Использование УЗИ в отделении интенсивной терапии

Adrian Wong, Michelle Chew and Glenn Hernandez

Using ultrasound in ICU

Intensive Care Med 2023 doi.org/10.1007/s00134-023-07023-w

Ультразвуковая (УЗИ) визуализация, несомненно, изменила практику интенсивной терапии. По мере того, как использование ультразвука для диагностики, мониторинга и в качестве манипуляционной помощи становится все более устоявшимся и совершенствующимся, появилось несколько публикаций, в которых прослеживается его история и определяется его роль и исследовательские приоритеты в рамках интенсивной терапии [1, 2]. Мы размышляем о достижениях в технике и устройствах, чтобы выделить важные недавние публикации и то, как они могут определить будущее ультразвукового исследования в интенсивной терапии (CCUS).

Ультразвуковая техника

Спекл-трекинг эхокардиография, визуализация скорости деформации, контрастное усиление и 3D УЗИ — все это технологические разработки, которые приведут к большему количеству исследований параметров на основе УЗИ при различных заболеваниях. Тем не менее, их применение в интенсивной терапии значительно ограничено из-за затрат и необходимости повышения квалификации персонала для использования такой технологии. Несмотря на общее признание в качестве более чувствительного и объективного маркера сократительной способности сердца, клиническое применение анализа деформации в реанимации все еще находится в зачаточном состоянии.

Конечно, ранние исследования показали, что аномальная деформация левого желудочка может быть связана с неблагоприятными исходами у пациентов с сепсисом [3]. Анализ деформации правого желудочка также технически осуществим, но, опять же, подтверждающих данных недостаточно [4]. Кроме того, растущая доступность трехмерной трансторакальной и контрастной эхокардиографии позволит более детально оценить анатомию и функцию сердца, включая потенциальные новые приложения, такие как оценка скрученности и торсии левого желудочка (ЛЖ), анализ движения стенок и анализ диссинхронии. Другими потенциальными преимуществами являются улучшенное интраоперационное ведение и позиционирование внутрисердечных устройств и катетеров [5, 6].

Ультразвук с контрастным усилением (CEUS) предполагает введение контрастного вещества, состоящего из микропузырьков, который используется для изучения перфузии (и реперфузии) различных органов. Оно использовалось для выделения участков инфаркта в легких пациентов при COVID- 19 [7] и для демонстрации дифференциального кровотока при септическом остром повреждении почек (ОПП) и, следовательно, для выявления пациентов, у которых функция почек, скорее всего, восстановится [8].

Разработка контрастных веществ для УЗИ сердца с микропузырьками достаточно маленького размера, чтобы пересечь легочную циркуляцию, наряду с новыми методами последовательности импульсов, позволяет четко очертить левостороннюю границу эндокарда.

Устройство и технический прогресс

Достижения в цифровой обработке изображений привели к распространению портативных устройств, которые обеспечивают хорошее пространственное 2D-разрешение, а также модальности цветового и спектрального допплеровского картирования. Наряду с повышением доступности, это превратило УЗИ в действительно инструмент оценки у постели больного, который может регулярно использоваться врачами [9] во всем мире и в различных медицинских учреждениях.

В дополнение к этому были разработаны решения на основе программного обеспечения и искусственного интеллекта для обеспечения анализа изображений в реальном времени и обратной связи с пользователем [10] как на традиционных, так и на портативных ультразвуковых устройствах. С точки зрения обучения неизвестно, как доступность таких решений, а также симуляции, манекенов и «теленаставничества» влияет на приобретение навыков и интерпретацию изображений, хотя предполагается, что это положительно.

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить оптимальный способ обучения будущих коллег. С клинической точки зрения усовершенствования программного обеспечения могут помочь клиницисту в нескольких разделах интенсивной терапии. Несколько примеров таких функций включают (1) помощь в анатомической идентификации (идентификация камер), (2) количественный анализ, такой как оценка фракции выброса левого желудочка (ФВЛЖ)/деформации и B-линий на УЗИ легких, и (3) предустановленные мультисистемные протоколы в качестве памятки для сканирования в определенных ситуациях, например. травма, шок и т. д. Однако следует признать, что внедрение такой новой технологии не обязательно улучшает уход за пациентами и, наоборот, может замедлить распространение УЗИ-технологий в интенсивной терапии. Способность нескольких онлайн-платформ предлагать двусторонние телеконсультации (Butterfly™, PhilipsLumify Reacts™) оказалась бесценной, особенно во время пандемии, когда УЗИ стало основным диагностическим методом в интенсивной терапии.

Клиническое применение

Измерение/оценка сердечного выброса и его интеграция с другими методами УЗИ являются основными навыками реаниматолога. Выявились две особые тенденции. Во-первых, возможность измерять кровоток в отдельных органах приближает нас к оптимизации перфузии органов, а не к сердечному выбросу как таковому. Основанные на допплерографии методы оценки кровотока во внутренних органах, почках и селезенке продемонстрировали корреляцию между аномальным кровотоком, периферической перфузией и органной дисфункцией [11, 12].

Во-вторых, в дополнение к оценке артериального потока, допплеровская оценка венозного кровообращения подчеркнула важность венозного застоя и его потенциальную полезность в рамках рестриктивной стратегии инфузионной терапии [13]. Показатель VEXUS описывает метод оценки различных внутрибрюшных вен для оценки венозного застоя. Первые данные показали, что увеличение VEXUS и последующее лечение позволяет прогнозировать отслеживает частоту развития ОПП [14].

При совместном применении этих методов может быть реализован мультимодальный и целостный подход на основе УЗИ для мониторинга и руководства реанимацией при шоке. Три критические УЗ-переменные (системный кровоток, представленный интегралом скорости и времени (VTI), поток в спланхнических органах и индекс венозного застоя) могут быть объединены для подбора жидкостей и вазоактивных препаратов для увеличения системного кровотока до восстановления перфузии органов, избегая при этом перегрузки.

Кроме того, неудивительно, что во время пандемии COVID-19 использование и понимание УЗИ легких совершило значительный скачок вперед. Традиционные методы УЗИ легких, основанные на исследовании в В- и М-режимах, теперь дополняются методами CEUS и Doppler. Это потенциально повлияет на то, как клиницисты будут устанавливать параметры вентиляции, такие как положительное давление в конце выдоха (PEEP), стратегии отлучения и т.д., для персонифицированного лечения [15].

Главная идея

В заключение, способ, которым мы используем и интегрируем УЗИ в клиническую практику, интенсивной терапии будет продолжать развиваться (Fig.1). Технологический прогресс не должен ставить под угрозу необходимую подготовку и понимание физиологии, которые лежат в основе качественной клинической помощи. Дистанционное обучение и телемедицина могут улучшить доступ к обучению и приобретению клинического опыта. Однако важно помнить, что, несмотря на все эти достижения, в основе всего, что мы делаем, лежит пациент. Будущие исследования по использованию ультразвука в интенсивной терапии напомнят нам о мантре: то, что мы можем, не означает, что мы должны это делать.

References

1. Mayo PH, Chew M, Douflé G, Mekontso-Dessap A, Narasimhan M, Vieillard-Baron A (2022) Machines that save lives in the intensive care unit: the ultrasonography machine. Intensive Care Med 48(10):1429–1438. https://doi.org/10.1007/s00134-022-06804-z

2. Vieillard-Baron A, Millington SJ, Sanfilippo F, Chew M, Diaz-Gomez J, McLean A, Pinsky MR, Pulido J, Mayo P, Fletcher N (2019) A decade of progress in critical care echocardiography: a narrative review. Intensive Care Med 45(6):770–788. https://doi.org/10.1007/s00134-019-05604-2

3. Sanfilippo F, Corredor C, Fletcher N et al (2018) Left ventricular systolic function evaluated by strain echocardiography and relationship with mortality in patients with severe sepsis or septic shock: a systematic review and meta-analysis. Crit Care 22:183. https://doi.org/10.1186/ s13054-018-2113-y

4. Vos ME, Cox EGM, Schagen MR et al (2022) Right ventricular strain meas- urements in critically ill patients: an observational SICS sub-study. Ann Intensive Care 12:92. https://doi.org/10.1186/s13613-022-01064-y

5. Wu VC, Takeuchi M (2017) Three-dimensional echocardiography: current status and real-life applications. Acta Cardiol Sin 33(2):107–118. https:// doi.org/10.6515/acs20160818a

6. Cheng K et al (2018) 3D echocardiography: benefits and steps to wider implementation. Br J Cardiol 25:63–68

7. Yusuf GT, Wong A, Rao D et al (2022) The use of contrast-enhanced ultrasound in COVID-19 lung imaging. J Ultrasound 25:319–323. https:// doi.org/10.1007/s40477-020-00517-z

8. Watchorn J, Huang D, Bramham K, Hutchings S (2022) Decreased renal cortical perfusion, independent of changes in renal blood flow and sublingual microcirculatory impairment, is associated with the severity of acute kidney injury in patients with septic shock. Crit Care 26(1):261. https://doi.org/10.1186/s13054-022-04134-6

9. Mayo PH, Chew M, Douflé G et al (2022) Machines that save lives in the intensive care unit: the ultrasonography machine. Intensive Care Med 48:1429–1438. https://doi.org/10.1007/s00134-022-06804-z

10. Kim YH (2021) Artificial intelligence in medical ultrasonography: driving on an unpaved road. Ultrasonography 40(3):313–317. https://doi.org/10. 14366/usg.21031

11. Corradi F, Via G, Tavazzi G (2020) What’s new in ultrasound-based assess- ment of organ perfusion in the critically ill: expanding the bedside clinical monitoring window for hypoperfusion in shock. Intensive Care Med 46:775–779. https://doi.org/10.1007/s00134-019-05791-y

12. Brunauer A, Koköfer A, Bataar O et al (2016) Changes in peripheral perfu- sion relate to visceral organ perfusion in early septic shock: a pilot study. J Crit Care 35:105–109. https://doi.org/10.1016/j.jcrc.2016.05.007

13. Malbrain MLNG, Martin G, Ostermann M (2022) Everything you need to know about deresuscitation. Intensive Care Med 48:1781–1786. https:// doi.org/10.1007/s00134-022-06761-7

14. Rola P, Miralles-Aguiar F, Argaiz E, Beaubien-Souligny W, Haycock K, Karimov T, Dinh VA, Spiegel R (2021) Clinical applications of the venous excess ultrasound (VExUS) score: conceptual review and case series. Ultrasound J 13(1):32. https://doi.org/10.1186/s13089-021-00232-8

15. Mongodi S, De Luca D, Colombo A, Stella A, Santangelo E, Corradi F, Gargani L, Rovida S, Volpicelli G, Bouhemad B (2021) Francesco Mojoli; quantitative lung ultrasound: technical aspects and clinical applications. Anesthesiology 134:949–965. https://doi.org/10.1097/ALN.0000000000 003757