Fehlerbehebung bei der FoCUS-Bildaufnahme: Patientenpositionierung, Schallkopfmanipulation und Bildoptimierung

Summary

Hier stellen wir ein Protokoll vor, das es Anbietern ermöglicht, fokussierten Herzultraschall (FoCUS) im klinischen Umfeld durchzuführen. Wir beschreiben Methoden zur Manipulation von Aufnehmern, gehen auf häufige Fallstricke bei Aufnehmerbewegungen ein und geben Tipps zur Optimierung der Verwendung von Phased-Array-Aufnehmern.

Abstract

Der fokussierte Herzultraschall (FoCUS) ist eine begrenzte, von Ärzten durchgeführte Anwendung der Echokardiographie, um Echtzeitinformationen für die Patientenversorgung bereitzustellen. Diese Untersuchungen am Krankenbett sind problemorientiert, werden schnell und wiederholt durchgeführt und sind weitgehend qualitativer Natur. Die Kompetenz in FoCUS umfasst die Beherrschung der stereotaktischen und psychomotorischen Fähigkeiten, die für die Manipulation des Schallkopfs und die Bildaufnahme erforderlich sind. Kompetenz erfordert auch die Fähigkeit, den Aufbau zu optimieren, Fehler bei der Bildaufnahme zu beheben und die sonografischen Einschränkungen aufgrund komplexer klinischer Umgebungen und der Patientenpathologie zu verstehen. In diesem Beitrag werden Konzepte für eine erfolgreiche, qualitativ hochwertige zweidimensionale (B-Mode) Bildaufnahme in FoCUS vorgestellt.

Konzepte der qualitativ hochwertigen Bildaufnahme lassen sich auf alle etablierten sonographischen Fenster der FoCUS-Untersuchung anwenden: die parasternale Längsachse (PLAX), die parasternale kurze Achse (PSAX), die apikale Vierkammer (A4C), die subcostale Vierkammer (SC4C) und die untere Hohlvene (IVC). Die apikale Fünfkammeransicht (A5C) und die subcostale Kurzachse (SCSA) werden erwähnt, aber nicht eingehend diskutiert. Eine pragmatische Abbildung, die die Bewegungen des Phased-Array-Wandlers veranschaulicht, dient ebenfalls als kognitive Hilfe bei der FoCUS-Bildaufnahme.

Introduction

Der fokussierte Herzultraschall (FoCUS) ist eine begrenzte, von Ärzten durchgeführte Anwendung der Echokardiographie, die sofortige anatomische, physiologische und funktionelle Informationen für die Patientenversorgung liefert. Diese Untersuchungen, bestehend aus fünf klassischen Ansichten, sind problemorientiert, werden in Echtzeit am Krankenbett durchgeführt und ersetzen keine umfassenden echokardiographischen Untersuchungen ^1,2. Aufgrund des fokussierten Charakters dieser Untersuchungen werden sie oft wiederholt durchgeführt, wenn sich der klinische Status ändert oder eine serielle Überwachung erforderlich ist. Es ist wichtig, ein standardisiertes Training zu haben und nach Möglichkeit adäquate Bilder aller fünf Ansichten zu erhalten, da einige Ansichten je nach Patient und Pathologie nur begrenzte Informationen liefern können.

Der Einsatz von FoCUS nimmt rasant zu. Viele klinische Landschaften, wie z.B. die perioperative Anästhesiologie, die Intensivmedizin und die Notfallmedizin ^1,2,3, setzen FoCUS inzwischen routinemäßig ein. Auch stationäre medizinische Stationen und ambulante klinische Versorgungseinrichtungen setzen dieses Instrument ein, um die klinische Praxis zu verbessern ^4,5,6. Infolgedessen haben mehrere gesellschaftliche Gremien, wie die American Society of Echocardiography, die Society of Critical Care Medicine und das American College of Emergency Physicians, Leitlinien und Empfehlungen für die FoCUS-Kompetenz und den Tätigkeitsbereich ^7,8,9 veröffentlicht. Obwohl diese Leitlinien und Empfehlungen nicht kodifiziert sind, ist ein Großteil des Inhalts konsistent und beeinflusst die FoCUS-Ausbildungscurricula¹⁰.

Über die Didaktik und Bildinterpretation hinaus umfasst die Kompetenz in FoCUS die Beherrschung stereotaktischer und psychomotorischer Fähigkeiten. Stereotaktisches Geschick bezieht sich auf die genaue Positionierung von Ultraschallwandlern am Körper, basierend auf dreidimensionalen anatomischen Merkmalen. Psychomotorik beschreibt die Beziehung zwischen kognitiver Funktion und körperlicher Bewegung, die Koordination, Geschicklichkeit und Manipulation beeinflusst. Die Erweiterung des Wissens und des Bewusstseins für diese Fähigkeiten unterstützt die Entwicklung der FoCUS-Auszubildenden.

In diesem Artikel werden Konzepte für eine qualitativ hochwertige Bildaufnahme in FoCUS vorgestellt, wobei sowohl pragmatische Überlegungen als auch die Berücksichtigung stereotaktischer und psychomotorischer Fähigkeiten berücksichtigt werden. Konkret geht es um die optimale Positionierung des Patienten, die Manipulation des Schallkopfs und um Tipps zur Optimierung des Einsatzes von Phased-Array-Schallköpfen. Schließlich wird die Bildoptimierung für 2-dimensionale (B-Mode oder 2-D-Modus) und Bewegungsmodi (M-Mode) untersucht.

Protocol

Bei diesem Material handelt es sich um das Originalwerk der Autoren, das bisher noch nicht an anderer Stelle veröffentlicht wurde. Das beschriebene Protokoll ist für den klinischen Gebrauch und nicht für Forschungszwecke bestimmt. Die anonymisierten Bilder wurden von einem Freiwilligenmodell in einer nicht-klinischen Umgebung gewonnen. Die Autoren beantragten keine formelle "nicht regulierte" Feststellung des IRB in Übereinstimmung mit der institutionellen Richtlinie, da die Aktivität nicht unter die Common Rule- und FDA-Definitionen der Forschung am Menschen fällt.

1. Der Wandler

1. Verwenden Sie den Phased-Array-Wandler. Dies ist ein 4-12-MHz-Schallkopf, der aufgrund seiner niedrigen Frequenz im Vergleich zu anderen Ultraschallwandlern tief in den Brustraum eindringt.
   1. Wählen Sie den Phased-Array-Schallkopf mit der Taste "Untersuchung" am Gerät aus und wählen Sie die Herzuntersuchung oder eine gleichwertige verfügbare Untersuchung aus.
2. Üben Sie mit Schallköpfen verschiedener Hersteller, um Erfahrungen zu sammeln und die eigenen kognitiven Fähigkeiten für die Handhabung von Schallköpfen zu verfeinern.
3. Üben Sie die Manipulation des Schallkopfs mit beiden Händen, um Beidhändigkeit zu entwickeln, die bei der Arbeit in begrenzten klinischen Umgebungen erforderlich sein kann.
4. Verankern Sie die dominante Hand, während Sie den Ultraschallwandler auf dem Patienten halten, mit dem Fettpolster der medialen Seite der Hand.
   HINWEIS: Dies sorgt für zusätzliche Stabilität und reduziert Fehler, die durch große Bewegungen verursacht werden. Wenn Sie den Schallkopf ohne Verankerung an der Basis halten, führt dies zu unbeabsichtigten Bewegungen, die verhindern, dass die Bildachse und -ausrichtung beibehalten werden kann.
5. Verwenden Sie zwei Hände für die Manipulation des Schallkopfs, um die ultrafeinen Einstellungen zu verbessern, die oft für eine optimale Sicht erforderlich sind. Platzieren Sie die dominante Hand auf der Basis des Schallkopfs und die nicht dominante Hand am Ende des Schallkopfs, um zusätzliche Stabilität und geführte Bewegung zu gewährleisten.

2. Lagerung des Patienten

1. Erhalten Sie die PLAX-, PSAX-, A4C-, SC4C- und IVC-Ansichten in Rückenlage.
2. Weisen Sie den Patienten an, den linken Arm über den Kopf zu strecken und sich auf die linke Seite zu legen, und machen Sie Bilder in dieser Position, wenn sie in Rückenlage nicht aufgenommen werden können.
   HINWEIS: Dies führt zu einer Ausdehnung der Interkostalräume für größere Bildgebungsfenster.
   1. Platzieren Sie einen Keil oder eine Deckenrolle hinter dem rechten Oberkörper des Patienten, wenn sich der Patient nicht leicht um 45° drehen kann, oder positionieren Sie seine Gliedmaßen neu. Postoperative Patienten und Patienten auf der Intensivstation benötigen häufig Unterstützung, um eine angemessene Positionierung für die FoCUS-Untersuchung zu gewährleisten.
3. Drapieren Sie die Brust nach den Wünschen der Patientin und stellen Sie sicher, dass die Patientin weiß, wo der Schallkopf platziert wird, bevor sie mit der Untersuchung beginnt.
4. Manipulieren Sie das Brustgewebe, um eine optimale Bildaufnahme zu ermöglichen.
   1. Wenn möglich, weisen Sie die Patientin an, das Brustgewebe mit der rechten Hand zu bewegen.
5. Besprechen Sie die Angemessenheit der Entfernung oder Verlegung von Monitoren im Voraus mit Krankenschwestern und anderen relevanten Anbietern.
6. Verändern oder entfernen Sie keine Schläuche, Leitungen oder Abflüsse zu Bildgebungszwecken. Besprechen Sie die Lebensdauer der Geräte mit den entsprechenden Anbietern und erwägen Sie eine erneute Bildgebung des Patienten nach der Entfernung.

3. Manipulation des Wandlers

1. Schätzen und verstehen Sie die Definitionen von Schallkopfbewegungen, um eine optimale Bildaufnahme zu ermöglichen, und sorgen Sie für eine konsistente Terminologie für die Kommunikation zwischen den Anbietern, insbesondere während des Unterrichts (Abbildung 1 und Tabelle 1).

4. 2D-Bildoptimierung

1. Passen Sie die Tiefe an (ca. 12-16 cm, je nach Ansicht), um die gewünschte Struktur zu sehen.
2. Passen Sie die Verstärkung an, um die Helligkeit des Bildes zu optimieren.
3. Passen Sie den Fokus an die Tiefe der gewünschten Struktur an, um die Auflösung zu verbessern.

5. Bewegungsmodus (M-Modus)

1. Verwenden Sie den M-Modus, um eine einzelne Scanzeile (unabhängig davon, wo sich der Cursor befindet) des B-Mode-Bildes (Y-Achse) im Zeitverlauf (X-Achse) anzuzeigen.
   HINWEIS: Dieser Modus kann dem Bediener helfen, die dynamische Beziehung verschiedener Strukturen im Laufe der Zeit zu verstehen, und ist bei vielen verschiedenen Beurteilungen nützlich, einschließlich IVC-Größe und -Variabilität und E-Punkt-Septumtrennung (EPSS).
2. Verwenden Sie die Taste mit dem Buchstaben "M", um den M-Modus einzuschalten.
   Anmerkungen: Der M-Modus ist eine Ein-/Aus-Taste, die für jedes Gerät einzigartig ist.

6. Parasternale Längsachse (PLAX)

HINWEIS: Die PLAX bezieht sich auf die Aufnahme eines Bildes, das sich entlang der Längsachse des Herzens befindet (Abbildung 2).

1. Legen Sie den Patienten in Rückenlage. Wenn Sie Schwierigkeiten haben, das PLAX-Bild zu erhalten, legen Sie den Patienten auf die linke Seite und strecken Sie den Arm nach Möglichkeit über den Kopf.
2. Platzieren Sie den Schallkopf in einem schrägen Winkel zwischen dem dritten und fünften Zwischenrippenraum der linken parasternalen Region, wobei der Schallkopfmarker auf die rechte Schulter des Patienten zeigt.
   1. Stellen Sie sich in diesem Bild den rechten Ventrikel, den linken Ventrikel, den linken Vorhof, die Mitralklappe, den linksventrikulären Ausflusstrakt, die Aortenklappe und die absteigende thorakale Aorta vor.
   2. Stellen Sie sich vor, wie sich die Mitralklappe und die Aortenklappe gemeinsam öffnen und schließen, um sicherzustellen, dass das Bild nicht verkürzt wird. Bei der Verkürzung durchschneidet die Ultraschallebene nicht den wahren Scheitelpunkt der Struktur, wodurch sich das wahrgenommene Bild verändert.
3. 2D-Bildoptimierung
   1. Beginnen Sie mit einer Anfangstiefe von ca. 15-20 cm. Passen Sie die Tiefe so an, dass sich die Spitze der Mitralklappe in der Mitte des Bildes befindet und die absteigende thorakale Aorta (tief im linken Vorhof) sichtbar ist.
   2. Passen Sie die Verstärkung an, um die Sichtbarkeit des Myokards und der Mitralklappe zu maximieren.
   3. Verschieben Sie den Fokus auf den interessierenden Bereich, der am stärksten auf die Tiefe der Mitralklappe fokussiert ist.
   4. Verwenden Sie den M-Modus für EPSS oder fraktionierte Verkürzung.

7. Parasternale kurze Achse (PSAX; Abbildung 3)

1. Bringen Sie den Patienten in die gleiche Position für den PSAX wie für den PLAX.
2. Platzieren Sie den Aufnehmer ca. 90° relativ zum Aufnehmer im PLAX.
   1. Erhalten Sie eine optimale PLAX und drehen Sie den Schallkopf langsam im Uhrzeigersinn, ohne den Schallkopf vom Brustkorb des Patienten anzuheben, bis der Schallkopf schräg über den dritten bis fünften Zwischenrippenraum der parasternalen Region abgewinkelt ist, wobei die Schallkopfmarkierung auf die linke Schulter des Patienten zeigt.
      HINWEIS: Eine Überdrehung über 90° hinaus kann zu einer Abflachung des interventrikulären Septums führen und fälschlicherweise als rechtsventrikuläre Volumen- oder Drucküberlastung erscheinen.
   2. Kippen Sie den Schallkopf, bis die mittleren papillären Muskeln für die FoCUS-Beurteilung visualisiert sind.
      HINWEIS: Die Papillarmuskeln sollten sich synchron zur linken Herzkammerwand bewegen. Wenn die Papillarmuskeln unabhängig von der linken Ventrikelwand zu hüpfen oder zu flattern scheinen, kann dies darauf hindeuten, dass das Bild das Mitralklappensegel erfasst, weil es nicht zur Achse passt.
   3. Kippen Sie den Schallkopf in Richtung der Basis des Herzens, um zunächst die zweiblättrige Mitralklappe und dann die dreiblättrige Aortenklappe zu visualisieren.
3. 2D-Bildoptimierung
   1. Beginnen Sie mit einem tieferen Bild (ca. 16 cm), um einen eventuellen Pleuraerguss zu erkennen.
   2. Passen Sie die Tiefe so an, dass sie die gesamte Tiefe des linken Ventrikels und einige Zentimeter darüber hinaus einschließt, um sicherzustellen, dass ein Perikarderguss vollständig sichtbar ist.
   3. Passen Sie die Verstärkung an, um die Visualisierung der Septum- und Papillarmuskulatur zu maximieren.
   4. Passen Sie den Fokus auf die Papillarmuskulatur an.

8. Apikale Vier-Kammer-Ansicht (A4C; Abbildung 4)

HINWEIS: Bilder bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und anderweitig entzündeten Brusthöhlen werden eher medial aufgenommen, und Bilder bei Patienten mit linksventrikulärer Hypertrophie (LVH) oder Herzinsuffizienz mit reduzierter Ejektionsfraktion (HFrEF) haben ihren Blick eher lateral.

1. Positionieren Sie den Patienten mit dem linken Arm über dem Kopf ausgestreckt und auf der linken Seite liegend. Wenn ein signifikantes Artefakt vorhanden ist, lassen Sie den Patienten ausatmen und den Atem anhalten, um das Lungenartefakt zu minimieren.
2. Positionieren Sie den Schallkopf im vierten bis sechsten Interkostalraum entlang der linken vorderen Achsellinie (inferolateral des linken Brustmuskels), wobei die Schallkopfmarkierung in Richtung der linken Achselhöhle zeigt. Bewegen Sie den Schallkopf je nach Bedarf seitlich, medial oder kaudal, um eine optimale A4C-Ansicht zu erhalten.
   1. Heben Sie das Brustgewebe an und schieben Sie es bei Bedarf entlang der Unterbrustfalte nach oben.
   2. Wenn die linksventrikuläre Spitze nicht vollständig sichtbar ist, bewegen Sie den Schallkopf seitlich und richten Sie ihn in Richtung der rechten Schulter aus.
   3. Positionieren Sie den Marker auf dem Phased-Array-Wandler zwischen der Zwei- und der Drei-Uhr-Position. Beim normalen Herzen befindet sich die Spitze des linken Ventrikels oben und in der Mitte des Sektors, der rechte Ventrikel ist dreieckig und kleiner, und das Myokard sollte von der Spitze bis zu den atrioventrikulären Klappen gleichmäßig sein. Wenn dies nicht der Fall ist, kann das Bild verkürzt werden und sollte optimiert und von einem niedrigeren Interkostalraum aus aufgenommen werden.
   4. Kippen Sie den Schallkopfkopf um ca. 60°, so dass die A4C-Ansicht ein A4C-Herzbild aufnehmen kann, das beide Vorhöfe, Ventrikel, das interventrikuläre Septum und die lateralen Anteile des Trikuspidal- und Mitralrings umfasst. Die Aortenklappe und der linksventrikuläre Ausflusstrakt sollten in einer A4C-Ansicht nicht vorhanden sein, sondern nur in einer apikalen Fünfkammeransicht.
   5. Visualisieren Sie die Mitralklappe, die Trikuspidalklappe und das interventrikuläre Septum auf dem A4C-Bild. Wenn beide Klappen und das interventrikuläre Septum nicht sichtbar sind, sollte das Bild weiter optimiert werden.
   6. Schieben Sie den Schallkopf einen Rippenraum nach oben oder unten und kippen Sie die Basis des Schallkopfs nach unten (kranial), um das Bild der Ventile zu verbessern. Wenn die Basis des Schallkopfs zu weit nach unten (kranial) geneigt ist, erscheint eine apikale Fünf-Kammer-Ansicht, einschließlich der Aortenklappe, und der Schallkopf sollte wieder nach oben (kaudal) geneigt werden, um die A4C-Ansicht zu optimieren. Wenn die Basis des Schallkopfs zu weit nach oben (kaudal) geneigt ist, erscheint der Koronarsinus und der Schallkopf sollte wieder nach unten (kranial) gekippt werden.
   7. Drehen Sie die Basis des Schallkopfs in Richtung der Mittellinie des Patienten, um die Position des interventrikulären Septums zu optimieren, das vertikal in der Mitte des Bildes vorhanden sein sollte. Eine minimale Rotation sollte erforderlich sein. Bei Überdrehung wird eine Zwei-Kammer-Ansicht beobachtet.
3. 2D-Bildoptimierung
   1. Vergrößern Sie die Tiefe, um beide Vorhöfe an der tiefsten Stelle des Bildes einzubeziehen, zusätzlich zur Aufnahme der linken und rechten ventrikulären freien Wand (ca. eine anfängliche Tiefe von 20 cm).
   2. Passen Sie die Verstärkung an, um die Sichtbarkeit des Myokards, des Mitralklappenanulus und des Trikuspidalklappenanulus zu maximieren, was häufig zu einer erhöhten Echogenität führt.
   3. Stellen Sie den Fokus auf die Tiefe der Klappenringe ein (am häufigsten wird der Trikuspidalanulus verwendet). Diese Tiefe ist auch geeignet, wenn Sie zu einer apikalen Fünferansicht übergehen, falls gewünscht.

9. Subcostale Vierkammeransicht (SC4C; Abbildung 5)

1. Positionieren Sie den Patienten in Rückenlage für die subcostale Vierkammeransicht. Beugen Sie die Knie des Patienten und stützen Sie ihn ab, um die gebeugte Position beizubehalten, um den Tonus der Bauchmuskulatur zu reduzieren und die Kompression des Schallkopfs zu erleichtern.
2. Platzieren Sie den Schallkopf fast flach auf dem subxiphoiden Abdomen des Patienten, wobei die Hand des Bedieners auf dem Schallkopf liegt, um den Druck auf den Kopfkopf auszuüben. Suchen Sie die Leber und lassen Sie dann den Schallkopf in einem flacheren Winkel (oft weniger als 30°) gegen den subxiphoiden Teil des Bauches des Patienten fallen, wobei der Schallkopfmarker auf der linken Seite des Patienten ungefähr auf drei Uhr zeigt. Beziehen Sie die Leber in das Bild ein, damit sie als akustisches Fenster verwendet werden kann, um dieses Bild zu erhalten.
   1. Halten Sie die seitlichen Seiten des Schallkopfs mit den Fingern fest, nicht unter dem Schallkopf, um den Schallkopf entsprechend abzuflachen. Verwenden Sie den Zeigefinger, um Druck nach unten auszuüben.
3. 2D-Bildoptimierung
   1. Beginnen Sie mit einer Anfangstiefe von 18-24 cm. Passen Sie die Tiefe so an, dass die Leber als sonografisches Fenster für den Ultraschall einbezogen wird. Die optimale Tiefe variiert von Patient zu Patient und hängt vom Körperhabitus des Patienten und der Lebergröße ab.
   2. Verringern Sie die Verstärkung, da die Leber oft ein gutes Medium für die Übertragung von Schallwellen darstellt.
   3. Vergrößern Sie die Fokuspunkte, um sich auf die interessierenden Herzstrukturen unterhalb der Leber zu konzentrieren.
   4. Weisen Sie nicht intubierte Patienten an, einen inspiratorischen Halt durchzuführen, da dies oft die Qualität des Bildes erhöht.

10. Vena cava inferior (IVC; Abbildung 6)

1. Positionieren Sie den Patienten in Rückenlage für die IVC-Ansicht.
2. Beginnen Sie mit der subcostalen Ansicht und drehen Sie dann den Schallkopf gegen den Uhrzeigersinn, bis der Zusammenfluss des rechten Vorhofs und des IVC erkannt wird, und der Schallkopf wird in Längsrichtung im Oberbauch rechts von der Mittellinie des Patienten platziert. Optimieren Sie das Bild, indem Sie den Schallkopf kippen, bis der IVC vollständig visualisiert ist, und dann den Köpfkopf des Schallkopfs schaukeln, bis der Zusammenfluss des IVC und des rechten Vorhofs vollständig visualisiert ist. Stellen Sie den Schallkopf ein (meistens mit minimaler Drehung), bis der IVC auf dem gesamten Bildschirm visualisiert ist.
   1. Visualisieren Sie den rechten Vorhof, IVC, Leber und Lebervene in einer optimalen Ansicht.
   2. Verwechseln Sie den IVC nicht mit der Aorta. Die Aorta befindet sich links seitlich des IVC und berührt die Leber nicht. Der IVC berührt immer die Leber und ist oft auf beiden Seiten von Leber umgeben.
      1. Beachten Sie, dass Lebervenen oft zu sehen sind, wenn sie in den IVC kommen, was eine weitere Möglichkeit bietet, zu beweisen, dass es sich bei der abgebildeten Struktur um den IVC handelt.
      2. Verwenden Sie die Pulswellengeschwindigkeit, um die venöse (im Gegensatz zu arteriellen) Wellenform zu visualisieren, und bestätigen Sie, dass es sich bei dem abgebildeten Gefäß um den IVC und nicht um die Aorta handelt.
3. Messen Sie den IVC-Durchmesser in der Mitte der Linie und in der Mitte der Exspiration. Messen Sie den Durchmesser des IVC nicht auf der Seite, die den Durchmesser des IVC unterschätzen könnte.
4. 2D-Bildoptimierung
   1. Minimieren Sie die Tiefe, um nur den IVC einzuschließen. Beziehen Sie den Buchrücken nicht in das Bild ein.
   2. Passen Sie die Verstärkung so an, dass sie mit der Subcostalansicht übereinstimmt.
   3. Passen Sie den Fokus an die Tiefe des IVC an.
   4. Platzieren Sie den Cursor 1-3 cm vom Zusammenfluss des IVC und des rechten Vorhofs entfernt und wenden Sie den M-Modus an, um die respiratorische Variation des IVC zu bewerten.

Representative Results

Repräsentative Bilder, die aus dem oben dargestellten fokussierten Herzultraschallprotokoll gewonnen wurden, sind in Abbildung 2, Abbildung 3, Abbildung 4, Abbildung 5 und Abbildung 6 dargestellt und demonstrieren die Durchführbarkeit der beschriebenen Technik. Diese Bilder wurden mit dem Phased-Array-5-1-MHz-Wandler aufgenommen. Das Bild der parasternalen Längsachse (PLAX), das aus dem Protokollabschnitt 7 gewonnen wurde, ist in Abbildung 2 dargestellt. Das Bild der parasternalen kurzen Achse (PSAX), das aus Protokollabschnitt 8 gewonnen wurde, ist in Abbildung 3 dargestellt. Das apikale Vier-Kammer-Bild (A4C), das aus Protokollabschnitt 9 gewonnen wurde, ist in Abbildung 4 dargestellt. Das subcostale Vierkammerbild (SC4C) aus Protokollabschnitt 10 ist in Abbildung 5 dargestellt. Das Bild der unteren Hohlvene (IVC) aus Protokollabschnitt 11 ist in Abbildung 6 dargestellt. Die repräsentativen Bilder stammen von einem Freiwilligenmodell in einer nicht-klinischen Umgebung, das sich zum Zeitpunkt der Bildaufnahme nicht in klinischer Behandlung befand.

Ausdruck	Warum			Bewegung des Wandlers
Gleiten	Auf der Suche nach dem besten sonographischen Fenster, einer Struktur folgen oder sich in eine andere Körperregion bewegen			Bewegen Sie den gesamten Wandler in eine bestimmte Richtung, ohne sich zu drehen oder den Winkel, die Ausrichtung oder die Kompression des Wandlers zu ändern.  In der Literatur wird angegeben, dass Gleiten eine Bewegung entlang der langen Achse des Wandlers ist, während Sweeping eine Bewegung entlang der kurzen Achse ist.
Kippen	Dies ermöglicht die Visualisierung mehrerer Schnittbilder verschiedener kardialer Strukturen			Ändern Sie den Winkel des Schallkopfs in der kurzen Achse relativ zum Patienten von Seite zu Seite.
Drehen	Wird am häufigsten verwendet, um zwischen der langen und der kurzen Achse zu wechseln – in FoCUS kann dies verwendet werden, um von der parasternalen langen Achse zur parasternalen kurzen Achse zu wechseln.			Drehen Sie den Aufnehmer im oder gegen den Uhrzeigersinn relativ zu seiner Mittelachse. Die Position und der Winkel zwischen Schallkopf und Patient bleiben erhalten.
Fels	Das Schaukeln ermöglicht es dem Anbieter, den interessierenden Bereich zu zentrieren, was oft als Bewegung in der Ebene bezeichnet wird			Ändern Sie den Winkel des Schallkopfs in der Längsachse relativ zum Patienten.

Tabelle 1: Manipulation des Schallkopfs.

Abbildung 1: Manipulation/Bewegung des Phased-Array-Wandlers (Gleiten, Kippen, Drehen, Schaukeln). 

Abbildung 2: Fokussierter kardialer Ultraschall parasternaler Längsachse. 

Abbildung 3: Fokussierter Herzultraschall parasternales Bild der kurzen Achse.

Abbildung 4: Fokussierter Herzultraschall apikales Vierkammerbild.

Abbildung 5: Fokussierter Herzultraschall subcostales Vierkammerbild. 

Abbildung 6: Fokussierter Herzultraschall der unteren Hohlvene. 

Discussion

Ziel dieser Publikation ist es, praktische Empfehlungen und Best Practices zu geben, um optimale FoCUS-Bilder in anspruchsvollen klinischen Umgebungen zu erzielen. Formale Ultraschallseminare, klinische Erfahrungen und Beobachtungen der Lernenden während des praktischen Unterrichts haben Einblicke in Fallstricke und weniger optimale Tendenzen gegeben. Dadurch sind viele Faktoren sichtbar geworden, die die stereotaktischen und psychomotorischen Fähigkeiten beeinflussen. Obwohl dieses Material in Bezug auf FoCUS-Untersuchungen beschrieben wird, können viele der Prinzipien auf andere Point-of-Care-Ultraschalluntersuchungen und Ultraschallwandlertypen angewendet werden. Dozenten können diese Konzepte nicht nur auf die Lernenden auswirken, sondern auch in ihr Lehrmaterial und ihre Methodik integrieren.

Es gibt viele Grundprinzipien der Sonographie, die beachtet werden müssen, um optimale Bilder zu erhalten. Die Auswahl des geeigneten Schallkopfs ist entscheidend für eine optimale Bildaufnahme. Der Phased-Array-Schallkopf, ein 4-12-MHz-Schallkopf, der tief in den Brustraum eindringt, sollte für die FoCUS-Untersuchung verwendet werden. Die Verwendung des Phased-Array-Wandlers erfordert feinfühlige und feine Einstellungen über die Hand, um ein Bild zu optimieren. Die Lernenden überkompensieren Anpassungen oft, indem sie die Hand oder den Wandler schnell bewegen. Man muss sich darüber im Klaren sein, dass die Bewegungen des Schallkopfs an der Haut klein sind, aber mit längeren Bogenlängenbewegungen verbunden sind, die tieferen anatomischen Strukturen auferlegt werden.

Um Fachwissen über FoCUS zu entwickeln, sollten Anbieter mit beiden Händen üben, um Ambidextrie zu entwickeln, und mit Schallköpfen verschiedener Anbieter üben, um ihre kognitiven Fähigkeiten für die Manipulation von Schallköpfen zu verfeinern. Je nach Hersteller und Gerätespezifikation unterscheiden sich Ultraschallwandler in Formfaktor, Gesamtgewicht, Gewichtsverteilung, Wärmeentwicklung und Konnektivität (kabelgebunden vs. kabellos). Dies kann sich auf die Benutzererfahrung auswirken, z. B. auf einen erhöhten Bedarf an einem Haftvermittler, die Kadenz der Wandlerbewegung zwischen Fenstern und feine Bildanpassungen. Mit der Entwicklung kapazitiver mikrobearbeiteter Ultraschallwandler kann ein universeller Schallkopf einen Formfaktor haben, der sich von herkömmlichen Phased-Array-Wandlern unterscheidet und dem Benutzer die gewünschte Frequenzbereichseinstellung bietet.

Die Patientenpositionierung ermöglicht eine optimale Bildgebung bei Patienten mit anfänglich herausfordernden Bildern. Die FoCUS-Untersuchung wird in der Regel in Rückenlage durchgeführt, PLAX, PSAX und A4C können jedoch weiter optimiert werden, indem der Patient angewiesen wird, den linken Arm über den Kopf zu strecken und sich auf die linke Seite zu legen. Ausgedehntes Weichgewebe der Brust, frühere Thoraxoperationen und Geräte können die optimale Bildaufnahme weiter behindern. Wenn es der Komfort und die Fähigkeiten der Patientin zulassen, kann die Patientin ihre Brust manipulieren oder die nicht dominante Hand des Scanners verwenden, um das Brustgewebe zu verdrängen. Patienten, die sich einer Mastektomie oder Thorakotomie unterzogen haben, können Schmerzen beim Anlegen von Schallköpfen und Verbänden oder Geräten haben, die stören. Brustimplantate können angetroffen werden und werden in der Bildgebung als große echoarme Räume dargestellt. Die Bildgebung durch Bandagen und um Geräte herum führt häufig zu Off-Axis-Bildern, Artefakten oder leeren Bildern und wird nicht empfohlen. Alternative Bildgebungsmodalitäten sollten in Betracht gezogen werden.

Die Positionierung des Ultraschallgeräts ermöglicht maximale Leichtigkeit und die Fähigkeit, optimale Bilder zu erfassen. Durch die Platzierung des eigenständigen aufrechten Ultraschallgeräts auf der gleichen Seite des Patienten wie der Anbieter kann der Arzt mit einer Hand scannen, während er mit der anderen Hand eine Knobologie zur Bildoptimierung durchführt. Ein Rechtshänder steht in der Regel auf der rechten Seite des Patienten, mit dem Ultraschallgerät auf der gleichen Seite, so dass er mit der rechten Hand scannen und die Einstellungen mit der linken Hand manipulieren kann. Ein Linkshänder steht in der Regel auf der linken Seite des Patienten, mit dem Ultraschallgerät auf der gleichen Seite, so dass er mit der linken Hand scannen kann, während er mit der rechten Hand die Einstellungen am Ultraschallgerät manipuliert. Die Ärzte sollten mit der Manipulation des Schallkopfs mit beiden Händen vertraut sein, da die klinische Umgebung den verfügbaren Platz bestimmen kann.

Um die Bildgebungsfähigkeiten des Ultraschallgeräts voll ausschöpfen zu können, müssen Anbieter in der Lage sein, die Bildtiefe, -verstärkung und -fokussierung in Echtzeit effektiv zu optimieren. Die Tiefe bestimmt, wie tief die Ultraschallstrahlen eindringen, und hängt von der Frequenz des Schallkopfs ab. Die Tiefe ist eine Funktion, die mit einer Taste am verwendeten Ultraschallgerät eingestellt wird und sich an jedem Gerät in einer anderen Position befindet. Es sollte nur die Tiefe verwendet werden, die erforderlich ist, um die gewünschte Struktur zu erkennen. Eine unzureichende Tiefe kann die gewünschten Strukturen nicht erfassen. Eine zu hohe Tiefe verringert die Bildrate und damit die Bildqualität. Durch Verringern der Bildtiefe und -breite wird die Bildrate verbessert. Auf der rechten Seite des Bildschirms befinden sich quantifizierbare Tiefenmessungen, die als Schätzung für die Tiefe oder Größe von Strukturen verwendet werden können. Die Anfangstiefe wird für jede Ansicht angegeben, aber die optimale Tiefe variiert von Patient zu Patient in Abhängigkeit vom Körperhabitus und der anatomischen Variation.

Die Verstärkung optimiert die Helligkeit des Bildes; Es erhöht oder verringert die Amplitude der zurückkehrenden Ultraschallsignale, was sich auf die Helligkeit der auf dem Bildschirm visualisierten Elemente auswirkt (Helligkeitsmodus oder B-Modus). Undergain und Overgain sind Begriffe, die verwendet werden, um Bilder zu beschreiben, die zu dunkel bzw. zu hell sind. Zu wenig gewonnene Bilder verringern die Fähigkeit, relevante Strukturen zu visualisieren, während überbelichtete Bilder Artefakte potenzieren. Alle Ultraschallgeräte können die Verstärkung des gesamten Bildes gleichmäßig einstellen (erhöhen oder verringern), während einige es ermöglichen, die Verstärkung in verschiedenen Tiefen individuell einzustellen, was als Zeitgewinnkompensation (TGC) bezeichnet wird. Die Verstärkung kann je nach Maschinenhersteller über einen Drehknopf, Knopf oder Hebel an der Maschine eingestellt werden.

Mit TGC kann die Verstärkung in unterschiedlichen Tiefen individuell eingestellt werden. Dies wird am häufigsten durch eine Säule von Knöpfen erreicht, die von einer Seite zur anderen eingestellt werden können. Die oberen Reihen der TGC-Drehregler passen die Bereiche des Bildes mit geringerer Tiefe (das Nahfeld) an, während die unteren Reihen der Drehregler die Bereiche mit der größten Tiefe (das Fernfeld) anpassen. Einige Maschinen vereinfachen die verfügbaren Knöpfe auf "Nahfeld" und "Fernfeld", um die Einstellung der oberen (flachsten Hälfte) bzw. unteren (tiefsten Hälfte) des Bildes zu ermöglichen. TGC wird an jeder Maschine anders eingestellt, je nachdem, wie der Hersteller die Knöpfe eingestellt hat. Dabei kann es sich um einen Satz von Hebeln handeln, die der Schärfentiefe entsprechen, oder um einen Satz von drei Folien für das Feld "nah", "mitte" und "fern".

Der Fokus, auch bekannt als Fokuszone, konzentriert die Ultraschallwellen in einer bestimmten Tiefe und ist die Position entlang des Ultraschallstrahls, die die laterale Auflösung maximiert. Mit der Fokuspunkteinstellung wird die Fokuszone (die häufig der Tiefenmarkierung überlagert wird) so eingestellt, dass sie in der Tiefe ausgerichtet wird, die dem gewünschten Bild entspricht. Der Fokuspunkt oder die Fokuszone ist auf jedem Gerät beschriftet und kann vom Anbieter, der den Scan durchführt, nach oben oder unten eingestellt werden.

Das Fortschreiten der sonographischen FoCUS-Fenster (Abschnitte 8-12) stimmt mit der Prüfungssequenz¹¹ der American Society of Echocardiography überein, und wenn es die Zeit erlaubt, wird empfohlen, diese Sequenz konsequent zu befolgen. Eine standardisierte Prüfungssequenz stellt sicher, dass unerwartete Ergebnisse nicht übersehen werden, und baut ein Repertoire an Konsistenz in den Prüfungsinhalten und Kompetenzen auf. Darüber hinaus können vor und nach einer Intervention, wie z. B. einem Flüssigkeitsbolus oder der Einleitung vasoaktiver Medikamente, serielle Untersuchungen zum Vergleich durchgeführt werden, um den Interventionseffekt^{zu beurteilen 12}.

Zusätzliche Ultraschallmodalitäten, wie z. B. Farbdoppler und Pulswellendoppler (PW), ergänzen die klinischen Informationen, die von FoCUS bereitgestellt werden. Beim Farbdoppler zeigt Rot den Blutfluss zur Sonde an, während Blau den Abfluss von der Sonde anzeigt. Ein Beispiel für diese Anwendung ist, wenn der Farbflussdoppler auf die Mitralklappe in den A4C-Ansichten angewendet wird. Ein blau gefärbter Strahl, der während der ventrikulären Systole vom linken Ventrikel zum linken Vorhof fließt, deutet auf eine Mitralklappeninsuffizienz hin. Eine nützliche Anwendung des PW-Dopplers ist die schnelle Abschätzung des Herzzeitvolumens. Dies geschieht, indem die A5C-Ansicht erhalten wird, indem zuerst die A4C-Ansicht aufgenommen und die Sonde leicht nach Cephalad geneigt wird, bis die Aortenklappe (AV) und der linksventrikuläre Ausflusstrakt (LVOT) erscheinen. Anschließend wird der PW-Doppler angelegt und das Doppler-Gate (zwei horizontale Linien) ca. 1 cm über dem AV innerhalb des LVOT positioniert, bevor der PW-Doppler aktiviert wird. Verfolgt man die systolische Wellenform, erhält man das LVOT-Geschwindigkeitszeitintegral (VTI). Ein LVOT-VTI von weniger als 18 cm deutet auf ein niedriges Herzzeitvolumen hin.

Die Kompetenz in der FoCUS-Bildaufnahme erfordert eine entsprechende Ausbildung und Qualitätssicherung. Kliniker sollten ein Mindestportfolio unter der Aufsicht eines Mentors ausfüllen. wie von verschiedenen gesellschaftlichen Gremien empfohlen^13,14. Die stereotaktischen und psychomotorischen Aspekte von FoCUS erfordern Wiederholung, Zeit und Erfahrung, um sie zu beherrschen. Die Erfahrung sollte die Durchführung von Untersuchungen an Patienten mit unterschiedlichem Körperhabitus in einer Vielzahl von klinischen Umgebungen umfassen.

Es gibt einige klinische Szenarien, in denen Einschränkungen nicht überwunden werden können. Ein kompetenter Anbieter erkennt Situationen, in denen FoCUS nicht durchgeführt werden sollte, und verfolgt alternative Untersuchungen, wie z. B. eine transösophageale Echokardiographie oder ein formales umfassendes transthorakales Echokardiogramm. Bei Patienten mit offenem Brustkorb oder diffusem subkutanem Emphysem, das die Brustwand betrifft, können keine adäquaten Bilder gemacht werden. Der wahllose Einsatz von FoCUS kann zu weiteren unnötigen Tests, unnötigen Eingriffen aufgrund falsch positiver Befunde oder unzureichender Aufarbeitung falsch negativer Befunde führen². FoCUS sollte nicht zur Identifizierung subtiler Anomalien verwendet werden. Obwohl die Schallköpfe, die für FoCUS verwendet werden, kompakter und tragbarer geworden sind, verfügen diese Geräte nicht über die komplexen Bildverbesserungs-, Artefaktreduktions- und Auflösungsfähigkeiten modernster Instrumente, die in der formalen Echokardiographie verwendet werden¹⁵. Die Diagnostik komplexer und ungewöhnlicher kardialer Pathologien liegt außerhalb des Anwendungsbereichs von FoCUS. Die Quantifizierung des Schweregrads der Regurgitations- oder Stenoseklappenläsion sollte nicht allein mit FoCUS durchgeführt werden. Stattdessen sollten FoCUS verwendet werden, um signifikante Abweichungen vom Normalwert zu erkennen, und werden in der Regel als "vorhanden" oder "abwesend" ^gemeldet15.

Obwohl FoCUS in der Kardiologie seit Jahrzehnten gut etabliert ist, ist sein Einsatz in der Notfallmedizin und Intensivmedizin inzwischen praktisch allgegenwärtig und breitet sich auf andere Versorgungseinrichtungen aus¹⁶. Mit der Verbesserung der Ultraschalltechnologie und der zunehmenden Mobilität der Geräte wird FoCUS zu einem wichtigen Instrument sowohl für die Diagnose als auch für die Behandlung von Herzerkrankungen. Im Laufe der Zeit kann die Kompetenz in FoCUS durch eine strukturierte und konsistente Herangehensweise an den Prüfungsablauf, die Verwendung geeigneter Terminologie und die Entwicklung stereotaktischer und psychomotorischer Fähigkeiten erreicht werden.

FoCUS ist eine begrenzte, problemorientierte Anwendung der Echokardiographie, die sich im klinischen Umfeld rasch ausbreitet. Die Kompetenz in FoCUS umfasst die Beherrschung der stereotaktischen und psychomotorischen Fähigkeiten, die für die Manipulation des Schallkopfs und die Bildaufnahme erforderlich sind. Kompetenz erfordert auch die Fähigkeit, den Aufbau zu optimieren, Fehler bei der Bildaufnahme zu beheben und die sonografischen Einschränkungen aufgrund komplexer klinischer Umgebungen und der Patientenpathologie zu verstehen. Wir beschreiben Methoden zur Manipulation von Aufnehmern, gehen auf häufige Fallstricke bei Aufnehmerbewegungen ein und geben Tipps zur Optimierung der Verwendung von Phased-Array-Aufnehmern.

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