Name: continuous venous-arterial doppler ultrasound during a preload challenge
Uploaded: 2023-01-20T13:30:00
Duration: 9 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Continuous Venous-Arterial Doppler Ultrasound During a Preload Challenge at JoVE.com

Никакой.

При выполнении задачи предварительной нагрузки с использованием беспроводной носимой доплеровской ультразвуковой системы пользователь должен учитывать ряд важных шагов. Для этого протокола было получено письменное и информированное согласие; исследование было рассмотрено и одобрено Советом по этике исследований Севера медицинских наук. Применяемые процедуры соответствовали местным этическим стандартам Комитета по экспериментам на людях и Хельсинкской декларации 1975 года.
1. Идентификация подходящего пациента
<ol><li>Определите пациента, на которого будет установлен носимый аппарат допплеровского ультразвука. Убедитесь, что пациент спокоен и относительно неподвижен, чтобы свести к минимуму фонацию и деглотацию на время оценки (1-5 минут).</li>
	<li>Расположите пациента в полулежачем или полуфаулерском положении на больничной койке или каталке. В частности, отрегулируйте кровать так, чтобы туловище находилось под углом 30-45° над горизонталью.</li>
</ol>2. Получение сонной артерии и внутренних яремных допплеровских сигналов
<ol><li>Включите носимое допплеровское ультразвуковое исследование, нажав круглую кнопку в центре ультразвукового устройства. Синие индикаторы по периферии кнопки будут мигать, сигнализируя о том, что устройство включено и готово к сопряжению со смарт-устройством.</li>
	<li>Включите специальное приложение на смарт-устройстве. Нажмите кнопку «Пуск » в приложении смарт-устройства. Обратите внимание на список, отображаемый в приложении, показывающий обнаруживаемые, носимые, ультразвуковые устройства в непосредственной близости от смарт-устройства. Сопоставьте номер, нанесенный на лицевую сторону нужного ультразвукового аппарата, с указанным устройством в списке приложений. Нажмите «Подключить », чтобы подключить нужное ультразвуковое устройство к приложению.</li>
	<li>Убедитесь, что желаемое ультразвуковое устройство сопряжено, наблюдая за белыми мигающими огнями вокруг кнопки в центре устройства. Нажмите правильно в приложении смарт-устройства, чтобы завершить сопряжение.</li>
	<li>Нанесите небольшое количество ультразвукового геля на большую поверхность клина датчика на задней панели ультразвукового устройства. ПРИМЕЧАНИЕ: Нанесение геля создает характерный артефакт доплеровского сигнала, который можно увидеть в приложении смарт-устройства.</li>
	<li>Коснитесь большой лицевой стороны клина датчика, чтобы убедиться, что устройство находится в режиме реального времени и сопряжено с приложением смарт-устройства. Убедитесь, что громкость в приложении смарт-устройства включена, нажав кнопку со значком громкости в правом верхнем углу дисплея приложения.</li>
	<li>Слегка вытянув шею пациента, обратите внимание на выступ гортани и держите ультразвуковое устройство так, чтобы большая грань клина датчика была обращена вниз к сердцу пациента. Поместите клин устройства на боковую сторону выступа гортани пациента. Ищите звуковой и визуальный отклик в приложении для смарт-устройства: в верхней части приложения будет отображаться спектр формы волны для сонной артерии и яремной вены. Нижняя часть приложения количественно определяет скорректированное время потока (ccFT) для каждого сердечного цикла, отображаемое в виде зеленых полос.</li>
	<li>Сдвиньте лицо датчика на шею пациента латерально от перпендикулярной плоскости, определенной трахеей, до тех пор, пока допплеровский спектр сонной артерии не будет обнаружен как визуально, так и звуково в приложении смарт-устройства. ПРИМЕЧАНИЕ: У большинства пациентов аудиовизуальные допплеровские спектры сонной артерии и яремной вены обнаруживаются в пределах нескольких сантиметров от боковой границы гортани.</li>
</ol>3. Оптимизация сонной артерии и внутренних яремных допплеровских сигналов
<ol><li>Удерживая устройство на месте, наблюдайте за спектром допплера сонной артерии и его функциями в верхней части дисплея приложения. Хороший допплеровский сигнал сонной артерии определяется характерным ударом вверх с резкой скоростью с хорошим отношением сигнал/шум и четкой дикротической выемкой, которая разграничивает конец механической систолы. Приложение автоматически начнет трассировку доплеровского спектра, как только будет получен достаточно сильный сигнал, обозначенный белой линией вокруг максимума формы сигнала.</li>
	<li>Удерживая устройство на месте, наблюдайте за измерениями скорости с помощью шкалы в верхней левой части дисплея смарт-устройства. Используя автотрассировку по максимуму сонной артерии, убедитесь, что трассировка находится в типичном диапазоне. Пиковая систолическая скорость сонной артерии обычно составляет от 50 см / с до 120 см / с, а конечная диастолическая скорость обычно составляет менее 20 см / с.</li>
	<li>Медленно сдвиньте ультразвуковое устройство немного вбок на несколько миллиметров, глядя на дикротическую выемку в спектре артерии, чтобы убедиться, что надир с четкой скоростью наблюдается надежно. Если скорость дикротической выемки становится трудновидимой, повторите этот шаг, но сдвиньте ультразвуковое устройство медиально.</li>
	<li>Повторите шаги 3.1-3.3 над контралатеральной сонной артерией, чтобы оценить наличие более четкой скорости дикротической выемки.</li>
	<li>Понаблюдав за наличием четкой дикротической скорости выемки на обеих сонных артериях, выберите ту сторону шеи, к которой будет приклеиваться устройство. Выберите сторону с наиболее очевидной скоростью дикротической выемки. Если обе стороны шеи имеют одинаково приемлемые дикротические скорости выемки, выберите сторону шеи с наиболее надежным внутренним яремным доплеровским спектром.</li>
</ol>4. Приклеивание ультразвукового аппарата к шее
<ol><li>Приготовьтесь прикрепить устройство к выбранной сонной артерии, визуально отметив, где на шее был получен лучший сигнал. При необходимости используйте ручку для маркировки кожи, чтобы определить оптимальное положение размещения. Поднимите устройство с шеи и снимите защитную подложку с клея, прикрепленного к ультразвуковому устройству.</li>
	<li>Понаблюдайте за поверхностью датчика на ультразвуковом устройстве и определите, осталось ли достаточное количество ультразвукового геля. При необходимости повторно нанесите небольшое количество ультразвукового геля на лицевую сторону датчика. Удалите излишки ультразвукового геля с шеи, которые могли остаться во время обнаружения сигнала, так как это может помешать адгезии устройства.</li>
	<li>Верните устройство на шею в место, указанное на шаге 4.1, так, чтобы большая поверхность клина датчика была направлена вниз к сердцу. Разгладьте крылья клея поперек горловины. Снимите защитную подложку с кончиков клея после плотного натяжения; Поместите пленку на кожу, чтобы полностью закрепить устройство на шее. Контролируйте каротидный и яремный спектры на протяжении всей адгезии, чтобы убедиться, что сигнал не теряется.</li>
</ol>5. Выполнение задачи с преднатягом с помощью пассивного подъема ног (PLR)
<ol><li>Убедитесь, что пациент находится в полулежачем положении на больничной койке или каталке, как указано на шаге 1.2.</li>
	<li>Очистите данные приложения смарт-устройства, нажав кнопку «Перезагрузить» в приложении смарт-устройства. Нажмите «Начать оценку » в приложении смарт-устройства, чтобы получить базовые показатели пассивного подъема ног (PLR). Начните с 30-60 секунд исходного уровня покоя, когда пациент находится в полулежачем положении на больничной койке или каталке. Найдите маркер, отображаемый в нижней части дисплея приложения, чтобы обозначить начало оценки.</li>
	<li>Подготовьте необходимые меры для выполнения PLR (например, при необходимости получите дополнительную сестринскую помощь).</li>
	<li>Когда все будет готово к выполнению PLR, нажмите кнопку «Отметить вмешательство » в приложении смарт-устройства, чтобы обозначить начало задачи предварительной загрузки (в данном случае PLR). Найдите маркер, отображаемый в нижней части дисплея приложения, чтобы обозначить начало вмешательства. Выполнить PLR; Не прикасаясь к больному, переставьте больничную койку или каталку так, чтобы туловище было перемещено вниз к горизонтали, а ноги были подняты на 30-45° над горизонталью. ПРИМЕЧАНИЕ: Пользователь должен проявлять большую осторожность, чтобы пациент оставался полностью пассивным во время этого маневра.</li>
	<li>Держите пациента в положении PLR в течение 90-120 с. ПРИМЕЧАНИЕ: На протяжении всего маневра крайне важно, чтобы пациент держал шею полностью неподвижно, чтобы не изменить угол интонации между лицом датчика и сосудами шеи. При необходимости вручную стабилизируйте шею пациента.</li>
	<li>Наблюдайте за яремным допплеровским спектром в приложении смарт-устройства во время вмешательства; оценить изменения абсолютной скорости яремной вены и ее характер в качестве суррогата яремного венозного давления.</li>
	<li>Наблюдайте за эволюцией зеленых полос в приложении смарт-устройства во время вмешательства; оценить изменения в ccFT до и после начала испытания предварительной нагрузки. Приложение для смарт-устройств автоматически количественно определяет ccFT для каждого сердечного цикла и представляет его в виде зеленой полосы.</li>
	<li>После завершения вмешательства нажмите «Завершить оценку » в приложении смарт-устройства. Найдите маркер, который будет отображаться в нижней части дисплея приложения, чтобы обозначить окончание оценки.</li>
	<li>Верните пациента обратно в исходное, полулежачее положение.</li>
	<li>При необходимости нажмите кнопку «Сохранить» в приложении смарт-устройства, чтобы сохранить оценку и экспортировать файлы данных (дополнительные сведения см. в дополнительных примечаниях к данным).</li>
</ol>6. Наблюдение за изменениями времени потока с коррекцией сонных артерий (ccFT) в приложении смарт-устройства после завершенной оценки
<ol><li>Наблюдайте за оцененными изменениями в ccFT, отображаемыми в желтом поле в правом нижнем углу приложения. ПРИМЕЧАНИЕ: Приложение для интеллектуальных устройств автоматически количественно оценивает изменения в ccFT между записанными базовыми измерениями и измерениями предварительной нагрузки/вмешательства.</li>
	<li>Нажмите кнопку «Сохранить » в приложении и дождитесь разделения данных на следующие файлы: два файла формата .txt, содержащие данные IQ и Tick с аппаратного обеспечения доплеровского устройства; один файл формата PKL, содержащий информацию спектрограммы (используйте его для визуализации собранных данных в режиме реального времени в режиме онлайн); и два файла формата .json, содержащие информацию о сеансе (например, дату и время, аппаратные параметры смарт-устройства, пользовательские настройки и т. д.) и расчеты в реальном времени для каждого сердечного цикла.</li>
</ol>

J.E.S.K., S.O.G., D.J., L.M.H., E.R., G.C., J.K.E. работают в Flosonics Medical, стартапе, который создает носимый допплеровский ультразвук; Р.А. и Б.Н. заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Основная цель этого визуального эксперимента состоит в том, чтобы описать протокол для одновременного отслеживания суррогатов сердечной предварительной нагрузки и выхода во время хорошо проверенного ПК с использованием беспроводного носимого ультразвука. Цель состоит не в том, чтобы описать конкретный протокол исследования у пациентов как таковой. Однако описание непрерывной венозной и артериальной допплерографии служит практической и физиологической основой для планирования исследований у пациентов, нуждающихся как в реанимации (например, периоперационный период, сепсис), так и в дереанимации (например, застойная сердечная недостаточность, диализ, неспособность освободиться от искусственной вентиляции легких)15,36.
В описанном способе используется носимый непрерывно-волновой допплеровский ультразвук, который одновременно инзонирует крупную вену и артерию, чтобы определить сердечную функцию во время ПК15. Решающее значение для этого метода имеет выбор подходящего, сотрудничающего пациента и обеспечение минимального изменения угла между сосудами и датчиком на протяжении всей оценки. Кроме того, обеспечение четкой и последовательной скорости дикротической выемки имеет первостепенное значение для обеспечения последовательного измерения систолического времени. Наконец, пользователь должен оценить морфологию венозной допплерографии и ее вариации в спектре яремного венозного давления (JVP), как обсуждалось выше в репрезентативных результатах.
В качестве модификации описанного способа, вместо PLR, ПК может состоять из быстрой инфузии внутривенной жидкости9, перемещения пациента из горизонтального положения на голову вниз на 15-30° (т.е. положение Тренделенбурга)10 или дыхательных маневров, таких как окклюзия в конце выдоха34. Эти подходы полезны тем, что меньше движений пациента и, якобы, снижается риск изменения угла во время оценки. Как правило, устранение неполадок на всех ПК с носимым ультразвуком требует стабильного положения шеи, дополнительного клея для обеспечения угла инзонации, продления оценки при возникновении артефактов фонации или деглотации, изменения положения устройства или добавления ультразвукового геля для оптимизации акустической связи с пациентом31.
Существуют ограничения в методе сердечно-сосудистого вывода, описанном в этой рукописи. Что касается яремного венозного сигнала, то морфология допплера является суррогатом яремного венозного давления, которое само по себе является суррогатом давления в правом предсердии37,38,39,40. Таким образом, нет уверенности в том, что предварительная нагрузка сердца увеличивается только на основе венозных допплеровских изменений. Тем не менее, форма венозного допплеровского сигнала изменяет свою морфологию в зависимости от отклонения давления в правом предсердии17,18,41; Это наблюдалось в нескольких больших венах в дополнение к яремной. Например, оценки верхней и нижней полой вены, а также печеночной, воротной, внутрипочечной и бедренной вен позволяют качественно оценить венозное давление42. В частности, заметная волна венозной скорости во время систолы образуется x-снижением давления в правом предсердии, а волна диастолической скорости - y-снижением давления в правом предсердии. Скорость надира между систолой и диастолой обусловлена давлением в правом предсердии «v»16,17,18,42.
Кроме того, в то время как продолжительность механической систолы прямо пропорциональна ударному объему, систолическое время, аналогичное SV, опосредовано частотой сердечных сокращений, преднагрузкой, постнагрузкой и сократительной способностью43. В то время как уравнение ccFT корректирует частоту сердечных сокращений, ограничение ccFT в качестве суррогата ударного объема заключается в том, что он определяется другими гемодинамическими входами. Тем не менее, было показано, что увеличение ccFT по крайней мере на 7 мс 24 или на +2%-4% точно обнаруживает повышение SV на 10% у пациентов в критическом состоянии 24, здоровых добровольцев, выполняющих маневрмодификации предварительной нагрузки 44,45, и здоровых добровольцев, проходящих реанимацию с симулированным кровоизлиянием средней и тяжелой степенитяжести 27. Кроме того, ccFT использовался для точного отслеживания изменения SV в плановой хирургической популяции во время дыхательных маневров46. Таким образом, предполагая, что постнагрузка и сократительная способность относительно постоянны во время сфокусированного ПК, ccFT изменяется в основном из-за изменений в SV.
Кроме того, абсолютные и относительные противопоказания для этого подхода еще предстоит определить, особенно у пациентов. Как отмечалось выше, наиболее распространенным противопоказанием, вероятно, является неспособность к сотрудничеству (например, бред, речь, движение, строгость). Это верно для многих современных мониторов жизненно важных функций, хотя носимый ультразвук особенно чувствителен к фонации и движению шеи. Соответственно, устройство очень хорошо работает у интубированных и парализованных пациентов в операционной; В настоящее время проводится исследование с использованием устройства на пациентах, получающих плановое аортокоронарное шунтирование. Возможны физиологические различия между противоположными сонными артериями у конкретного пациента; однако это беспокойство смягчается, потому что в парадигме ПК пациент действует как свой собственный контроль (т. е. вмешательство до поста). Соответственно, мы ожидаем, что, хотя разные стороны шеи (рис. 5) могут продуцировать несколько разные венозные и артериальные допплеровские сигналы, изменение должно быть последовательным, за исключением каких-либо значительных односторонних аномалий (например, стеноза). Физические ограничения также могут создавать проблемы (например, центральные линии, шейно-позвоночные воротники, трахеотомические ремни, травма, короткие шеи или тяжелый шейный кифоз). Физиологические противопоказания, такие как стеноз сонной артерии средней и тяжелой степени, аортальный стеноз, аритмия и аномальные дыхательные паттерны, также вызывают потенциальную озабоченность. Однако, как правило, PLR с измерениями сердечного выброса в режиме реального времени устойчив ко многим из этих проблем, включая аритмию 4,11. В настоящее время устройство изучается как у пациентов отделения неотложной помощи со спонтанным дыханием, так и в операционной; Доля с непригодными для использования сигналами будет почерпнута из этих данных.
Значение метода, описанного выше, заключается в том, что адгезивный ультразвук может отбирать минуты непрерывных данных, в то время как ручные подходы обычно ограничены несколькими сердечными циклами48,49. Кроме того, программное обеспечение для носимого ультразвука измеряет коэффициент вариации артериального допплера. Исходя из этого, реализуется «умное окно» для отбора проб достаточного количества сердечных циклов на исходном уровне и во время вмешательства; Этот статистический прибор адаптирует точность измерений для каждой задачи47 предварительной нагрузки. Более того, учитывая, что носимый ультразвук остается прикрепленным к пациенту, риск человеческого фактора50,51, который увеличивает вариабельность измерения, уменьшается; Это относится как к артериальной, так и к венозной инсонации. Другим важным аспектом этого метода является то, что одновременная венозная и артериальная допплерография позволяет клиницисту косвенно оценить преднагрузку сердца во время динамического маневра; Это рекомендуется экспертами в этой области13, но выполняется редко, поскольку измерение давления в правом предсердии является громоздким. Соответственно, непрерывная венозно-артериальная допплерография во время ПК дает более глубокую картину сердечной функции у постели больного. Хотя этот метод, описанный выше, может быть использован для оценки внутривенной инфузионной реанимации, он также является перспективным для измерения «дереанимации»15,52 или прогнозирования отлучения от искусственной вентиляции легких 53 и должен быть изучен в будущих клинических исследованиях. Например, диурез пациентов с объемной перегрузкой может быть выявлен признаками падения давления в правом предсердии в рамках венозного допплеровского сигнала по мере прогрессирования удаления объема. Кроме того, если пациент получает PLR до и после диализа, изменение артериальных допплеровских показателей должно указывать на повышенную сердечную функцию, как сообщалось ранее52.
Метод непрерывной венозно-артериальной допплерографии во время ПК лучше всего выполнять, следуя шести общим шагам, описанным выше в разделе протокола. Новая беспроводная, носимая допплеровская ультразвуковая система помогает этой парадигме, придерживаясь пациента и обеспечивая относительно фиксированный угол инсонации во время изменения предварительной нагрузки. По сути, одновременная, мгновенная, венозно-артериальная допплерография может развить две оси отношений Франка-Старлинга-Сарнова и, следовательно, дать новое понимание сердечной функции. Это особенно важно при ведении пациентов с острыми заболеваниями; С помощью этого нового подхода можно было бы усовершенствовать как администрирование объемов, так и их удаление. В то время как приведенное выше обсуждение в значительной степени ограничено стационарным применением, также возможны дополнительные амбулаторные применения в сферах застойной сердечной недостаточности, хронической почечной недостаточности и легочной гипертензии. Соответственно, непрерывная венозно-артериальная допплерография может открыть непредвиденные каналы исследования в гемодинамике и смежных медицинских дисциплинах.

В своей основе кривая Франка-Старлинга-Сарноффа описывает взаимосвязь между предварительной нагрузкой сердца и выходом 1,2,3,4. Исторически сложилось так, что эта кривая изображается путем построения графика давления в правом предсердии на абсцисс и сердечного выброса или ударного объема (SV)5 на ординате. Оценка наклона этой кривой клинически важна, потому что взаимосвязь между наполнением сердца и выбросом является динамической; Таким образом, наклон кривой информирует о стратегии реанимации 1,4. В частности, если наклон кривой Франка-Старлинга-Сарноффа (т.е. «сердечная функция») крутой, то увеличение предварительной нагрузки (например, введение внутривенной жидкости) увеличивает выход. Напротив, если наклон кривой сердечной функции неглубокий, то внутривенное (IV) введение жидкости не увеличивает SV2.
Знание того, когда внутривенная жидкость увеличивает или не увеличивает SV, важно для того, чтобы лечащий врач мог избежать физиологически неэффективной жидкости 4,6, другими словами, сценария, при котором внутривенное введение жидкости пациенту не увеличивает SV 7,8. Идентификация этого относительно распространенного клинического состояния достигается с помощью задачи предварительной нагрузки (PC), которая представляет собой клинический маневр, который «проверяет» наклон кривой сердечной функции3. ПК достигается за счет быстрого увеличения сердечного наполнения и измерения изменения SV9. Как указано выше, внутривенная жидкость может действовать как ПК, как и гравитационные маневры, такие как перемещение головы ниже уровня сердца (т. е. положение Тренделенбурга)10 или переход из полулежачего положения в лежачее положение с приподнятыми ногами (т. е. пассивный подъем ног)11. Фактически, пассивный подъем ног (PLR) является хорошо принятым и хорошо проверенным ПК, который используется в современных отделениях интенсивной терапии и рекомендован экспертами перед внутривенным введением жидкости во время реанимации сепсиса 4,12. Важно отметить, что во время PLR клиницист должен измерять как преднагрузку сердца (например, изменение давления в правом предсердии), так и выход (например, изменение SV), чтобы адекватно проверить кривуюсердечной функции 13. Однако первый выполняется редко, так как одновременные меры являются громоздкими, и часто требуется инвазивный катетер, помещенный в правое предсердие.
За последние несколько десятилетий популярность ультразвуковых суррогатов сердечного наполнения и выхода возросла, особенно в отделениях неотложной помощи и отделениях интенсивной терапии 2,14. В частности, одновременная оценка как большой вены, так и крупной артерии действует как суррогат сердечной преднагрузки и выброса, соответственно 2,15. Например, было обнаружено, что морфологические изменения допплерографии больших вен отслеживают давление в правом предсердии - это верно для внутренней яремной 16,17,18, печеночной и портальной вен 19, верхней полой вены 20, нижней полой вены 21, бедренных вен 22 и даже внутрипочечных вен 23. Таким образом, допплеровская велоциметрия больших вен действует как суррогат сердечного наполнения2. Однако допплерография крупной артерии может временно отслеживать изменения сердечного выброса. Например, измерения общего систолического времени сонной артерии 24,25, скорости 26,27,28 и потока 29,30 показали многообещающие результаты для выявления изменений SV.
Ранее было описано новое, беспроводное, носимое, непрерывное допплеровское ультразвуковое исследование, которое одновременно инзонирует как внутреннюю яремную вену, так и общую сонную артерию 14,15,27,28,31,32,33,34,35,36 . Здесь проиллюстрирован способ использования этого устройства во время обычно применяемого клинического ПК - пассивного подъема ног. Кроме того, морфология допплерографии внутренней яремной и общей сонных артерий во время ПК описывается как возможные суррогаты сердечной преднагрузки и выхода соответственно. Этот протокол имеет клиническое значение, поскольку он обеспечивает как практическую, так и физиологическую основу для будущих исследований пациентов. Например, стационарные пациенты (например, периоперационные условия, сепсис, критические пациенты) и амбулаторные пациенты (например, застойная сердечная недостаточность, диализ) могут контролироваться с помощью метода или его модификаций, описанных ниже.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>FloPatch</td>
			<td>Flosonics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iPad</td>
			<td>Apple</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ultrasound gel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

continuous venous-arterial doppler ultrasound during a preload challenge

Задача с предварительной нагрузкой (ПК) — это клинический маневр, который, во-первых, увеличивает наполнение сердца (т. е. преднагрузку) и, во-вторых, рассчитывает изменение сердечного выброса. По сути, ПК — это прикроватный подход для тестирования кривой Франка-Старлинга-Сарноффа (т.е. «сердечной функции»). Обычно эта кривая имеет крутой наклон, так что небольшое изменение сердечной преднагрузки вызывает большое изменение ударного объема (SV) или сердечного выброса. Однако при различных болезненных состояниях наклон этой взаимосвязи сглаживается настолько, что увеличение объема в сердце приводит к небольшому подъему SV. В этом патологическом сценарии дополнительная сердечная преднагрузка (например, внутривенная жидкость) вряд ли будет физиологически эффективной и может привести к вреду, если орган разовьется. Таким образом, вывод как о предварительной нагрузке сердца, так и о выходе является клинически полезным, поскольку он может направлять внутривенную (IV) инфузионную реанимацию. Соответственно, цель этого протокола состоит в том, чтобы описать метод одновременного отслеживания суррогатов сердечной преднагрузки и выхода с использованием нового беспроводного носимого ультразвука во время хорошо проверенного испытания предварительной нагрузки.

Что касается интерпретации непрерывного венозно-артериального допплеровского ультразвука во время предварительной нагрузки, общие физиологические реакции проиллюстрированы на рисунке 1, рисунке 2, рисунке 3 и рисунке 4. 
Во-первых, у пациента с нормальной, вертикальной кривой сердечной функции небольшое увеличение сердечной преднагрузки (например, как вытекает с помощью допплерографии яремных вен) сопровождается относительно большим увеличением ударного объема (например, как показано увеличением ccFT)2,14,36; это показано на рисунке 1. Вывод об изменениях яремного венозного давления (JVP) из яремного допплеровского спектра во время испытания предварительной нагрузкой заслуживает некоторой детализации. Опять же, эта физиологическая переменная является суррогатом сердечной преднагрузки или наполнения. В норме яремная вена разрушается в вертикальном положении, когда яремное венозное давление меньше атмосферного. В доплеровском спектре это означает относительно высокую скорость (т.е. обычно более 50 см/с) с минимальными пульсациями и низкой амплитудой (т.е. интенсивностью или «яркостью» яремного сигнала). Затем, если во время маневра повышается давление в яремной вене, вена округляется в диаметре, ее скорость падает (т.е. обычно до менее чем 50 см/с), интенсивность (т.е. «яркость») увеличивается, и форма волны становится более пульсирующей 2,14,36. Как показано на рисунке 1, изменение морфологии венозного допплера указывает на то, что яремная вена увеличилась в диаметре (т.е. скорость падения, увеличение амплитуды) и начинает следовать за отклонениями давления в правом предсердии. Хотя это и не изображено, при повышенном давлении в правом предсердии зубец «v» во время поздней систолы может расщеплять монофазную волну, показанную на рисунке 1, на систолическую волну скорости «s» и диастолическую волну скорости «d» 2,14,36. В еще не опубликованных данных у здоровых добровольцев мы наблюдали, что морфология допплерографии яремных вен была наиболее точным венозным ультразвуковым измерением для различения состояний с низкой и высокой предварительной нагрузкой.
Напротив, ненормальная реакция изображена на рисунке 2. Клиническим примером этой патофизиологии является гиповолемический, вено-дилатированный, септический пациент с развивающейся септической сердечной дисфункцией 2,15,36. У такого пациента снижается венозный возврат (что снижает преднагрузку на сердце, т.е. давление в правом предсердии или яремной вене) и одновременно угнетается сердечная функция 2,15,35,36. Таким образом, на исходном уровне этот пациент демонстрирует непрерывную морфологию венозной допплерографии с низким уровнем JVP, которая увеличивается (т.е. становится более пульсирующей) во время предварительной нагрузки без значительного повышения ccFT. Это эффективно описывает уплощенный наклон кривой сердечной функции.
Результаты непрерывной венозно-артериальной допплерографии также могут предупредить лечащего врача о проблемах с самой PLR. Например, в некоторых ситуациях ПЛР может не набирать достаточное количество венозной крови из нижних конечностей и спланхнического кровообращения для создания физиологически эффективной предварительной нагрузки4. Без оценки сердечного наполнения это может привести к «ложноотрицательному» PLR. Однако, если клиницист видит небольшой ответ ccFT (т.е. в качестве суррогата инсультного объема) в сочетании с отсутствием изменений в венозном допплере (т.е. в качестве суррогата предварительной нагрузки), это может предвещать неэффективную PLR, как показано на рисунке 3.
Наконец, очень важно, чтобы маневр PLR соответствовал своему тезке, а это означает, что пациент не испытывает напряжения, когда туловище падает, а ноги поднимаются13. Это позволяет избежать адренергического разряда, который может увеличить сердечную функцию независимо от венозного возврата; однако, как описано на рисунке 4, этот нежелательный сценарий может быть обозначен параметрами увеличения ударного объема в артериальном сигнале в сочетании с морфологией венозной допплерографии, что свидетельствует о снижении венозного давления.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig01.jpg"> Рисунок 1: Увеличенный наклон кривой сердечной функции. В примере «нормального» или «ожидаемого» результата форма венозного сигнала прогрессирует от высокой скорости, низкой амплитуды и непульсирующей до более низкой скорости, более высокой амплитуды и пульсирующего характера. Пульсирующая венозная волна может быть отмечена монофазным сигналом, как показано здесь. В то же время артериальная допплеровская волна показывает увеличение ccFT по сравнению с исходным уровнем, что позволяет предположить, что увеличение сердечной преднагрузки сопровождается увеличением сердечного выброса. Эти ответы, взятые вместе, указывают на кривую «сердечной функции» с крутым наклоном. Ось Y в спектре представляет скорость в сантиметрах в секунду. Положительная скорость направлена к мозгу (например, сонной артерии), а отрицательная - к сердцу (например, скорость яремной артерии). Ось X в спектре — это время. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig01large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig02.jpg"> Рисунок 2: Уплощенный наклон кривой сердечной функции. «Ненормальный» ответ во время предварительной нагрузки отмечен венозной допплеровской формой волны, которая развивается, как указано выше, но с артериальным ответом, который не показывает значительных изменений или даже снижения ccFT по сравнению с исходным уровнем, как показано здесь. Это созвездие венозных и артериальных признаков подразумевает плоскую или, возможно, нарушенную кривую сердечной функции с повышенной предварительной нагрузкой. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig02large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig03.jpg"> Рисунок 3: Отсутствие изменений в венозной допплерографии. Задача предварительной нагрузки, которая не показывает значительных изменений в форме венозной допплеровской волны, может представлять собой неадекватное изменение сердечного наполнения, что означает, что никаких изменений в артериальном спектре не ожидается. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig03large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig04.jpg"> Рисунок 4: Падение предварительного натяга во время испытания с предварительным натягом. Проблема с предварительной нагрузкой, которая показывает повышение венозной скорости и значительное увеличение артериальных допплеровских показателей, может означать повышенный адренергический тонус (т.е. симпатическую стимуляцию), так что сердечная функция увеличивается независимо от венозного возврата. Это обстоятельство может быть результатом «непассивного» подъема ног, например, если пациент напрягается, чтобы изменить положение тела. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig04large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64410/64410fig05.jpg"> Рисунок 5: Устройство на добровольце. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64410/64410fig05large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Continuous Venous-Arterial Doppler Ultrasound During a Preload Challenge at JoVE.com

Continuous Venous-Arterial Doppler Ultrasound During a Preload Challenge

Кривая Франка-Старлинга-Сарноффа клинически важна и описывает взаимосвязь между сердечной преднагрузкой и выбросом. Этот отчет иллюстрирует новый метод одновременной допплеровской велосиметрии яремных вен и сонных артерий в качестве транзиторных суррогатов сердечной преднагрузки и выброса соответственно; этот подход обеспечивается беспроводным носимым допплеровским ультразвуком.

Непрерывное венозно-артериальное допплеровское ультразвуковое исследование во время предварительной нагрузки

A preload challenge (PC) is a clinical maneuver that, first, increases the cardiac filling (i.e., preload) and, second, calculates the change in cardiac ...

Пациенты в критическом состоянии часто проявляют признаки низкого кровотока, и им вводят внутривенные жидкости для увеличения ударного объема. Описанный метод может помочь предсказать, когда инфузионная терапия будет неэффективной, измеряя реакцию суррогата ударного объема на предварительную нагрузку. Знание того, когда жидкости неэффективны, может снизить риск вреда, связанного с перегрузкой жидкостью, такой как отек легких или повреждение почек.Этот метод также может помочь направить диурез, например, у пациентов с застойной сердечной недостаточностью, хронической болезнью почек, легочной гипертензией или у пациентов, которые не могут освободиться от искусственной вентиляции легких. Для начала расположите пациента в полулежачем или полулежачем положении Фаулера на больничной койке или каталке, отрегулируйте кровать так, чтобы туловище находилось под углом от 30 до 45 градусов над горизонталью. Включите носимое допплеровское ультразвуковое исследование, нажав круглую кнопку в центре ультразвукового устройства.Синие индикаторы по периферии кнопки будут мигать, сигнализируя о том, что устройство включено и готово к сопряжению со смарт-устройством. Включите специальное приложение на смарт-устройстве и нажмите кнопку запуска. Обратите внимание на список, отображаемый в приложении, показывающий обнаруживаемые носимые ультразвуковые устройства в непосредственной близости от смарт-устройства.Сопоставьте номер, прикрепленный к лицевой стороне нужного ультразвукового устройства, с указанным устройством в списке приложений, нажмите «Подключить», чтобы подключить ультразвуковое устройство к приложению. Убедитесь, что ультразвуковое устройство сопряжено, наблюдая за мигающими индикаторами вокруг кнопки в центре устройства. Нажмите правильно в приложении смарт-устройства, чтобы завершить сопряжение.Нанесите небольшое количество ультразвукового геля на лицевую сторону датчика на задней панели ультразвукового устройства. Затем включите громкость в приложении смарт-устройства, нажав кнопку со значком громкости в правом верхнем углу дисплея приложения. Коснитесь лицевой стороны датчика, чтобы убедиться, что устройство работает и сопряжено с приложением смарт-устройства.Слегка вытянув шею пациента, отметьте выступ гортани и держите ультразвуковой аппарат так, чтобы метка была ориентирована правой стороной вверх. Поместите устройство на боковую сторону выступа гортани и найдите звуковой и видеоотклик в приложении устройства. Верхняя часть будет отображать спектр формы волны для сонной артерии и яремной вены.Медленно сдвиньте ультразвуковое устройство немного вбок на несколько миллиметров, глядя на дихотическую выемку в спектре артерий, чтобы убедиться, что надир с четкой скоростью наблюдался надежно. Если дихотическую скорость выемки становится трудно увидеть, повторите этот шаг, но сдвиньте ультразвуковое устройство медиально. Удерживая устройство на месте, наблюдайте за спектром допплерографии сонной артерии и его функциями в верхней части дисплея приложения.Приложение автоматически начнет трассировку доплеровского спектра, как только будет получен достаточно сильный сигнал, обозначенный белой линией вокруг максимума формы сигнала. Затем наблюдайте за измерениями скорости с помощью шкалы в верхнем левом углу дисплея смарт-устройства. Максимально используя автотрассировку над сонной артерией, убедитесь, что след находится в типичном диапазоне.Повторите эти шаги над контралатеральной сонной артерией, чтобы оценить наличие более четкой дихотической скорости выемки. Наблюдая за четкой дихотической скоростью выемки на обеих сонных артериях, выберите ту сторону шеи, к которой будет прилипать устройство. Прикрепите устройство к выбранной сонной артерии, визуально отметив, где на шее получается лучший сигнал.При необходимости используйте ручку для маркировки кожи, чтобы определить оптимальное положение размещения. Поднимите устройство с шеи и снимите защитную подложку с клея, прикрепленного к ультразвуковому устройству. Понаблюдайте за поверхностью датчика на ультразвуковом устройстве, при необходимости повторно нанесите ультразвуковой гель на поверхность датчика.Удалите излишки ультразвукового геля с шеи, которые могли остаться во время обнаружения сигнала. Так как это мешает адгезии устройства. Верните устройство в указанное место на горловине, разгладьте крылья клея поперек горловины.Снимите защитную подложку с кончиков клея после плотного натяжения и приложите пленку к коже, чтобы полностью закрепить устройство на шее. Контролируйте каротидный и яремный спектры на протяжении всей адгезии, чтобы убедиться, что сигнал не теряется. Очистите данные приложения смарт-устройства, нажав «Перезагрузить».Затем нажмите «Начать оценку», чтобы получить базовые показатели пассивного подъема ног или PLR с 30–60 секундами базового уровня в состоянии покоя. Нижняя часть приложения устройства количественно определяет скорректированное время потока или CCFT для каждого сердечного цикла, отображаемого в виде зеленых полос. Найдите маркер, отображаемый в нижней части дисплея приложения, чтобы обозначить начало оценки.Затем на экране смарт-устройства нажмите Mark Intervention, чтобы обозначить начало задачи предварительной загрузки. Выполнить ПЛР, не прикасаясь к пациенту. Переместите больничную койку или каталку так, чтобы туловище было перемещено вниз к горизонтали, а ноги были подняты на 30-45 градусов над горизонталью.Удерживайте пациента в положении PLR от 90 до 120 секунд. Наблюдайте за яремным допплеровским спектром во время вмешательства и оценивайте изменения абсолютной скорости яремной вены и ее характер в качестве суррогата яремного венозного давления. Наблюдайте за эволюцией зеленых полос во время вмешательства и оценивайте изменения в CCFT до и после начала задачи предварительной нагрузки для каждого сердечного цикла.После завершения вмешательства на экране смарт-устройства нажмите «Завершить оценку» задачи предварительной нагрузки. Верните пациента в полулежачее положение. Обратите внимание на оцененные изменения в CCFT, отображаемые в желтом поле в правом нижнем углу приложения.При необходимости нажмите кнопку «Сохранить», чтобы сохранить оценку и экспортировать файлы данных. У пациента с нормальной вертикальной кривой сердечной функции небольшое увеличение сердечной преднагрузки сопровождается относительно большим увеличением ударного объема. Изменение морфологии венозной допплерографии указывает на то, что яремная вена увеличилась в диаметре и начинает следовать за правыми отклонениями предсердного давления.Напротив, аномальная реакция во время предварительной нагрузки отмечена венозной допплеровской волной, которая развивается, как указано выше, но с артериальным ответом, который не показывает значительных изменений или даже снижения CCFT по сравнению с исходным уровнем. Проблема с предварительной нагрузкой, не показывающая значительных изменений в форме венозной допплеровской волны, представляет собой неадекватное изменение сердечного наполнения. Увеличение ударного объема в артериальном сигнале.В сочетании с морфологией венозного допплера, предполагающей снижение венозного давления. Важно получить сильный доплеровский сигнал, который можно легко отследить и количественно оценить, и поддерживать этот сильный сигнал на протяжении всей оценки. Этот метод можно повторять несколько раз в течение реанимации пациента, чтобы подтвердить и помочь предсказать эффективную преднагрузку.Этот метод проложил путь для нескольких пилотных проектов, оценивающих как реанимацию жидкости, так и удаление в условиях неотложной помощи.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Nursing

Medicine

Unit 1

Vital Signs: Blood Pressure

SCIENTISTS IN ACTION

Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction

Эхокардиография плода и импульсной волны ультразвуковая допплерография в модели кролика внутриутробной задержки роста

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ...

A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

Роман Применение костно-мышечной ультразвуковой визуализации

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon  motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological  approach ...

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

Лазерная допплеровская: Инструмент для измерения поджелудочной островок микрососудистой Vasomotion In Vivo

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon ...

Evaluation of Cerebral Blood Flow Autoregulation in the Rat Using Laser Doppler Flowmetry

Оценка саморегуляции мозгового кровного потока в Крысе с помощью лазерной доплеровской флоуметрии

When investigating the body&#39;s mechanisms for regulating cerebral blood flow, a relative measurement of microcirculatory blood flow can be obtained ...

Acetylcholine Re-Challenge After Intracoronary Nitroglycerine Administration

Повторный вызов ацетилхолина после внутрикоронарного введения нитроглицерина

Coronary artery spasm (CAS) can be diagnosed in a large proportion of patients with recurrent angina with non-obstructive coronary artery disease (ANOCA) ...

Providing Visual Biofeedback Using Brightness Mode Ultrasound During a Golf Swing

Обеспечение визуальной биологической обратной связи с использованием ультразвука режима яркости во время игры в гольф

Using ultrasound biofeedback in conjunction with verbal cueing can increase muscle thickness more than verbal cueing alone and may augment traditional ...

Muscle Function Obtained with Motion Mode Ultrasound and Surface Electromyography during Core Endurance Exercise

Мышечная функция, полученная с помощью ультразвука в режиме движения и поверхностной электромиографии во время упражнения на выносливость ядра

Motion mode (M-mode) ultrasound allows researchers and clinicians to measure the change of muscle thickness across time. Muscle thickness can be measured ...

Point-of-Care Ultrasound: A Review of Ultrasound Parameters for Predicting Difficult Airways

УЗИ в месте оказания медицинской помощи: обзор параметров ультразвука для прогнозирования затрудненных дыхательных путей

Airway management remains a crucial part of perioperative care. The conventional approach to assessing potentially difficult airways emphasizes the LEMON ...

Reduction of Radiation Exposure during Endovascular Treatment of Peripheral Arterial Disease Combining Fiber Optic RealShape Technology and Intravascular Ultrasound

Снижение лучевой нагрузки при эндоваскулярном лечении заболеваний периферических артерий с использованием волоконно-оптической технологии RealShape и внутрисосудистого ультразвука

Vascular surgeons and interventional radiologists face chronic exposure to low-dose radiation during endovascular procedures, which may impact their ...