом включала в себя осмотр POCUS наряду с обычным анамнезом, физикальным осмотром и обзором клинических данных. POCUS не использовался в качестве замены стандартной клинической практики или вместо показаний к тестированию или визуализации. Данные были собраны из когорты госпитализированных пациентов с сердечной недостаточностью в больнице Седарс-Синай с 1 января 2016 года по 31 декабря 2021 года. Пациенты включались в когорту, если у них был первичный диагноз сердечной недостаточности при поступлении или если сердечная недостаточность входила в первую пятерку кодов диагноза при поступлении (МКБ-10 I50*). Анализ включал в себя дискретные поля данных в коммерчески приобретенной электронной медицинской карте, такие как измерения НПВ, наличие плеврального выпота, продолжительность пребывания, выживаемость и 30-дневная повторная госпитализация. Подробная информация об оборудовании, использованном для этого исследования, приведена в Таблице материалов.

Критерии включения/исключения:
Пациенты, включенные в когорту помощи, были идентифицированы как те, кто находился под наблюдением кардиологической консультативной службы в больнице Седарс-Синай, где использовались устройства POCUS. Критерии включения предусматривали использование протокола измерения НПВ с помощью POCUS и включение данных в дискретное поле данных НПВ в электронную медицинскую карту. Уход за пациентами осуществлялся командой, состоящей из 6 кардиологов и 2 практикующих медсестер. Пациенты, которые не смогли пройти визуализацию с помощью POCUS или которые не были визуализированы с помощью POCUS, были исключены из клинического опыта.

1. Подготовка пациента и оборудования

1. Расположите пациента в правильном положении, чтобы обнажить интересующую область.
2. Убедитесь, что ультразвуковой аппарат (см. Таблицу материалов) правильно настроен и откалиброван в соответствии с типом необходимого сканирования.
3. Выберите щуп и отрегулируйте настройки. Выберите подходящий ультразвуковой датчик (линейный, изогнутый, с фазированной решеткой) в зависимости от глубины и типа изображаемой ткани.
4. Отрегулируйте частоту и глубину на ультразвуковом аппарате для оптимизации разрешения изображения.

2. Получение изображения (для нижней полой вены)

1. Расположите пациента в положении лежа на спине для получения оптимального изображения POCUS.
2. Нанесите достаточное количество геля для ультразвука на поверхность кожи, чтобы обеспечить хорошую акустическую связь и уменьшить количество воздуха между зондом и кожей.
3. Используйте ультразвуковой датчик с фазированной решеткой (2–5 МГц) (см. Таблицу материалов) для получения измерений нижней полой вены (НПВ) на каудальном уровне к введению печеночной вены.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Частота ультразвуковой волны варьируется в зависимости от настройки глубины на ультразвуковом устройстве.
4. Захват изображения НПВ с отображением измерений, включая анатомию и глубину луча, на экране дисплея изображения.
5. Запишите результаты измерений НПВ в предварительно созданное дискретное поле данных в технологической схеме электронной медицинской карты (Дополнительный файл 1).
6. Включите в заметку о ходе лечения пациента предварительно созданную блок-схему данных измерений IVC, разработанную и встроенную в электронную медицинскую карту, а также изображения, снятые с экрана.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Это обеспечивает визуализацию анатомии каждого пациента и измерение НПВ для более воспроизводимого и согласованного места измерения с течением времени (Рисунок 2). Изображения пациента, загруженные непосредственно в электронную медицинскую карту, попадают в медицинскую карту пациента и не хранятся на личных мобильных устройствах.

3. Получение изображения (для плевральных пространств)

1. Расположите пациента вертикально или в боковой позе пролежня, чередуя правую и левую стороны последовательно.
2. Используйте преобразователь с фазированной решеткой 2–5 МГц для сканирования свободного от эха пространства, расположенного ниже плевральной границы легкого и выше ипсилатеральной диафрагмы во время сканирования.
3. Документальное подтверждение «да » в отношении наличия плеврального выпота, определяемого по увеличению свободного от эха пространства в ипсилатеральном плевральном пространстве, или «нет » в отношении отсутствия плеврального выпота.
4. Введите ответ в соответствующую ячейку технологической схемы электронной медицинской карты (рисунок 3).

4. Чистка оборудования и утилизация геля

1. После завершения сканирования очистите ультразвуковой датчик и сопутствующий экран дисплея или соответствующее устройство/аппарат.
2. Утилизируйте использованный ультразвуковой гель надлежащим образом и обеспечьте комфорт пациента после процедуры.

5. Последующие процедуры

1. Определите практические результаты, которые влияют на принятие решений о клинической помощи для каждого пациента.
2. Идентификация изображений НПВ в соответствии с физиологией, связанной с повышенным или пониженным центральным венозным давлением (ЦВД).
3. Модифицировать медикаментозную терапию (диуретики, сосудорасширяющие средства, расширители объема) в соответствии с показаниями, стремясь оптимизировать клиническую физиологию путем корректировки уровня CVP (понижения или повышения).

Результаты

В результате итеративного процесса в течение нескольких месяцев был сформулирован и стандартизирован рабочий процесс для включения данных POCUS, в частности измерений IVC. Он включает в себя получение сфотографированного изображения IVC и ввод соответствующих измерений в хронологическую блок-схему дискретных полей данных (Дополнительный файл 1). Сбор данных о пациенте и их включение в электронную медицинскую карту пациента в реальном времени демонстрирует разработку новой стратегии дискретного сбора данных POCUS. Эти данные могут дополнять клиническую помощь и служить отслеживаемым полем клинических данных как для клинических, так и для научных целей (рис. 3, рис. 4 и рис. 5).

Результаты иллюстрируют рабочий процесс для клинической бригады по динамическому и последовательному измерению диаметра IVC, полученного с помощью POCUS. Эти изображения можно сравнивать в продольном отношении с предыдущими и будущими измерениями, что потенциально влияет на поддержку принятия решений о клинической помощи.

Рисунок 1: Примеры пациентов. Построен график диаметров нижней полой вены (НПВ) у двух разных пациентов с сердечной недостаточностью до и после лечения. На верхней панели показана технологическая схема НПВ с убывающими числовыми значениями, соответствующими снижению уровня натрийуретического пептида B-типа. Графики отображают диаметр IVC (ось y, в сантиметрах) с течением времени (ось x, в днях). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 2: Репрезентативный пример рабочего процесса с нижней полой веной (IVC). (A) Изображение IVC получено с помощью POCUS. (B) Измеряется максимальный диаметр НПВ (обычно максимальное измерение в конце выдоха). (C) Изображение загружается в карту пациента с помощью мобильного приложения электронной медицинской карты. (D) Измеренный максимальный диаметр НПВ вводится в технологическую схему НПВ. Изображение, полученное с помощью инструмента выбора изображений, и соответствующая ссылка на технологическую схему включаются в электронную медицинскую карту (обновляемое поле данных) в заметке о ходе лечения пациента. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 3: Репрезентативный пример плеврального выпота и разрешения при лечении сердечной недостаточности. Использование POCUS для выявления и оценки влияния лечения на плевральный выпот у госпитализированного пациента с сердечной недостаточностью. (А) изображает День 0 с большим плевральным выпотом. (В) изображает 5-й день с небольшим плевральным выпотом. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 4: Цель поддержания эуволемии при лечении сердечной недостаточности под контролем УЗИ. Использование ультразвукового исследования в месте оказания медицинской помощи (POCUS) для ведения пациентов и достижения точного поддержания эуволемии с течением времени у пациентов с сердечной недостаточностью. Ось x представляет время в днях, а ось y представляет состояние объема в см H₂O. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 5: УЗИ в месте оказания медицинской помощи (POCUS), полученное в различных условиях. POCUS (ультразвуковое исследование на месте оказания медицинской помощи) может быть получено в различных условиях, таких как больницы, амбулаторные клиники, дома, различные удаленные места, учреждения сестринского ухода и полевые условия. Получение POCUS выполняется врачами, поставщиками передовых медицинских услуг, сонографистами, медсестрами, клиническими фармацевтами, службами экстренного реагирования, обученными медицинскими работниками и членами семьи. Интерпретация изображений может проводиться теми, кто получает изображения, удаленными сторонними рецензентами, а также с помощью автоматизированной цифровой оценки и искусственного интеллекта. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Дополнительный файл 1: Пример получения изображения технологической схемы нижней полой вены (НПВ), встроенной в электронную медицинскую карту. Эти данные демонстрируют интеграцию технологической схемы IVC в электронную медицинскую карту, иллюстрируя, как ее можно сопоставить с картой пациента и заметками о прогрессе. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Обсуждение

Ценным вкладом данной публикации является представление масштабируемого клинического рабочего процесса, который включает в себя прикроватные динамические анатомические измерения (IVC), которые коррелируют с физиологическими изменениями и реагируют на них. Изменения в CVP коррелируют с изменениями в измерениях IVC. Эти анатомические изменения возникают в ответ на лечение и часто коррелируют с симптомами у пациентов с диагнозом сердечная недостаточность ^5,7,8. Рекомендации, описывающие измерения диаметра НПВ и соответствующие значения давления правого предсердия в мм рт.ст., изложены в стандартной публикации Американского общества эхокардиографии⁹.

Оптимизация ухода за госпитализированными пациентами с сердечной недостаточностью основывается на лечении, направленном на достижение эуволемии¹⁰. POCUS служит клиническим инструментом, обеспечивающим валидированную оценку CVP, которая динамически изменяется с изменениями объемного статуса⁵. Использование POCUS в клиническом ведении пациентов с сердечной недостаточностью направлено на помощь в определении оптимальной медикаментозной терапии с целью направления ухода за пациентом на достижение и поддержание клинической эуволемии. Кроме того, лонгитюдное наблюдение за пациентами с сердечной недостаточностью под руководством POCUS может помочь пациентам приблизиться к более узкому терапевтическому окну или находиться в его пределах, стремясь к долгосрочной устойчивой эуволемии (рис. 4).

Создание рабочих процессов для стандартизации, персонализации и оптимизации приобретения и использования POCUS в качестве клинического инструмента для лечения ХСН имеет широкие и эффективные последствия для того, как пациенты получают помощь. Клиническая команда разработала масштабируемый рабочий процесс, который может быть реализован различными членами клинической бригады, включая медсестер, сонографистов, клинических фармацевтов, поставщиков передовых медицинских услуг и врачей (рисунок 5). Этот протокол управления сердечной недостаточностью под руководством POCUS предлагает практикующим врачам, использующим стандартизированный рабочий процесс, возможности для итеративного улучшения навыков получения POCUS, что может привести к расширенной способности получать изображения других анатомических областей. Этот оптимизированный и масштабируемый рабочий процесс может послужить путем к более широкому использованию POCUS в других клинических областях и способствовать разработке инновационных приложений для лечения как острых, так и хронических заболеваний.

ПОКУС легких является новым и, в некоторых случаях, распространенным методом оценки воды в легких и, как следствие, застойных явлений в легких. B-линии, также известные как кометные хвосты, представляют собой артефакты реверберации, происходящие из плеврального интерфейса легких¹¹. У пациентов с острой декомпенсированной сердечной недостаточностью В-линии могут наблюдаться в отделении неотложной помощи¹². Проблемы, связанные с ультразвуковым исследованием легких, включают необходимость проведения множественных анатомических оценок у каждого пациента (4-8 окон визуализации легких на одно исследование POCUS легких), время, необходимое для получения этих множественных изображений легких POCUS, субъективность и вариабельность визуализации под влиянием операторов клинициста и позиционирования пациента, а также сложность продольного сравнения и оценки ответов на лечение. Кроме того, отсутствуют эмпирические физиологические измерения, коррелирующие с наличием, отсутствием или плотностью B-линий легких. Кроме того, хотя выявленные POCUS B-линии указывают на застой в легких, они не специфичны для этого состояния и также могут наблюдаться при пневмонии COVID-19 и различных острых и хронических легочных инфекционных и воспалительных состояниях¹³.

Все еще существуют ограничения для предлагаемого рабочего процесса. Участники должны развить навыки визуализации НПВ с помощью POCUS и придерживаться стандартизированного протокола для определения места и времени измерений НПВ во время дыхательного цикла. Предлагаемая клиническая практика направлена на определение максимального диаметра НПВ во время конечного выдоха, в частности, каудальной до средней печеночной вены. Тем не менее, проблема заключается в вариабельности этой анатомии у пациентов¹⁴. Чтобы устранить эту вариабельность, рабочий процесс включает в себя протокол захвата изображений и измерений, который позволяет последовательно сравнивать измерения НПВ у каждого пациента с течением времени. Такой подход облегчает мониторинг и может смягчить влияние анатомических различий между людьми.

Расширение протокола POCUS в лечении пациентов с сердечной недостаточностью за пределы традиционных медицинских учреждений обещает обеспечить более точную и персонализированную помощь. Внедрение стандартизированных рабочих процессов POCUS для лечения сердечной недостаточности не только позволяет проводить более тщательную оценку состояния пациента, но и приносит пользу людям, которые сталкиваются с препятствиями при доступе к традиционным медицинским учреждениям. К ним относятся пациенты, проживающие в отдаленных районах, лица с ограниченной мобильностью или ограниченными возможностями передвижения, а также лица с ограниченными ресурсами для получения медицинских услуг¹⁵. Кроме того, интеграция клинических инструментов, таких как POCUS, предоставляет возможности для тщательного наблюдения за пациентами с симптомами ХСН в амбулаторных условиях, потенциально снижая зависимость от стационарных больничных ресурсов. Эта модель не только повышает качество обслуживания пациентов, но и оптимизирует распределение ресурсов при оказании медицинской помощи.

Потенциальные будущие исследования могут включать проспективное обсервационное когортное исследование для точной оценки ценности POCUS в лечении пациентов с сердечной недостаточностью. Такое исследование может включать в себя сопоставление группы лечения сердечной недостаточности под руководством POCUS с группой лечения стандартной сердечной недостаточности для всесторонней оценки исходов. Учитывая растущее использование POCUS в клинических условиях, проспективная оценка его эффективности и влияния имеет решающее значение.

Кроме того, важно учитывать различия между пользователями при получении и интерпретации диаметра и сворачиваемости НПВ с помощью POCUS. Вариабельность как врожденных, так и приобретенных анатомических особенностей НПВ может создавать проблемы для точной оценки его границ и размеров, а также его складчатости¹⁴. Эти проблемы могут усложнить стандартизированную оценку и продольное измерение НПВ в клинической практике. Исследования, направленные на понимание и смягчение этих проблем, могут повысить надежность и полезность измерений POCUS в качестве стандартизированного клинического инструмента в лечении сердечной недостаточности.

По мере того, как POCUS становится все более интегрированным в клиническую помощь пациентам с сердечной недостаточностью, рабочие процессы и протоколы для персонализированного применения будут развиваться и расширяться. Демонстрация исследовательской группой сбора и использования больших объемов данных POCUS в повседневной клинической практике показывает перспективы дальнейшего расширения и совершенствования. Будущие исследования будут иметь решающее значение для совершенствования методов получения данных POCUS и оптимизации их использования в лечении пациентов с сердечной недостаточностью, особенно для достижения более жесткого контроля объемного статуса. Лонгитюдное ведение и оценка переходов от госпитализации к амбулаторным условиям имеют значительные последствия на популяционном уровне. Понимание того, как данные POCUS могут поддерживать эти процессы, будет иметь важное значение для улучшения результатов лечения пациентов и оптимизации использования ресурсов здравоохранения.

Материалы

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