Volume 3, No. 1 • February 2020   Issue PDF

便携式床旁超声 (PPOCUS) ：一种改善患者安全的新技术

Patrick Lindsay（商学硕士、理学学士）；Lauren Gibson（医学博士）；Edward A. Bittner（医学博士、哲学博士）；Marvin G. Chang（医学博士、哲学博士）

介绍

我们专业所采用的许多技术进步（如脉搏氧饱和度仪、二氧化碳分析仪、脑功能监测以及可视喉镜等）已使患者照护和安全性产生了革命性变化，并已被涉及到急症照护的其他临床医师所采用。最近，有关超声应用于中心静脉置管和神经阻滞提高患者安全性存在很大争议，包括在本期 Newsletter 中的文章。1 同样，我们认为，涉及到使用手持的、便携的、经济适用的、易于使用的超声设备来执行便携式床旁超声 是一项有可能改善围术期患者安全的新技术。

图 1：便携式超声设备提供的高度便携性（A 图）以及 PPOCUS 在围术期场景（如手术室等）中的使用（B 图）。

图 1：便携式超声设备提供的高度便携性（A 图）以及 PPOCUS 在围术期场景（如手术室等）中的使用（B 图）。

与计算技术在 20 世纪所经历的一样，PPOCUS 也在不断变革，正在加速开发便携的、高效的和经济适用的系统。超声技术已经发展到，低至2000美元的便携式超声设备就能完美贴合临床医生的消毒外罩口袋中（图 1）。而且，其成像能力已经远远超过数十年前很多最好的超声机器。

PPOCUS 的变革不仅通过由当前口袋型超声硬件的便携性得以实现，同时可用于支持用户及其采用的软件也起到了促进。许多传统的超声设备需要使用落后的方法（如 USB 接线）来下载和保存图像。但是，较新式的 PPOCUS 设备现在可以通过 WiFi 或移动网络，直接将获取的图像上传至云端。这种新的技术能力可将图片、档案交流系统 (PACS) 及患者的电子医疗记录系统无缝整合起来。PPOCUS 检查可一键式去除患者的身份信息，2 以保护患者隐私和秘密。但是，在整个美国，有关保存该信息的特定机构患者隐私保护指南却并不相同。不过，这种符合 HIPAA 兼容标准的集成设备便于立即与其他的医疗照护人员开展合作，并能实时获取检查结果进行质量保证。此外，某些手持式设备还有新的电子引导技术，便于超声专家通过远程超声检查来指导新的超声用户，同时也能进行现场图像获取、解读和反馈。3 预计人工智能能进一步促进图像获取和解读，从而可提供实时的临床相关性能力，如确定左心室功能和是否存在肺水肿等。

PPOCUS 的适应证和缺点

PPOCUS设备的可及性增加，使其可以在围手术期超声可能影响患者转归的各种患者医疗情况下有意义地使用。 4 在马萨诸塞州总医院 (MGH) 的实践中，我们已在所有的围术期领域内采用了手持式超声设备来作出时效性诊断、执行连续评价和指导重要的管理决策。表 1 显示了麻醉专业人员在围术期使用 PPOCUS 的许多适应证。表 2 比较了 PPOCUS 与 POCUS，突出显示了本技术的许多优缺点。

表 1：麻醉专业人员使用 PPOCUS 的新适应证

  • 有明显时间限制、操作压力和空间限制时（即，围术期手术场景，如局部神经阻滞后、术前评估诊所、OR、OB、PACU、ICU 和地面）
  • 使用足以回答临床问题的针对性二元决策法进行的定性评价（例如，LV 功能是否有严重降低？是或否）
  • 当想要术前超声但未获得时，便于进行术前评估，以避免与获取正式超声检查结果有关的重大手术延迟和取消
  • 确认有临床意义的体格检查结果（即，未记录到的、符合主动脉狭窄的杂音）
  • 手术的超声引导，如 IV 通路、CVC 和动脉管线放置、局部神经阻滞、胸腔穿刺术、前房穿刺术、环甲软骨切开术等
  • 在非理想情况下执行紧急的、挽救生命的手术（例如，在被撞的患者中、在医院患者病房的地板上，或在非手术室的手术区内，在创伤巾下放置动脉管线）
  • 区分多种类型的休克
  • 在不稳定的危重患者中，快速排除危及生命的病因（即，填塞、气胸以及肺栓塞）
  • 在心脏骤停过程中，确认气管内和食管内插管，当二氧化碳图可能不是气管内插管的可靠指标时13
  • 在心肺骤停过程中，区分 PEA 和假性 PEA
  • 优化左侧和右侧心功能，同时又避免侵入性手术和监护仪（即 PA 管线、TEE）及其相关并发症
  • 在不稳定的危重患者中，快速评估和评价容量状态14-16
  • 获取胃容量，以确定吸入风险
  • 评估肺水肿或气胸，以便于在围术期内进行优化

表 2：使用便携式超声设备 (PPOCUS) 的 POCUS 与传统超声平台的相似性和差异总结

特点 PPOCUS 传统的 US
成本 2,000 至 12,500 美元 30,000 至 100,000+ 美元
便携性/空间要求 高度便携性/设备可装在小口袋中，许多设备的重量小于一磅 不一定便携/设备的重量可能高达数百磅
启动时间 秒 不超过两分钟
成功部署和使用的时间 快速，鉴于有高度的便携性 缓慢，鉴于调动很费力
电源插座要求 否 某些
成像的质量 对于二元决策已足够好 通常成像质量较高
EKG 同步能力 否 是
能够用于空间有限的情况 是 否
经食管超声心动图能力 当前没有 是
干扰正在进行的重症监护支持的可能性（即，胸部按压） 低 高
无线和/或与 PACS 集成的 3G 某些 某些
能够快速去除检查的身份标记，以便进行外部协作 是 否
便于进行数据获取、解读和协作的电子导航和 AI 能力 许多 有限
机器开启和调节（或超声设备的控制功能性） 有限，可能有助于新手使用 广泛，可能会使使用变得复杂
能够使用 M 模式和彩色多普勒 是 是
能够使用 PWD、CWD 和 TDI 否 是
集成有EMR、PACS 许多 多数

缩略词：人工智能 (AI)，连续波多普勒 (CWD)，电子医疗记录 (EMR)，图像存储与传输系统 (PACS)，脉冲波多普勒 (PWD)，组织多普勒成像 (TDI)，超声 (US)

促进采用和 PPOCUS 的能力

因为不熟悉、缺乏正规培训，或受条件制约而依赖于心血管医师和心脏麻醉医师提供的正规服务，因此，广泛采用类似于超声这样的新技术可能使人畏惧。对麻醉医师进行的调查发现，怕漏诊和缺乏正规培训或认证阻碍了实践中采用聚焦 TTE。5 有很多人可能会对“非专家”执行 PPOCUS 的医学/法律影响心存顾虑，这一点可以理解。对于使用者和医院管理者来说，这都是是实实在在的问题。但是，可以放心的是，迄今为止，已知的医疗事故诉讼都与 POCUS 的误诊和误解无关，而与完全没有使用或延迟使用 POCUS 有关。6–8

在马萨诸塞州总医院，PPOCUS 最初是由超声爱好者使用的，这些医生希望在病例“急剧恶化”之前，自力更生寻求如何评估和挽救其患者方案。 PPOCUS 爱好者的麻醉专业人员逐渐在其从事的多个临床领域内开始应对“麻醉事态”和紧急情况，同时，PPOCUS 也通过在快速时间框架内回答临床重要的问题来显示其在其他方面的可用性。已发现，PPOCUS 有助于快速评价急症，从而可在充分调动正式的急救超声服务前对患者进行抢救，这有助于在科室中采用这种设备。在证实其在避免将患者不必要转移至较高等级照护（如 ICU等）方面的用途之后，进一步支持了 PPOCUS 在我们科室的应用，结果导致有限的医院资源被更好地利用，同时能快速识别出可逆的、被使用该设备的临床医师收集的病情恶化原因。

PPOCUS 的一个主要优点在于，其能被未经大量培训的所有医师方便使用。既往的研究表明，过往超声经验有限的医生能在有限培训（如 1 天的研讨会和少至 20 次的实际扫描操作等）的情况下精通聚焦超声。9,10 值得注意的是，美国胸科医师协会 (ACCP) 要求执行 20 次 TTE 检查才能获得 POCUS 的完成认证。美国急救医师协会 (ACEP) 要求每个成像应用至少 进行25次检查。同样，床旁超声协会建议至少执行 25 次检查才能获得 POCUS 认证。PPOCUS 可能需要有相似的能力。

促进 PPOCUS 使用的建议和策略

我们的 PPOCUS 理念是“任何人都可以执行” — 不仅仅是心脏麻醉医师和心脏病医师。我们的培训策略已经瞄准了有兴趣在其日常工作中实施该技术的临床医师，并因此推动其在整个科室中的使用。PPOCUS 是超声教育的理想之选，因其有极高的便携性、可购性和易用性，大大降低了教授新手超声技能和新手练习这些技能所需的“活化能”。

在 MGH， 我们发现，在过去 6 个月内，PPOCUS 帮助促进超过 40 名麻醉专业人员的超声培训，无需大量的部门支持和正规化的结构化培训项目。尽管我们有正式的培训模块可用，但是，最初我们并未要求其使用，以便在专家对其进行充分实作培训来使其建立一定程度的、将新技巧应用于临床实践的自信和热情之前，避免使学习者感到畏惧。
充满热情的新手通常会找到自己的兴趣来源（即，YouTube、博客、网页等），以促进其自学，同时在高度仿真的TTE 模拟器上独立进行操作，并与专家用户一起一对一地执行至少 5–10 次检查，直至其能够凭自己的力量正常执行有限的检查为止。在短期（一个月内）执行的 20 次检查中，多数新手均能够获取标准的心肺视图（胸骨旁长轴、胸骨旁短轴、心尖四腔心切面观、肋下四腔心切面观、IVC 切面观和肺超声）。我们试图促进便携式超声设备的获取，以便学习者能够保持必要的势头来实现其 POCUS 技巧的快速增长。有趣的是，许多最愿意学习 PPOCUS 的临床医生均在接受早期麻醉培训（即 CA-1）。我们希望，初级麻醉实习生将继续培训当前和下一代麻醉专业人员，以使我们整个科室都变成 POCUS 专家。

结论

鉴于其可能提高患者安全，因此，将 PPOCUS 整合在围术期照护中似乎不可避免。因此，有必要考虑将该技术整合在临床实践中的最佳方式，并确保通过建设合适的培训课程来正确使用该技术。例如，早期的实施目标可能包括将其整合在模拟培训、急救手册、住院医师培训项目以及围术期领域（如可行）中。我们的专业（在患者安全方面处于领先地位）应当与过去十年的急救医学领域一样，促进 PPOCUS 的熟练使用。11,12 作为患者安全和围术期医学教育的一个新领域，麻醉专业人员应在临床实践中接纳这一技术并不断创新。

 

Lindsay 博士是位于马萨诸塞州波士顿的马萨诸塞州总医院麻醉、重症监护和疼痛医学系的住院医师。

Gibson 博士是位于马萨诸塞州波士顿的马萨诸塞州总医院麻醉、重症监护和疼痛医学系的住院医师。

Bittner 博士是位于马萨诸塞州波士顿的马萨诸塞州总医院麻醉、重症监护和疼痛医学系的副教授。他是 APSF Newsletter 的副主编。

Chang 博士是重症监护麻醉奖学金项目的助理总监，同时也是位于马萨诸塞州波士顿的马萨诸塞州总医院麻醉、重症监护和疼痛医学系的教职员工。

作者没有任何披露。

参考文献

  1. Overdyk FJ. Ultrasound guidance should not be standard of care. APSF Newsletter. Winter 2002;17. https://www.apsf.org/article/ultrasound-guidance-should-not-be-standard-of-care/ Accessed December 4, 2019.
  2. Sharing studies. Website of the Butterfly Network. 2019.
  3. Blood AM, Judy R. The latest in cardiovascular hand-held point-of-care ultrasound: the power of echocardiography anytime, anywhere. Website of the American College of Cardiology: Latest in Cardiology. August 12, 2019.
  4. Canty DJ, Royse CF, Kilpatrick D, et al. The impact on cardiac diagnosis and mortality of focused transthoracic echocardiography in hip fracture surgery patients with increased risk of cardiac disease: a retrospective cohort study. Anaesthesia. 2012;67:1202–9.
  5. Conlin F, Connelly NR, Eaton MP, et al. Perioperative use of focused transthoracic cardiac ultrasound: a survey of current practice and opinion. Anesth Analg. 2017;125:1878–1882.
  6. Blaivas M, Pawl R. Analysis of lawsuits filed against emergency physicians for point-of-care emergency ultrasound examination performance and interpretation over a 20-year period. Am J Emerg Med. 2012;30:338–41.
  7. Nguyen J, Cascione M, Noori S. Analysis of lawsuits related to point-of-care ultrasonography in neonatology and pediatric subspecialties. J Perinatol. 2016;36:784–6.
  8. Stolz L, O’Brien KM, Miller ML, et al. A review of lawsuits related to point-of-care emergency ultrasound applications. West J Emerg Med. 2015;16:1–4.
  9. Cowie B, Kluger R. Evaluation of systolic murmurs using transthoracic echocardiography by anaesthetic trainees. Anaesthesia. 2011;66:785–90.
  10. Spencer KT, Flachskampf FA. Focused cardiac ultrasonography. JACC Cardiovasc Imaging. 2019;12:1243–1253.
  11. Ultrasound guidelines: emergency, point-of-care and clinical ultrasound guidelines in medicine. Ann Emerg Med. 2017;69:e27–e54.
  12. American College of Emergency Physians. Emergency ultrasound guidelines. Ann Emerg Med. 2009;53:550–70.
  13. Gottlieb M, Holladay D, Peksa GD. Ultrasonography for the confirmation of endotracheal tube intubation: a systematic review and meta-analysis. Ann Emerg Med. 2018;72:627–636.
  14. Lanspa MJ, Grissom CK, Hirshberg EL, et al. Applying dynamic parameters to predict hemodynamic response to volume expansion in spontaneously breathing patients with septic shock. Shock. 2013;39:155–60.
  15. Airapetian N, Maizel J, Alyamani O, et al. Does inferior vena cava respiratory variability predict fluid responsiveness in spontaneously breathing patients? Crit Care. 2015;19:400.
  16. Muller L, Bobbia X, Toumi M, et al. Respiratory variations of inferior vena cava diameter to predict fluid responsiveness in spontaneously breathing patients with acute circulatory failure: need for a cautious use. Crit Care. 2012;16:R188.