Problemen met FoCUS-beeldacquisitie oplossen: patiëntpositionering, transducermanipulatie en beeldoptimalisatie

Summary

Hier presenteren we een protocol om zorgverleners in staat te stellen gerichte cardiale echografie (FoCUS) uit te voeren in de klinische omgeving. We beschrijven methoden voor transducermanipulatie, bekijken veelvoorkomende valkuilen van transducerbewegingen en stellen tips voor om het gebruik van phased array-transducers te optimaliseren.

Abstract

Focused cardiac ultrasound (FoCUS) is een beperkte, door clinici uitgevoerde toepassing van echocardiografie om real-time informatie toe te voegen aan de patiëntenzorg. Deze examens aan het bed zijn probleemgericht, snel en herhaaldelijk uitgevoerd en grotendeels kwalitatief van aard. Competentie in FoCUS omvat beheersing van de stereotactische en psychomotorische vaardigheden die nodig zijn voor transducermanipulatie en beeldacquisitie. Competentie vereist ook de mogelijkheid om de opstelling te optimaliseren, problemen met beeldacquisitie op te lossen en de echografische beperkingen te begrijpen vanwege complexe klinische omgevingen en patiëntpathologie. Dit artikel presenteert concepten voor succesvolle, hoogwaardige tweedimensionale (B-mode) beeldacquisitie in FoCUS.

Concepten van hoogwaardige beeldacquisitie kunnen worden toegepast op alle gevestigde echografische vensters van het FoCUS-examen: de parasternale lange as (PLAX), parasternale korte as (PSAX), apicale vierkamer (A4C), subcostale vierkamer (SC4C) en de inferieure vena cava (IVC). De apicale vijfkamer- (A5C) en subcostale korte-assige (SCSA) weergaven worden genoemd, maar worden niet diepgaand besproken. Een pragmatische figuur die de bewegingen van de phased array transducer illustreert, wordt ook geleverd om te dienen als een cognitief hulpmiddel tijdens FoCUS-beeldacquisitie.

Introduction

Focused cardiac ultrasound (FoCUS) is een beperkte, door clinici uitgevoerde toepassing van echocardiografie die onmiddellijke anatomische, fysiologische en functionele informatie biedt aan de patiëntenzorg. Deze examens, bestaande uit vijf klassieke weergaven, zijn probleemgericht, worden in realtime aan het bed uitgevoerd en vervangen geen uitgebreide echocardiografie-examens ^1,2. Gezien de gerichte aard van deze onderzoeken, worden ze vaak herhaaldelijk uitgevoerd wanneer klinische statusveranderingen of seriële monitoring vereist is. Het is belangrijk om gestandaardiseerde training te hebben en adequate beelden van alle vijf de weergaven te verkrijgen, indien mogelijk, omdat sommige weergaven beperkte informatie kunnen bieden, afhankelijk van de individuele patiënt en pathologie.

Het gebruik van FoCUS breidt zich snel uit. Veel klinische landschappen, zoals perioperatieve anesthesiologie, intensive care en spoedeisende geneeskunde ^1,2,3, maken nu routinematig gebruik van FoCUS. Intramurale medische afdelingen en poliklinische klinische zorginstellingen gebruiken deze tool ook om de klinische praktijk te verbeteren ^4,5,6. Als gevolg hiervan hebben verschillende maatschappelijke instanties, zoals de American Society of Echocardiography, de Society of Critical Care Medicine en het American College of Emergency Physicians, richtlijnen en aanbevelingen gepubliceerd voor FoCUS-competentie en reikwijdte van de praktijk ^7,8,9. Hoewel deze richtlijnen en aanbevelingen niet zijn gecodificeerd, is veel van de inhoud consistent en beïnvloedt foCUS-trainingscurricula¹⁰.

Naast didactiek en beeldinterpretatie, omvat competentie in FoCUS beheersing van stereotactische en psychomotorische vaardigheden. Stereotactische vaardigheid verwijst naar de nauwkeurige positionering van ultrasone transducers op het lichaam, gebaseerd op driedimensionale anatomische kenmerken. Psychomotorische vaardigheid beschrijft de relatie tussen cognitieve functie en fysieke beweging die coördinatie, behendigheid en manipulatie beïnvloedt. Het vergroten van kennis en bewustzijn over deze vaardigheden ondersteunt de ontwikkeling van FoCUS-trainees.

Dit artikel presenteert concepten voor hoogwaardige beeldacquisitie in FoCUS, met zowel pragmatische overwegingen als aandacht voor stereotactische en psychomotorische vaardigheden. In het bijzonder bespreekt het de optimale positionering van de patiënt, de manipulatie van de transducer en suggereert het tips om het gebruik van phased array transducers te optimaliseren. Ten slotte onderzoekt het beeldoptimalisatie voor 2-dimensionale (B-modus of 2D-modus) en bewegingsmodi (M-modus).

Protocol

Dit materiaal is het originele werk van de auteurs, dat niet eerder elders is gepubliceerd. Het beschreven protocol is voor klinisch gebruik en niet voor onderzoeksdoeleinden. Geanonimiseerde beelden werden verkregen uit een vrijwilligersmodel in een niet-klinische omgeving. De auteurs streefden niet naar een formele "Niet gereguleerde" bepaling van de IRB in overeenstemming met het institutionele beleid, omdat de activiteit buiten de Common Rule en FDA-definities van onderzoek bij mensen valt.

1. De transducer

1. Gebruik de phased array transducer. Dit is een 4-12 MHz transducer die diep in de thoracale ruimte doordringt, vanwege de lage frequentie in vergelijking met andere ultrasone transducers.
   1. Selecteer de phased array transducer met behulp van de examenknop op het apparaat en selecteer het hartonderzoek of een gelijkwaardig beschikbaar examen.
2. Oefen met transducers van verschillende leveranciers om ervaring op te doen en iemands cognitieve vaardigheden voor transducermanipulatie te verfijnen.
3. Oefen transducermanipulatie met beide handen om ambidexteriteit te ontwikkelen, wat nodig kan zijn bij het werken in beperkte klinische omgevingen.
4. Veranker de dominante hand terwijl u de ultrasone transducer op de patiënt houdt, met het vetkussen van het mediale aspect van de hand.
   OPMERKING: Dit zorgt voor extra stabiliteit en vermindert fouten veroorzaakt door grote bewegingen. Het vasthouden van de transducer bij de basis, zonder verankering, resulteert in onbedoelde bewegingen, waardoor de mogelijkheid om de beeldas en oriëntatie te behouden wordt voorkomen.
5. Gebruik twee handen voor transducermanipulatie om de ultrafijne aanpassingen te verbeteren die vaak nodig zijn voor optimale weergaven. Plaats de dominante hand op de basis van de transducer met de niet-dominante hand op de staart van de transducer, voor extra stabiliteit en geleide beweging.

2. Positionering van de patiënt

1. Verkrijg de PLAX-, PSAX-, A4C-, SC4C- en IVC-weergaven in rugligging.
2. Instrueer de patiënt om zijn linkerarm boven zijn hoofd te strekken en op zijn linkerkant te liggen en beelden in deze positie te verkrijgen als ze niet in rugligging kunnen worden verkregen.
   OPMERKING: Dit resulteert in uitbreiding van de intercostale ruimtes voor grotere beeldvensters.
   1. Plaats een wig of dekenrol achter de rechter bovenromp van de patiënt als de patiënt niet gemakkelijk tot 45° kan draaien of zijn ledematen kan verplaatsen. Postoperatieve en intensive care-patiënten hebben vaak ondersteuning nodig om de juiste positionering voor FoCUS-onderzoek te behouden.
3. Drapeer de borst naar wens van de patiënt en zorg ervoor dat de patiënt weet waar de transducer zal worden geplaatst voordat hij aan het onderzoek begint.
4. Manipuleer het borstweefsel om optimale beeldacquisitie mogelijk te maken.
   1. Indien mogelijk, instrueer de patiënt om te helpen bij het bewegen van het borstweefsel met zijn rechterhand.
5. Bespreek de geschiktheid van het verwijderen of verplaatsen van monitoren vooraf met verpleegkundigen aan het bed en andere relevante zorgverleners.
6. Verander of verwijder geen buizen, leidingen of afvoeren voor beeldvormingsdoeleinden. Bespreek de duur van de apparaten met de relevante zorgverleners en overweeg de patiënt opnieuw te maken na het verwijderen ervan.

3. Transducer manipulatie

1. Waardeer en begrijp de definities van transducerbewegingen om optimale beeldacquisitie mogelijk te maken en zorg voor consistente terminologie voor communicatie tussen providers, vooral tijdens het lesgeven (figuur 1 en tabel 1).

4. 2D-beeldoptimalisatie

1. Pas de diepte aan (ongeveer 12-16 cm, afhankelijk van de weergave) om de structuur van belang te zien.
2. Pas de versterking aan om de helderheid van de afbeelding te optimaliseren.
3. Pas de focus aan op de diepte van de structuur van belang om de resolutie te verbeteren.

5. Bewegingsmodus (M-modus)

1. Gebruik de M-modus om een enkele scanlijn weer te geven (waar de cursor ook is geplaatst) van de B-modusafbeelding (Y-as) tegen de tijd (X-as).
   OPMERKING: Deze modus kan operators helpen de dynamische relatie van verschillende structuren in de loop van de tijd te begrijpen en is nuttig bij veel verschillende beoordelingen, waaronder IVC-grootte en -variabiliteit en E-punt septumscheiding (EPSS).
2. Gebruik de knop met de letter "M" erop om de M-modus in te schakelen.
   OPMERKING: M-modus is een aan/uit-knop die uniek is voor elke machine.

6. Parasternale lange as (PLAX)

OPMERKING: De PLAX verwijst naar het verkrijgen van een beeld dat zich langs de lange as van het hart bevindt (figuur 2).

1. Plaats de patiënt in rugligging. Als het moeilijk is om het PLAX-beeld te verkrijgen, plaatst u de patiënt aan de linkerkant en strekt u indien mogelijk zijn arm boven zijn hoofd uit.
2. Plaats de transducer in een schuine hoek tussen de derde en vijfde intercostale ruimte van het linker parasternale gebied, waarbij de transducermarker naar de rechterschouder van de patiënt wijst.
   1. Visualiseer de rechterventrikel, linker ventrikel, linker atrium, mitralisklep, linkerventrikel uitstroomkanaal, aortaklep en dalende thoracale aorta in deze afbeelding.
   2. Visualiseer dat de mitralisklep en de aortaklep samen openen en sluiten, om ervoor te zorgen dat het beeld niet wordt vervroegd. Foreshortening is waar het ultrasone vlak niet door de ware top van de structuur snijdt, waardoor het waargenomen beeld verandert.
3. 2D-beeldoptimalisatie
   1. Begin met een begindiepte van ongeveer 15-20 cm. Pas de diepte aan zodat de punt van de mitralisklep zich in het midden van het beeld bevindt en de dalende thoracale aorta (diep naar het linkeratrium) zichtbaar is.
   2. Pas de versterking aan om de zichtbaarheid van het myocard en de mitralisklep te maximaliseren.
   3. Verplaats de focus naar het interessegebied, het meest gericht op de diepte van de mitralisklep.
   4. Gebruik de M-modus voor EPSS of fractionele verkorting.

7. Parasternale korte as (PSAX; Figuur 3)

1. Plaats de patiënt in dezelfde positie voor de PSAX als voor de PLAX.
2. Plaats de transducer ongeveer 90° ten opzichte van de transducer in de PLAX.
   1. Verkrijg een optimale PLAX en draai de transducer langzaam met de klok mee zonder de transducer van de borst van de patiënt op te tillen, totdat de transducer schuin over de derde tot vijfde intercostale ruimte van het parasternale gebied is gericht, waarbij de transducermarker naar de linkerschouder van de patiënt wijst.
      OPMERKING: Overrotatie voorbij 90° kan leiden tot interventriculaire septumafplatting en ten onrechte verschijnen als rechterventrikelvolume of drukoverbelasting.
   2. Kantel de transducer totdat de midden-papillaire spieren worden gevisualiseerd voor de FoCUS-beoordeling.
      OPMERKING: De papillaire spieren moeten synchroon bewegen met de linker ventrikelwand. Als de papillaire spieren lijken te stuiteren of fladderen onafhankelijk van de linker ventriculaire wand, kan dit betekenen dat het beeld de mitralisklepfolder vastlegt als gevolg van het feit dat ze buiten de as zijn.
   3. Kantel de transducer naar de basis van het hart, om de bi-leaflet mitralisklep te visualiseren, aanvankelijk gevolgd door de driebladige aortaklep.
3. 2D-beeldoptimalisatie
   1. Begin met een dieper beeld (ongeveer 16 cm) om eventuele pleurale effusie te identificeren.
   2. Pas de diepte aan om de volledige diepte van de linker ventrikel en een paar centimeter daarbuiten op te nemen, om ervoor te zorgen dat een pericardiale effusie volledig wordt gevisualiseerd.
   3. Pas de versterking aan om de visualisatie van het septum en de papillaire spieren te maximaliseren.
   4. Pas de focus aan op de papillaire spieren.

8. Apicale vierkameraanzicht (A4C; Figuur 4)

OPMERKING: Beelden bij patiënten met chronische obstructieve longziekte (COPD) en anderszins ontstoken thoracale holtes worden meer mediaal verkregen en beelden bij patiënten met linkerventrikelhypertrofie (LVH) of hartfalen met verminderde ejectiefractie (HFrEF) hebben hun zicht meer lateraal.

1. Plaats de patiënt met zijn linkerarm gestrekt boven zijn hoofd en liggend op zijn linkerkant. Als er een significant artefact aanwezig is, laat de patiënt dan uitademen en zijn adem inhouden om pulmonale artefacten te minimaliseren.
2. Plaats de transducer in de vierde tot en met zesde intercostale ruimte langs de linker voorste oksellijn (inferolateraal naar de linker borstspier), met de transducermarker naar de linker oksel gericht. Verplaats de transducer lateraal, mediaal of caudaal, indien nodig om een optimaal A4C-beeld te verkrijgen.
   1. Til het borstweefsel op en duw superieur langs de inframammaire plooi als dat nodig is.
   2. Als de linkerventrikeltop niet volledig wordt gevisualiseerd, beweegt u de transducer lateraal terwijl u de transducer naar de rechterschouder oriënteert.
   3. Plaats de marker op de phased array transducer tussen de posities twee en drie uur. In het normale hart bevindt de top van de linker ventrikel zich aan de bovenkant en het midden van de sector, de rechterkamer is driehoekig en kleiner en het myocard moet uniform zijn van de top tot de atrioventriculaire kleppen. Als dit niet het geval is, kan het beeld worden verkort en moet het worden geoptimaliseerd en verkregen uit een lagere intercostale ruimte.
   4. Kantel de cephalad van de transducer ongeveer 60°, zodat de A4C-weergave een A4C-hartbeeld kan vastleggen dat zowel atria, ventrikels, het interventriculaire septum als de laterale delen van de tricuspidalis- en mitralisannuli omvat. De aortaklep en het linkerventrikeluitstroomkanaal mogen niet aanwezig zijn in een A4C-weergave en zijn alleen aanwezig in een apicale vijfkamerweergave.
   5. Visualiseer de mitralisklep, de tricuspidaliskleppen en het interventriculaire septum op het A4C-beeld. Als beide kleppen en het interventriculaire septum niet worden gevisualiseerd, moet het beeld verder worden geoptimaliseerd.
   6. Schuif de transducer omhoog of omlaag in een ribruimte en kantel de basis van de transducer naar beneden (craniaal) om het beeld van de kleppen te verbeteren. Als de basis van de transducer te ver naar beneden (craniaal) is gekanteld, verschijnt een apicale weergave met vijf kamers, inclusief de aortaklep, en moet de transducer weer omhoog worden gekanteld (caudaal) om de A4C-weergave te optimaliseren. Als de basis van de transducer te ver omhoog (caudaal) wordt gekanteld, verschijnt de coronaire sinus en moet de transducer terug naar beneden worden gekanteld (craniaal).
   7. Draai de basis van de transducer naar de middellijn van de patiënt om de interventriculaire septumpositie te optimaliseren, die verticaal in het midden van het beeld aanwezig moet zijn. Minimale rotatie moet vereist zijn. Bij over-gedraaid zal een tweekamerbeeld worden waargenomen.
3. 2D-beeldoptimalisatie
   1. Vergroot de diepte om beide boezems op het diepste punt van het beeld op te nemen, naast het accommoderen van de linker- en rechterventrikelvrije wanden (ongeveer een begindiepte van 20 cm).
   2. Pas de versterking aan om de zichtbaarheid te maximaliseren, wat vaak resulteert in verhoogde echogeniciteit, van het myocardium, de mitralisvalvulaire annulus en de tricuspidalisvalvulaire annulus.
   3. Pas de focus aan op de diepte van de valvulaire annuli (de tricuspidalis annulus wordt het meest gebruikt). Deze diepte zal ook geschikt zijn bij de overgang naar een apicale vijf-weergave, indien gewenst.

9. Subcostale vierkameraanzicht (SC4C; Figuur 5)

1. Plaats de patiënt liggend voor het subcostale vierkamerzicht. Buig de knieën van de patiënt en ondersteun ze om de gebogen positie te behouden, om de buikspiertonus te verminderen voor gemakkelijkere compressie van de transducer.
2. Plaats de transducer bijna plat op de subxiphoïde buik van de patiënt, waarbij de hand van de operator bovenop de transducer cefaladdruk levert. Zoek de lever en laat de transducer vervolgens in een ondiepere hoek (vaak minder dan 30 °) tegen het subxiphoïde deel van de buik van de patiënt op een cephalad-manier vallen, met de transducermarker aan de linkerkant van de patiënt, ongeveer wijzend naar drie uur. Neem de lever op in de afbeelding, zodat deze kan worden gebruikt als een akoestisch venster om dit beeld te verkrijgen.
   1. Houd de laterale aspecten van de transducer vast met de vingers, niet onder de transducer, om de transducer op de juiste manier af te vlakken. Gebruik de wijsvinger om neerwaartse druk uit te oefenen.
3. 2D-beeldoptimalisatie
   1. Begin met een begindiepte van 18-24 cm. Pas de diepte aan om de lever op te nemen als een echografisch venster voor de echografie. De optimale diepte varieert van patiënt tot patiënt op basis van de lichaamsgewoonte en levergrootte van de patiënt.
   2. Verminder de winst, omdat de lever vaak een goed medium biedt om geluidsgolven door te geven.
   3. Verhoog de brandpunten om zich te concentreren op de hartstructuren van belang onder de lever.
   4. Instrueer niet-geïntubeerde patiënten om een inspiratoire hold uit te voeren, omdat dit vaak de kwaliteit van het beeld verhoogt.

10. Inferieure vena cava (IVC; Figuur 6)

1. Plaats de patiënt liggend voor de IVC-weergave.
2. Begin met de subcostale weergave en draai de transducer vervolgens tegen de klok in totdat samenvloeiing van het rechteratrium en IVC wordt gewaardeerd en de transducer in de lengterichting in de bovenbuik wordt geplaatst, rechts van de middellijn van de patiënt. Optimaliseer het beeld door de transducer te kantelen totdat de IVC volledig is gevisualiseerd en vervolgens door de cephalad van de transducer te schommelen totdat de samenvloeiing van de IVC en het rechteratrium volledig is gevisualiseerd. Pas de transducer aan (meestal met minimale rotatie) totdat de IVC over het hele scherm wordt gevisualiseerd.
   1. Visualiseer het juiste atrium, IVC, lever en leverader in een optimaal beeld.
   2. Verwar de IVC niet met de aorta. De aorta wordt lateraal van de IVC achtergelaten en zal de lever niet raken. De IVC zal altijd de lever raken en is vaak aan beide zijden omgeven door lever.
      1. Waardeer dat leveraders vaak in het IVC kunnen worden gezien, wat een andere manier biedt om te bewijzen dat de structuur die wordt afgebeeld de IVC is.
      2. Gebruik pulsgolfsnelheid om de veneuze (versus arteriële) golfvorm te visualiseren en bevestig dat het vat dat wordt afgebeeld de IVC is en niet de aorta.
3. Meet IVC-diameters op de middellijn en het midden van de expiratie. Meet de diameter van de IVC niet aan de zijkant, wat de diameter van de IVC zou kunnen onderschatten.
4. 2D-beeldoptimalisatie
   1. Minimaliseer de diepte om alleen de IVC op te nemen. Neem de rug niet op in de afbeelding.
   2. Pas de versterking aan om hetzelfde te zijn als voor de subcostale weergave.
   3. Pas de focus aan op de diepte van de IVC.
   4. Plaats de cursor op 1-3 cm van de samenvloeiing van de IVC en het rechteratrium en pas de M-modus toe om de ademhalingsvariatie van de IVC te evalueren.

Representative Results

Representatieve beelden verkregen uit het hierboven gepresenteerde focuscardiale echografieprotocol zijn weergegeven in figuur 2, figuur 3, figuur 4, figuur 5 en figuur 6, die de haalbaarheid van de beschreven techniek aantonen. Deze beelden zijn gemaakt met de phased array 5-1 MHz transducer. De parasternale lange as (PLAX) afbeelding verkregen uit protocol sectie 7 wordt weergegeven in figuur 2. De afbeelding van de parasternale korte as (PSAX) verkregen uit protocolsectie 8 wordt weergegeven in figuur 3. De afbeelding van de apicale vierkamer (A4C) verkregen uit protocolsectie 9 wordt weergegeven in figuur 4. Het subcostale vierkamerbeeld (SC4C) verkregen uit protocolsectie 10 wordt weergegeven in figuur 5. Het inferieure vena cava (IVC) beeld verkregen uit protocol sectie 11 wordt weergegeven in figuur 6. De representatieve beelden werden verkregen van een vrijwilligersmodel in een niet-klinische omgeving, die geen klinische zorg onderging op het moment dat de beelden werden verkregen.

Term	Waarom			Beweging van de transducer
Glijden	Op zoek naar het beste echografische venster, het volgen van een structuur of het verplaatsen naar een ander deel van het lichaam			Verplaats de hele transducer in een specifieke richting zonder rotatie of veranderingen in de hoek, oriëntatie of compressie van de transducer.  Sommige literatuur specificeert dat glijden beweging is langs de lange as van de transducer, terwijl vegen beweging langs de korte as is.
Kantelen	Dit maakt het mogelijk om meerdere dwarsdoorsnedebeelden van verschillende hartstructuren te visualiseren			Verander de hoek van de transducer, in de korte as, ten opzichte van de patiënt op een zijwaartse manier.
Draaien	Meestal gebruikt om te schakelen tussen de lange en korte as - in FoCUS kan dit worden gebruikt om van parasternale lange as naar parasternale korte as te gaan.			Draai de transducer met de klok mee of tegen de klok in ten opzichte van de centrale as. De positie en hoek tussen de transducer en de patiënt blijft behouden.
Rots	Rocking stelt de provider in staat om het interessegebied te centreren, vaak aangeduid als in-plane motion			Verander de hoek van de transducer in de lange as ten opzichte van de patiënt.

Tabel 1: Manipulatie van transducers.

Figuur 1: Phased array transducer manipulatie/beweging (schuiven, kantelen, roteren, schommelen). 

Figuur 2: Beeld van de parasternale parasternale lange as. 

Figuur 3: Beeld van de parasternale korte as van de cardiale echografie.

Figuur 4: Beeld van de gefocusseerde cardiale echografie apicale vierkamer.

Figuur 5: Beeld van de subcostale vier kamers van de cardiale echografie. 

Figuur 6: Gefocusseerd cardiale echografie inferieur vena cava beeld. 

Discussion

Het doel van deze publicatie is om praktische aanbevelingen en best practices te geven om optimale FoCUS-beelden te bereiken in uitdagende klinische omgevingen. Formele echografieseminars, klinische ervaring en observaties van leerlingen tijdens hands-on lesgeven hebben inzicht gegeven in valkuilen en minder optimale tendensen. Als gevolg hiervan zijn veel factoren die de stereotactische en psychomotorische vaardigheden beïnvloeden duidelijk geworden. Hoewel dit materiaal wordt beschreven in relatie tot FoCUS-onderzoeken, kunnen veel van de principes worden toegepast op andere point-of-care echografie-onderzoeken en ultrasone transducertypen. Naast het beïnvloeden van leerlingen, kunnen instructeurs deze concepten opnemen in hun lesmateriaal en methodologie.

Er zijn veel basisprincipes van echografie die moeten worden overwogen om optimale beelden te verkrijgen. De juiste selectie van de transducer is van cruciaal belang voor een optimale beeldacquisitie. De phased array transducer, een 4-12 MHz transducer die diep in de thoracale ruimte doordringt, moet worden gebruikt voor het FoCUS-onderzoek. Het gebruik van de phased array transducer vereist delicate en fijne aanpassingen via de hand om een beeld te optimaliseren. Leerlingen overcompenseren aanpassingen vaak door de hand of transducer snel te bewegen. Men moet beseffen dat transducerbewegingen op de huid klein zijn, maar geassocieerd met langere booglengtebewegingen die worden opgelegd aan diepere anatomische structuren.

Om expertise in FoCUS te ontwikkelen, moeten providers met beide handen oefenen om ambidexteriteit te ontwikkelen en oefenen met transducers van verschillende leveranciers om hun cognitieve vaardigheden voor transducermanipulatie te verfijnen. Afhankelijk van de leverancier en apparaatspecificatie variëren ultrasone transducers in vormfactor, totaalgewicht, gewichtsverdeling, warmteontwikkeling en connectiviteit (snoer versus draadloos). Dit kan van invloed zijn op de gebruikerservaring, zoals een verhoogde behoefte aan een koppelingsmiddel, de cadans van de beweging van de transducer tussen vensters en fijne beeldaanpassingen. Met de ontwikkeling van capacitieve micromachined ultrasone transducers kan een universele transducer een vormfactor hebben die verschilt van traditionele phased array transducers, die gebruikers de gewenste frequentiebereikinstelling bieden.

Patiëntpositionering vergemakkelijkt optimale beeldvorming bij patiënten met aanvankelijk uitdagende beelden. Het FoCUS-onderzoek wordt meestal uitgevoerd in rugligging, maar de PLAX, PSAX en A4C kunnen verder worden geoptimaliseerd door de patiënt te instrueren zijn linkerarm boven zijn hoofd uit te strekken en op zijn linkerkant te liggen. Uitgebreid zacht borstweefsel, eerdere thoracale operaties en apparaten kunnen de optimale beeldacquisitie verder remmen. Als het comfort en het vermogen van de patiënt het toelaten, kan de patiënt zijn borst manipuleren of kan de niet-dominante hand van de scanner worden gebruikt om het borstweefsel te verplaatsen. Patiënten die een borstamputatie of thoracotomie hebben ondergaan, kunnen pijn hebben bij het aanbrengen van transducers en verbanden of apparaten die interfereren. Borstimplantaten kunnen worden aangetroffen en worden gevisualiseerd als grote hypoechoïsche ruimtes op beeldvorming. Beeldvorming via verbanden en rond apparaten resulteert vaak in off-axis afbeeldingen, artefacten of lege afbeeldingen en wordt niet aanbevolen. Alternatieve beeldvormingsmodaliteiten moeten worden overwogen.

De positionering van het ultrasone apparaat zorgt voor maximaal gemak en de mogelijkheid om optimale beelden te verkrijgen. Door het stand-alone rechtopstaande echoapparaat aan dezelfde kant van de patiënt te plaatsen als de zorgverlener, kan de zorgverlener met de ene hand scannen terwijl hij met de andere hand knobologie uitvoert voor beeldoptimalisatie. Een rechtshandige zorgverlener staat over het algemeen aan de rechterkant van de patiënt, met het echoapparaat aan dezelfde kant, zodat ze met hun rechterhand kunnen scannen terwijl ze de instellingen met hun linkerhand manipuleren. Een linkshandige zorgverlener staat over het algemeen aan de linkerkant van de patiënt, met het echoapparaat aan dezelfde kant, zodat ze met hun linkerhand kunnen scannen terwijl ze de instellingen op het echoapparaat met hun rechterhand manipuleren. Zorgverleners moeten gemakkelijk worden met transducermanipulatie met beide handen, omdat de klinische omgeving de beschikbare ruimte kan dicteren.

Om de beeldvormingsmogelijkheden van het echografieapparaat volledig te benutten, moeten providers in staat zijn om de beelddiepte, versterking en focus in realtime effectief te optimaliseren. Diepte bepaalt hoe diep de ultrasone stralen doordringen en is afhankelijk van de frequentie van de transducer. Diepte is een functie die wordt aangepast met een knop op het ultrasone apparaat dat wordt gebruikt en zich op elke machine in een andere positie bevindt. Alleen de hoeveelheid diepte die nodig is om de structuur van belang te zien, moet worden gebruikt. Onvoldoende diepte slaagt er niet in om de gewenste structuren vast te leggen. Overtollige diepte vermindert de framesnelheid en dus de beeldkwaliteit. Het verminderen van de beelddiepte en -breedte verbetert de framesnelheid. Kwantificeerbare dieptemetingen zijn aanwezig langs de rechterkant van het scherm en kunnen worden gebruikt als een schatting voor de diepte of grootte van structuren. De begindiepte is voorzien voor elke weergave, maar de optimale diepte varieert van patiënt tot patiënt, afhankelijk van de lichaamsgewoonte en anatomische variatie.

De versterking optimaliseert de helderheid van het beeld; het verhoogt of verlaagt de amplitude van de terugkerende ultrasone signalen, wat de helderheid beïnvloedt van wat op het scherm wordt gevisualiseerd (helderheidsmodus of B-modus). Under-gain en over-gain zijn termen die worden gebruikt om beelden te beschrijven die respectievelijk te donker en te helder zijn. Onderbelichte afbeeldingen verminderen het vermogen om relevante structuren te visualiseren, terwijl over-verkregen afbeeldingen artefacten versterken. Alle ultrasone apparaten kunnen de versterking van het hele beeld uniform aanpassen (verhogen of verlagen), terwijl sommige de versterking op verschillende diepten individueel kunnen aanpassen, de zogenaamde tijdwinstcompensatie (TGC). De versterking kan op de machine worden aangepast via een draaiknop, knop of hendel, afhankelijk van de fabrikant van de machine.

Met TGC kan de versterking individueel op verschillende diepten worden aangepast. Dit wordt meestal bereikt door middel van een kolom met knoppen die van links naar rechts kunnen worden aangepast. De bovenste rijen TGC-knoppen passen de gebieden van het beeld aan met minder diepte (het nabije veld), terwijl de onderste rijen knoppen de gebieden met de grootste diepte (het verre veld) aanpassen. Sommige machines vereenvoudigen de beschikbare knoppen naar "near field" en "far field" om respectievelijk de bovenkant (ondiepste helft) en onderkant (diepste helft) van het beeld aan te passen. TGC wordt op elke machine anders afgesteld, afhankelijk van hoe de fabrikant de knoppen heeft ingesteld. Het kan een set hendels zijn die overeenkomen met de diepte van het veld, of een set van drie dia's voor "dichtbij", "midden" en "ver" veld.

De focus, ook wel bekend als de brandpuntszone, concentreert de ultrasone golven op een specifieke diepte en is de locatie langs de ultrasone straal die de laterale resolutie maximaliseert. De brandpuntinstelling past de brandpuntszone aan (vaak bovenop de dieptemarkering) om te worden uitgelijnd op de diepte die overeenkomt met het beeld van belang. Het brandpunt of de brandpuntszone wordt op elke machine gelabeld en kan omhoog of omlaag worden aangepast door de provider die de scan uitvoert.

De progressie van FoCUS-echografische vensters (secties 8-12) is consistent met de onderzoekssequentie¹¹ van de American Society of Echocardiography en wanneer de tijd het toelaat, wordt aanbevolen deze sequentie consequent te volgen. Een standaard examenreeks zorgt ervoor dat onverwachte bevindingen niet worden gemist en bouwt een repertoire van consistentie op in exameninhoud en bouwt competentie op. Bovendien kunnen seriële onderzoeken ter vergelijking worden uitgevoerd voor en na een interventie, zoals een vloeibare bolus of het starten van vasoactieve medicijnen, om te beoordelen op interventie-effect¹².

Aanvullende ultrasone modaliteiten, zoals kleurdoppler en pulsgolf (PW) doppler, vergroten de klinische informatie die door FoCUS wordt verstrekt. In kleur doppler geeft rood de bloedstroom naar de sonde aan, terwijl blauw de stroom van de sonde aangeeft. Een voorbeeld van deze toepassing is wanneer color-flow doppler wordt toegepast op de mitralisklep in de A4C-weergaven. Een blauwgekleurde stromingsstraal die van de linker ventrikel naar het linker atrium gaat tijdens ventriculaire systole duidt op mitralisklepregurgitatie. Een nuttige toepassing van PW doppler is om snel de cardiale output te schatten. Dit wordt gedaan door het A5C-beeld te verkrijgen door eerst het A4C-beeld te verkrijgen en de sonde enigszins cefalad te kantelen, totdat de aortaklep (AV) en het linkerventrikeluitstroomkanaal (LVOT) verschijnen. Vervolgens wordt de PW-doppler aangebracht en de dopplerpoort (twee horizontale lijnen) ongeveer 1 cm boven de AV in de LVOT geplaatst, voordat de PW-doppler wordt geactiveerd. Het traceren van de systolische golfvorm verwekt de LVOT-snelheidstijdintegraal (VTI). Een LVOT VTI van minder dan 18 cm suggereert een lage cardiale output.

Competentie in FoCUS-beeldacquisitie vereist passende training en kwaliteitsborging. Clinici moeten een minimumportfolio voltooien onder toezicht van een mentor. zoals aanbevolen door verschillende maatschappelijke instanties^13,14. De stereotactische en psychomotorische aspecten van FoCUS vereisen herhaling, tijd en ervaring om meesterschap te bereiken. De ervaring moet de uitvoering van onderzoeken omvatten bij patiënten met verschillende lichaamsgewoonten in een verscheidenheid aan klinische omgevingen.

Er zijn enkele klinische scenario's waarin beperkingen niet kunnen worden overwonnen. Een ervaren aanbieder herkent situaties waarin FoCUS niet mag worden uitgevoerd en voert alternatieve onderzoeken uit, zoals transesofageale echocardiografie of formeel uitgebreid transthoracaal echocardiogram. Adequate beelden kunnen niet worden verkregen bij patiënten met een open borstkas of met diffuus subcutaan emfyseem dat de borstwand aantast. Willekeurig gebruik van FoCUS kan leiden tot verdere onnodige tests, onnodige interventies als gevolg van vals-positieve bevindingen of ontoereikende verwerking van vals-negatieve bevindingen². FoCUS mag niet worden gebruikt voor de identificatie van subtiele afwijkingen. Hoewel transducers die worden gebruikt voor FoCUS compacter en draagbaarder zijn geworden, beschikken deze apparaten niet over de complexe beeldverbetering, artefactreductiemogelijkheden en hogere resolutiemogelijkheden van state-of-the-art instrumenten die worden gebruikt in formele echocardiografie¹⁵. Diagnose van complexe en ongebruikelijke cardiale pathologieën valt buiten het bereik van FoCUS. Kwantificering van de ernst van regurgitant of stenotische valvulaire laesies mag niet worden uitgevoerd met FoCUS alleen. In plaats daarvan moet FoCUS worden gebruikt om significante afwijkingen van normaal te detecteren en worden deze meestal gerapporteerd als "aanwezig" of "afwezig"¹⁵.

Hoewel FoCUS al tientallen jaren goed ingeburgerd is binnen de cardiologiegemeenschap, is het gebruik ervan nu vrijwel alomtegenwoordig in spoedeisende geneeskunde en kritieke zorg, en breidt het zich uit naar andere zorginstellingen¹⁶. Naarmate de echografietechnologie verbetert en apparaten draagbaarder worden, wordt FoCUS een belangrijk hulpmiddel voor zowel diagnose als begeleiding van hartaandoeningen. Na verloop van tijd kan competentie in FoCUS worden bereikt door een gestructureerde en consistente benadering van de examenvolgorde, het gebruik van de juiste terminologie en de ontwikkeling van stereotactische en psychomotorische vaardigheden.

FoCUS is een beperkte, probleemgerichte toepassing van echocardiografie die zich snel uitbreidt in de klinische omgeving. Competentie in FoCUS omvat beheersing van de stereotactische en psychomotorische vaardigheden die nodig zijn voor transducermanipulatie en beeldacquisitie. Competentie vereist ook de mogelijkheid om de opstelling te optimaliseren, problemen met beeldacquisitie op te lossen en de echografische beperkingen te begrijpen als gevolg van complexe klinische omgevingen en patiëntpathologie. We beschrijven methoden voor transducermanipulatie, bekijken veelvoorkomende valkuilen van transducerbewegingen en stellen tips voor om het gebruik van phased array-transducers te optimaliseren.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Aquasonic ultrasound gel	Parker	30592052	https://dr.graphiccontrols.com/en/catalog/ultrasound-gel/parker-laboratories-01-50-aquasonic-100-gel-5l-1332e66e/
Philips Sparq ultrasound machine	Phillips		https://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC795090CC/sparq-ultrasound-system#documents