Risoluzione dei problemi relativi all'acquisizione di immagini FoCUS: posizionamento del paziente, manipolazione del trasduttore e ottimizzazione delle immagini

Summary

Qui, presentiamo un protocollo per consentire ai fornitori di eseguire ecografia cardiaca focalizzata (FoCUS) nell'ambiente clinico. Descriviamo i metodi di manipolazione dei trasduttori, esaminiamo le insidie comuni dei movimenti dei trasduttori e suggeriamo suggerimenti per ottimizzare l'uso del trasduttore phased array.

Abstract

L'ecografia cardiaca focalizzata (FoCUS) è un'applicazione limitata ed eseguita dal clinico dell'ecocardiografia per aggiungere informazioni in tempo reale alla cura del paziente. Questi esami al capezzale sono orientati al problema, eseguiti rapidamente e ripetutamente e in gran parte di natura qualitativa. La competenza in FoCUS include la padronanza delle abilità stereotassiche e psicomotorie necessarie per la manipolazione del trasduttore e l'acquisizione di immagini. La competenza richiede anche la capacità di ottimizzare la configurazione, risolvere i problemi di acquisizione delle immagini e comprendere i limiti ecografici a causa di ambienti clinici complessi e patologia del paziente. Questo articolo presenta i concetti per l'acquisizione di immagini bidimensionali (B-mode) di successo e di alta qualità in FoCUS.

I concetti di acquisizione di immagini di alta qualità possono essere applicati a tutte le finestre ecografiche stabilite dell'esame FoCUS: l'asse lungo parasternale (PLAX), l'asse corto parasternale (PSAX), la quattro camere apicali (A4C), la quadricamera subcostale (SC4C) e la vena cava inferiore (IVC). Le viste apicale a cinque camere (A5C) e subcostali ad asse corto (SCSA) sono menzionate, ma non sono discusse in profondità. Viene inoltre fornita una figura pragmatica che illustra i movimenti del trasduttore phased array che funge da aiuto cognitivo durante l'acquisizione dell'immagine FoCUS.

Introduction

L'ecografia cardiaca focalizzata (FoCUS) è un'applicazione limitata ed eseguita dal clinico dell'ecocardiografia che fornisce informazioni anatomiche, fisiologiche e funzionali immediate alla cura del paziente. Questi esami, composti da cinque viste classiche, sono orientati al problema, eseguiti in tempo reale al capezzale e non sostituiscono gli esami di ecocardiografia completi ^1,2. Data la natura mirata di questi esami, vengono spesso eseguiti ripetutamente quando è richiesto un cambiamento dello stato clinico o un monitoraggio seriale. È importante disporre di una formazione standardizzata e ottenere immagini adeguate di tutte e cinque le viste, quando possibile, poiché alcune visualizzazioni possono fornire informazioni limitate a seconda del singolo paziente e della patologia.

L'uso di FoCUS è in rapida espansione. Molti scenari clinici, come l'anestesiologia perioperatoria, la terapia intensiva e la medicina d'urgenza ^1,2,3, ora impiegano abitualmente FoCUS. Anche i reparti medici ospedalieri e le strutture di assistenza clinica ambulatoriale stanno adottando questo strumento per migliorare la pratica clinica ^4,5,6. Di conseguenza, diversi organismi sociali, come l'American Society of Echocardiography, la Society of Critical Care Medicine e l'American College of Emergency Physicians, hanno pubblicato linee guida e raccomandazioni per la competenza FoCUS e l'ambito di pratica ^7,8,9. Sebbene queste linee guida e raccomandazioni non siano codificate, gran parte del contenuto è coerente e influenza i curricula di formazione FoCUS¹⁰.

Oltre alla didattica e all'interpretazione delle immagini, la competenza in FoCUS include la padronanza delle abilità stereotassiche e psicomotorie. L'abilità stereotassica si riferisce al posizionamento accurato dei trasduttori a ultrasuoni sul corpo, basato su caratteristiche anatomiche tridimensionali. L'abilità psicomotoria descrive la relazione tra funzione cognitiva e movimento fisico che influenza la coordinazione, la destrezza e la manipolazione. L'espansione delle conoscenze e della consapevolezza su queste competenze supporta lo sviluppo dei tirocinanti FoCUS.

Questo articolo presenta concetti per l'acquisizione di immagini di alta qualità in FoCUS, con considerazioni pragmatiche e attenzione alle abilità stereotassiche e psicomotorie. In particolare, discute il posizionamento ottimale del paziente, la manipolazione dei trasduttori e suggerisce suggerimenti per ottimizzare l'uso del trasduttore phased array. Infine, esamina l'ottimizzazione dell'immagine per le modalità 2-dimensionale (modalità B o 2-D) e movimento (modalità M).

Protocol

Questo materiale è il lavoro originale degli autori, che non è stato precedentemente pubblicato altrove. Il protocollo descritto è per uso clinico e non per scopi di ricerca. Le immagini de-identificate sono state ottenute da un modello volontario in un ambiente non clinico. Gli autori non hanno cercato una determinazione formale "Non regolamentata" dall'IRB in conformità con la politica istituzionale, poiché l'attività non rientra nelle definizioni Common Rule e FDA di ricerca su soggetti umani.

1. Il trasduttore

1. Utilizzare il trasduttore phased array. Questo è un trasduttore 4-12 MHz che penetra in profondità nello spazio toracico, a causa della sua bassa frequenza rispetto ad altri trasduttori ad ultrasuoni.
   1. Selezionare il trasduttore phased array utilizzando il pulsante Exam sulla macchina e selezionando l'esame cardiaco o l'esame equivalente disponibile.
2. Fai pratica con trasduttori di vari fornitori per acquisire esperienza e perfezionare le proprie abilità cognitive per la manipolazione dei trasduttori.
3. Pratica la manipolazione del trasduttore con entrambe le mani per sviluppare l'ambidestrezza, che può essere richiesta quando si lavora in ambienti clinici limitati.
4. Ancorare la mano dominante tenendo il trasduttore ad ultrasuoni sul paziente, con il cuscinetto adiposo dell'aspetto mediale della mano.
   NOTA: fornisce ulteriore stabilità e riduce gli errori causati da movimenti di grandi dimensioni. Tenendo il trasduttore per la base, senza ancoraggio, si verificano movimenti non intenzionali, impedendo la possibilità di mantenere l'asse e l'orientamento dell'immagine.
5. Utilizzare due mani per la manipolazione del trasduttore per migliorare le regolazioni ultra-fini spesso richieste per una visione ottimale. Posizionare la mano dominante sulla base del trasduttore con la mano non dominante sulla coda del trasduttore, fornendo ulteriore stabilità e movimento guidato.

2. Posizionamento del paziente

1. Ottenere le viste PLAX, PSAX, A4C, SC4C e IVC in posizione supina.
2. Istruire il paziente ad estendere il braccio sinistro sopra la testa e sdraiarsi sul lato sinistro, e ottenere immagini in questa posizione se non possono essere ottenute in posizione supina.
   NOTA: Ciò si traduce in un'espansione degli spazi intercostali per finestre di imaging più grandi.
   1. Posizionare un cuneo o un rotolo di coperta dietro la parte superiore destra del busto del paziente se il paziente non può facilmente ruotare a 45 ° o riposizionare gli arti. I pazienti postoperatori e delle unità di terapia intensiva spesso hanno bisogno di supporto per mantenere un posizionamento appropriato per l'esame FoCUS.
3. Drappeggiare il seno come desiderato dalla paziente e assicurarsi che il paziente sia consapevole di dove verrà posizionato il trasduttore prima di iniziare l'esame.
4. Manipolare il tessuto mammario per consentire un'acquisizione ottimale delle immagini.
   1. Se possibile, istruire la paziente ad assistere il movimento del tessuto mammario con la mano destra.
5. Discutere in anticipo l'opportunità della rimozione o del trasferimento dei monitor con gli infermieri al posto letto e altri fornitori pertinenti.
6. Non alterare o rimuovere tubi, linee o scarichi per scopi di imaging. Discutere la durata dei dispositivi con i fornitori interessati e prendere in considerazione la possibilità di ricreare l'immagine del paziente dopo la loro rimozione.

3. Manipolazione del trasduttore

1. Apprezzare e comprendere le definizioni dei movimenti dei trasduttori per consentire un'acquisizione ottimale delle immagini e fornire una terminologia coerente per la comunicazione tra i fornitori, specialmente durante l'insegnamento (Figura 1 e Tabella 1).

4. Ottimizzazione dell'immagine 2D

1. Regola la profondità (circa 12-16 cm, a seconda della vista) per vedere la struttura di interesse.
2. Regolare il guadagno per ottimizzare la luminosità dell'immagine.
3. Regolare la messa a fuoco alla profondità della struttura di interesse al fine di migliorare la risoluzione.

5. Modalità movimento (modalità M)

1. Utilizzare la modalità M per visualizzare una singola linea di scansione (ovunque sia posizionato il cursore) dell'immagine in modalità B (asse Y) rispetto al tempo (asse X).
   NOTA: Questa modalità può aiutare gli operatori a comprendere la relazione dinamica di diverse strutture nel tempo ed è utile in molte valutazioni diverse, tra cui le dimensioni e la variabilità dell'IVC e la separazione del setto del punto E (EPSS).
2. Usa il pulsante con la lettera "M" su di esso per attivare la modalità M.
   NOTA: la modalità M sarà un pulsante di accensione/spegnimento univoco per ogni macchina.

6. Asse lungo parasternale (PLAX)

NOTA: Il PLAX si riferisce all'ottenimento di un'immagine che si trova lungo l'asse lungo del cuore (Figura 2).

1. Posizionare il paziente in posizione supina. Se c'è difficoltà a ottenere l'immagine PLAX, posizionare il paziente sul lato sinistro ed estendere il braccio sopra la testa, se possibile.
2. Posizionare il trasduttore ad un angolo obliquo tra il terzo e il quinto spazio intercostale della regione parasternale sinistra, con il marcatore del trasduttore che punta verso la spalla destra del paziente.
   1. Visualizza il ventricolo destro, il ventricolo sinistro, l'atrio sinistro, la valvola mitrale, il tratto di efflusso ventricolare sinistro, la valvola aortica e l'aorta toracica discendente in questa immagine.
   2. Visualizza l'apertura e la chiusura della valvola mitrale e della valvola aortica insieme, per garantire che l'immagine non venga scorciata. Lo scorcio è dove il piano degli ultrasuoni non taglia il vero apice della struttura, cambiando l'immagine percepita.
3. Ottimizzazione delle immagini 2D
   1. Inizia con una profondità iniziale di circa 15-20 cm. Regolare la profondità in modo che la punta della valvola mitrale sia al centro dell'immagine e l'aorta toracica discendente (in profondità nell'atrio sinistro) sia visibile.
   2. Regolare il guadagno per massimizzare la visibilità del miocardio e della valvola mitrale.
   3. Spostare lo stato attivo sulla regione di interesse, più focalizzata alla profondità della valvola mitrale.
   4. Utilizzare la modalità M per EPSS o accorciamento frazionario.

7. Asse corto parasternale (PSAX; Figura 3)

1. Posizionare il paziente nella stessa posizione per il PSAX utilizzata per il PLAX.
2. Posizionare il trasduttore di circa 90° rispetto al trasduttore nel PLAX.
   1. Ottenere un PLAX ottimale e ruotare lentamente il trasduttore in senso orario senza sollevare il trasduttore dal torace del paziente, fino a quando il trasduttore è inclinato obliquamente attraverso il terzo-quinto spazio intercostale della regione parasternale, con il marcatore del trasduttore che punta alla spalla sinistra del paziente.
      NOTA: una rotazione eccessiva oltre i 90° può portare all'appiattimento del setto interventricolare e apparire erroneamente come volume ventricolare destro o sovraccarico di pressione.
   2. Inclinare il trasduttore fino a visualizzare i muscoli papillari medi per la valutazione FoCUS.
      NOTA: I muscoli papillari dovrebbero muoversi in sincronia con la parete del ventricolo sinistro. Se i muscoli papillari sembrano rimbalzare o svolazzare indipendentemente dalla parete ventricolare sinistra, può significare che l'immagine sta catturando il foglietto della valvola mitrale a causa del fatto di essere fuori asse.
   3. Inclinare il trasduttore verso la base del cuore, per visualizzare la valvola mitrale bi-leaflet inizialmente seguita dalla valvola aortica tri-leaflet.
3. Ottimizzazione delle immagini 2D
   1. Inizia con un'immagine più profonda (circa 16 cm) per identificare eventuali versamenti pleurici.
   2. Regolare la profondità per includere l'intera profondità del ventricolo sinistro e alcuni centimetri oltre, per garantire che un versamento pericardico sia completamente visualizzato.
   3. Regola il guadagno per massimizzare la visualizzazione del setto e dei muscoli papillari.
   4. Regolare la messa a fuoco sui muscoli papillari.

8. Vista apicale a quattro camere (A4C; Figura 4)

NOTA: Le immagini in pazienti con broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e cavità toraciche altrimenti infiammate, sono ottenute più medialmente, e le immagini in pazienti con ipertrofia ventricolare sinistra (LVH) o insufficienza cardiaca con ridotta frazione di eiezione (HFrEF) hanno la loro visione più laterale.

1. Posizionare il paziente con il braccio sinistro esteso sopra la testa e sdraiato sul lato sinistro. Se è presente un artefatto significativo, far espirare il paziente e trattenere il respiro per ridurre al minimo l'artefatto polmonare.
2. Posizionare il trasduttore nel quarto e sesto spazio intercostale lungo la linea ascellare anteriore sinistra (inferolaterale al muscolo pettorale sinistro), con il marcatore del trasduttore puntato verso l'ascella sinistra. Spostare il trasduttore lateralmente, mediale o caudale, secondo necessità per ottenere una visione A4C ottimale.
   1. Sollevare il tessuto mammario e spingere superiore lungo la piega inframammaria, se necessario.
   2. Se l'apice ventricolare sinistro non è completamente visualizzato, spostare il trasduttore lateralmente orientando il trasduttore verso la spalla destra.
   3. Posizionare il marcatore sul trasduttore phased array tra le posizioni a ore due e tre. Nel cuore normale, l'apice del ventricolo sinistro si trova nella parte superiore e centrale del settore, il ventricolo destro è triangolare e più piccolo e il miocardio dovrebbe essere uniforme dall'apice alle valvole atrioventricolari. In caso contrario, l'immagine potrebbe essere abbreviata e dovrebbe essere ottimizzata e acquisita da uno spazio intercostale inferiore.
   4. Inclinare il trasduttore cefalo di circa 60°, in modo che la vista A4C possa catturare un'immagine cardiaca A4C che include sia atri, ventricoli, il setto interventricolare e le porzioni laterali degli annuli tricuspidi e mitralici. La valvola aortica e il tratto di efflusso ventricolare sinistro non devono essere presenti in una vista A4C e sono presenti solo in una vista apicale a cinque camere.
   5. Visualizza la valvola mitrale, le valvole tricuspidi e il setto interventricolare sull'immagine A4C. Se entrambe le valvole e il setto interventricolare non vengono visualizzati, l'immagine dovrebbe essere ulteriormente ottimizzata.
   6. Far scorrere il trasduttore verso l'alto o verso il basso di una costola e inclinare la base del trasduttore verso il basso (cranialmente) per migliorare l'immagine delle valvole. Se la base del trasduttore è inclinata troppo verso il basso (cranialmente), apparirà una vista apicale a cinque camere, inclusa la valvola aortica, e il trasduttore deve essere inclinato verso l'alto (caudalmente) per ottimizzare la vista A4C. Se la base del trasduttore è inclinata troppo verso l'alto (caudalmente), apparirà il seno coronarico e il trasduttore dovrebbe essere inclinato verso il basso (cranialmente).
   7. Ruotare la base del trasduttore verso la linea mediana del paziente per ottimizzare la posizione del setto interventricolare, che dovrebbe essere presente verticalmente al centro dell'immagine. Dovrebbe essere necessaria una rotazione minima. Se sovraruotata, si osserverà una vista a due camere.
3. Ottimizzazione delle immagini 2D
   1. Aumentare la profondità per includere entrambi gli atri nel punto più profondo dell'immagine, oltre ad accogliere le pareti libere ventricolari sinistra e destra (circa una profondità iniziale di 20 cm).
   2. Regolare il guadagno per massimizzare la visibilità, spesso con conseguente aumento dell'ecogenicità, del miocardio, dell'anulus valvolare mitralico e dell'anulus valvolare tricuspide.
   3. Regolare la messa a fuoco alla profondità degli annuli valvolari (l'anulus tricuspide è più comunemente usato). Questa profondità sarà appropriata anche quando si passa a una vista a cinque api, se lo si desidera.

9. Vista subcostale a quattro camere (SC4C; Figura 5)

1. Posizionare il paziente supino per la vista subcostale a quattro camere. Flettere le ginocchia del paziente e supportarle per mantenere la posizione flessa, per ridurre il tono muscolare addominale per una più facile compressione del trasduttore.
2. Posizionare il trasduttore quasi piatto sull'addome subxifoideo del paziente, con la mano dell'operatore sopra il trasduttore che fornisce la pressione cefalea. Trova il fegato, quindi lascia cadere il trasduttore ad un angolo meno profondo (spesso inferiore a 30°) contro la porzione subxifoidea dell'addome del paziente in modo cefalo, con il marcatore del trasduttore sul lato sinistro del paziente, che punta approssimativamente a ore tre. Includere il fegato nell'immagine in modo che possa essere utilizzato come finestra acustica per ottenere questa immagine.
   1. Tenere gli aspetti laterali del trasduttore con le dita, non sotto il trasduttore, per appiattire il trasduttore in modo appropriato. Usa il dito indice per fornire una pressione verso il basso.
3. Ottimizzazione delle immagini 2D
   1. Inizia con una profondità iniziale di 18-24 cm. Regolare la profondità per includere il fegato come finestra ecografica per l'ecografia. La profondità ottimale varia da paziente a paziente in base all'habitus corporeo del paziente e alle dimensioni del fegato.
   2. Diminuire il guadagno, poiché il fegato spesso fornisce un buon mezzo per trasmettere le onde sonore.
   3. Aumentare i punti focali per concentrarsi sulle strutture cardiache di interesse sotto il fegato.
   4. Istruire i pazienti non intubati a eseguire una presa inspiratoria, poiché ciò aumenta spesso la qualità dell'immagine.

10. Vena cava inferiore (IVC; Figura 6)

1. Posizionare il paziente supino per la vista IVC.
2. Inizia con la vista subcostale, quindi ruota il trasduttore in senso antiorario fino a quando non si apprezza la confluenza dell'atrio destro e dell'IVC, e il trasduttore viene posizionato longitudinalmente nell'addome superiore, a destra della linea mediana del paziente. Ottimizzare l'immagine inclinando il trasduttore fino a visualizzare completamente l'IVC e quindi facendo oscillare il trasduttore cefalo fino a visualizzare completamente la confluenza dell'IVC e dell'atrio destro. Regolare il trasduttore (più frequentemente con una rotazione minima) fino a visualizzare l'IVC su tutto lo schermo.
   1. Visualizza l'atrio destro, IVC, fegato e vena epatica in una vista ottimale.
   2. Non confondere l'IVC con l'aorta. L'aorta è laterale sinistra dell'IVC e non toccherà il fegato. L'IVC toccherà sempre il fegato ed è spesso circondato da fegato su entrambi i lati.
      1. Apprezza che le vene epatiche possono spesso essere viste entrare nell'IVC, fornendo un altro modo per dimostrare che la struttura ripresa è l'IVC.
      2. Utilizzare la velocità dell'onda del polso per visualizzare la forma d'onda venosa (rispetto a quella arteriosa) e confermare che il vaso da fotografare è l'IVC e non l'aorta.
3. Misurare i diametri IVC a metà linea e media espirazione. Non misurare il diametro dell'IVC lateralmente che potrebbe sottostimare il diametro dell'IVC.
4. Ottimizzazione delle immagini 2D
   1. Riducete al minimo la profondità per includere solo l'IVC. Non includere il dorso nell'immagine.
   2. Regolate il guadagno in modo che sia uguale a quello della vista subcostale.
   3. Regolare la messa a fuoco sulla profondità dell'IVC.
   4. Posizionare il cursore a 1-3 cm dalla confluenza dell'IVC e dell'atrio destro e applicare la modalità M per valutare la variazione respiratoria dell'IVC.

Representative Results

Le immagini rappresentative ottenute dal protocollo ecografico cardiaco focalizzato presentato sopra sono presentate in Figura 2, Figura 3, Figura 4, Figura 5 e Figura 6, dimostrando la fattibilità della tecnica descritta. Queste immagini sono state catturate con il trasduttore phased array 5-1 MHz. L'immagine dell'asse lungo parasternale (PLAX) ottenuta dalla sezione 7 del protocollo è visualizzata nella Figura 2. L'immagine dell'asse corto parasternale (PSAX) ottenuta dalla sezione 8 del protocollo è visualizzata nella Figura 3. L'immagine apicale a quattro camere (A4C) ottenuta dalla sezione 9 del protocollo è visualizzata nella Figura 4. L'immagine subcostale a quattro camere (SC4C) ottenuta dalla sezione 10 del protocollo è visualizzata nella Figura 5. L'immagine della vena cava inferiore (IVC) ottenuta dalla sezione 11 del protocollo è visualizzata nella Figura 6. Le immagini rappresentative sono state ottenute da un modello volontario in un ambiente non clinico, che non era sottoposto a cure cliniche al momento in cui le immagini sono state ottenute.

Termine	Perché			Movimento del trasduttore
Diapositiva	Cercare la migliore finestra ecografica, seguire una struttura o spostarsi in una diversa regione del corpo			Spostare l'intero trasduttore in una direzione specifica senza rotazione o modifiche dell'angolo, dell'orientamento o della compressione del trasduttore.  Alcune pubblicazioni specificano che lo scorrimento è il movimento lungo l'asse lungo del trasduttore mentre lo sweeping è il movimento lungo l'asse corto.
Inclinare	Ciò consente la visualizzazione di più immagini in sezione trasversale di varie strutture cardiache.			Modificare l'angolo del trasduttore, nell'asse corto, rispetto al paziente in modo side-to-side.
Ruotare	Più comunemente usato per passare dall'asse lungo a quello corto – in FoCUS questo può essere usato per passare dall'asse lungo parasternale all'asse corto parasternale.			Ruotare il trasduttore in senso orario o antiorario rispetto al suo asse centrale. La posizione e l'angolo tra il trasduttore e il paziente vengono mantenuti.
Roccia	Il dondolio consente al provider di centrare l'area di interesse, spesso indicato come movimento nel piano			Modificare l'angolo del trasduttore nell'asse lungo rispetto al paziente.

Tabella 1: Manipolazione del trasduttore.

Figura 1: Manipolazione/movimento del trasduttore phased array (scorrimento, inclinazione, rotazione, oscillazione). 

Figura 2: Immagine dell'asse lungo parasternale parasternale a ultrasuoni cardiaci focalizzati. 

Figura 3: Immagine ad asse corto parasternale dell'ecografia cardiaca focalizzata.

Figura 4: Immagine a quattro camere apicali ad ultrasuoni cardiaci focalizzati.

Figura 5: Immagine subcostale a quattro camere dell'ecografia cardiaca focalizzata. 

Figura 6: Immagine della vena cava inferiore a ultrasuoni cardiaci focalizzati. 

Discussion

Lo scopo di questa pubblicazione è fornire raccomandazioni pratiche e migliori pratiche per ottenere immagini FoCUS ottimali in ambienti clinici difficili. I seminari formali di ecografia, l'esperienza clinica e le osservazioni degli studenti durante l'insegnamento pratico hanno fornito informazioni sulle insidie e sulle tendenze meno ottimali. Di conseguenza, molti fattori che influenzano le capacità stereotassiche e psicomotorie sono diventati evidenti. Sebbene questo materiale sia descritto in relazione agli esami FoCUS, molti dei principi possono essere applicati ad altri esami ecografici point of care e tipi di trasduttori a ultrasuoni. Oltre ad avere un impatto sugli studenti, gli istruttori possono incorporare questi concetti nel loro materiale didattico e nella loro metodologia.

Ci sono molti principi di base dell'ecografia che devono essere considerati per acquisire immagini ottimali. La scelta appropriata del trasduttore è fondamentale per un'acquisizione ottimale delle immagini. Il trasduttore phased array, un trasduttore 4-12 MHz che penetra in profondità nello spazio toracico, dovrebbe essere utilizzato per l'esame FoCUS. L'uso del trasduttore phased array richiede regolazioni delicate e fini tramite la mano per ottimizzare un'immagine. Gli studenti spesso sovracompensano le regolazioni muovendo rapidamente la mano o il trasduttore. Si deve apprezzare che i movimenti del trasduttore sulla pelle sono piccoli ma associati a movimenti più lunghi della lunghezza dell'arco imposti alle strutture anatomiche più profonde.

Per sviluppare competenze in FoCUS, i fornitori dovrebbero esercitarsi con entrambe le mani per sviluppare ambidestrezza e praticare con trasduttori di vari fornitori per affinare le loro capacità cognitive per la manipolazione dei trasduttori. A seconda del fornitore e delle specifiche del dispositivo, i trasduttori a ultrasuoni variano in fattore di forma, peso complessivo, distribuzione del peso, generazione di calore e connettività (cavo o cordless). Ciò può influire sull'esperienza dell'utente, ad esempio una maggiore necessità di un agente di accoppiamento, la cadenza del movimento del trasduttore tra le finestre e le regolazioni fini dell'immagine. Con lo sviluppo di trasduttori a ultrasuoni capacitivi microlavorati, un trasduttore universale può avere un fattore di forma distinto dai tradizionali trasduttori phased array, che forniscono agli utenti l'impostazione della gamma di frequenza desiderata.

Il posizionamento del paziente facilita l'imaging ottimale nei pazienti con immagini inizialmente difficili. L'esame FoCUS viene tipicamente eseguito in posizione supina, tuttavia PLAX, PSAX e A4C possono essere ulteriormente ottimizzati istruendo il paziente ad estendere il braccio sinistro sopra la testa e sdraiarsi sul lato sinistro. Ampi tessuti molli del seno, precedenti operazioni toraciche e dispositivi possono inibire ulteriormente l'acquisizione ottimale delle immagini. Se il comfort e la capacità del paziente lo consentono, il paziente può manipolare il seno o la mano non dominante dello scanner può essere utilizzata per spostare il tessuto mammario. I pazienti che hanno avuto una mastectomia o toracotomia possono avere dolore con l'applicazione del trasduttore e bende o dispositivi che interferiscono. Le protesi mammarie possono essere incontrate e sono visualizzate come grandi spazi ipoecogeni sull'imaging. L'imaging attraverso bende e intorno ai dispositivi spesso si traduce in immagini fuori asse, artefatti o immagini vuote e non è raccomandato. Devono essere prese in considerazione modalità di imaging alternative.

Il posizionamento della macchina a ultrasuoni consente la massima facilità e capacità di acquisire immagini ottimali. Posizionando la macchina ad ultrasuoni verticale stand-alone sullo stesso lato del paziente del fornitore, il fornitore può eseguire la scansione con una mano mentre esegue la manopola per l'ottimizzazione dell'immagine con l'altra mano. Un fornitore destrorso si trova generalmente sul lato destro del paziente, con la macchina ad ultrasuoni sullo stesso lato, in modo che possano scansionare con la mano destra mentre manipolano le impostazioni con la mano sinistra. Un fornitore mancino si trova generalmente sul lato sinistro del paziente, con la macchina ad ultrasuoni sullo stesso lato, in modo che possano scansionare con la mano sinistra mentre manipolano le impostazioni sulla macchina ad ultrasuoni con la mano destra. I fornitori dovrebbero diventare facili con la manipolazione del trasduttore usando entrambe le mani, poiché l'ambiente clinico può dettare lo spazio disponibile.

Per utilizzare appieno le capacità di imaging della macchina a ultrasuoni, i fornitori devono essere in grado di ottimizzare efficacemente la profondità, il guadagno e la messa a fuoco dell'immagine in tempo reale. La profondità determina la profondità di penetrazione dei fasci di ultrasuoni e dipende dalla frequenza del trasduttore. La profondità è una funzione che viene regolata con un pulsante sulla macchina ad ultrasuoni utilizzata ed è in una posizione diversa su ciascuna macchina. Dovrebbe essere utilizzata solo la quantità di profondità necessaria per vedere la struttura di interesse. Una profondità inadeguata non riesce a catturare le strutture desiderate. L'eccesso di profondità riduce la frequenza dei fotogrammi e quindi la qualità dell'immagine. La riduzione della profondità e della larghezza dell'immagine migliora la frequenza dei fotogrammi. Misurazioni quantificabili della profondità sono presenti lungo il lato destro dello schermo e possono essere utilizzate come stima della profondità o delle dimensioni delle strutture. La profondità iniziale è fornita per ogni vista, ma la profondità ottimale varia da paziente a paziente a seconda dell'habitus corporeo e della variazione anatomica.

Il guadagno ottimizza la luminosità dell'immagine; aumenta o diminuisce l'ampiezza dei segnali ultrasonici di ritorno, che influisce sulla luminosità di ciò che viene visualizzato sullo schermo (modalità luminosità o modalità B). Under-gain e over-gain sono termini usati per descrivere immagini che sono rispettivamente troppo scure e luminose. Le immagini acquisite in modo insufficiente riducono la capacità di visualizzare strutture rilevanti, mentre le immagini acquisite in eccesso potenziano gli artefatti. Tutte le macchine ad ultrasuoni possono regolare (aumentare o diminuire) il guadagno dell'intera immagine in modo uniforme, mentre alcune consentono di regolare individualmente il guadagno a diverse profondità, chiamato compensazione del guadagno di tempo (TGC). Il guadagno può essere regolato sulla macchina tramite una manopola, un pulsante o una leva, a seconda del produttore della macchina.

TGC consente di regolare il guadagno individualmente a diverse profondità. Questo è più frequentemente realizzato attraverso una colonna di manopole che possono essere regolate da un lato all'altro. Le file superiori delle manopole TGC regolano le regioni dell'immagine con meno profondità (il campo vicino), mentre le file inferiori delle manopole regolano le regioni con la maggiore profondità (il campo lontano). Alcune macchine semplificano le manopole disponibili in "campo vicino" e "campo lontano" per consentire la regolazione rispettivamente della parte superiore (metà meno profonda) e inferiore (metà più profonda) dell'immagine. TGC viene regolato su ogni macchina in modo diverso, a seconda di come il produttore ha impostato le manopole. Può essere un insieme di leve corrispondenti alla profondità del campo o un insieme di tre diapositive per il campo "vicino", "medio" e "lontano".

Il fuoco, altrimenti noto come zona focale, concentra le onde ultrasoniche a una profondità specifica ed è la posizione lungo il fascio di ultrasuoni che massimizza la risoluzione laterale. L'impostazione del punto focale regola la zona focale (spesso sovrapposta alla marcatura di profondità) in modo che venga allineata alla profondità corrispondente all'immagine di interesse. Il punto focale o la zona focale è etichettato su ogni macchina ed è in grado di essere regolato verso l'alto o verso il basso dal provider che esegue la scansione.

La progressione delle finestre ecografiche FoCUS (sezioni 8-12) è coerente con la sequenza di esami¹¹ dell'American Society of Echocardiography e, quando il tempo lo consente, si raccomanda di seguire questa sequenza in modo coerente. Una sequenza d'esame standard garantisce che i risultati insospettati non vengano persi e crea un repertorio di coerenza nel contenuto dell'esame e costruisce competenza. Inoltre, gli esami seriali per il confronto possono essere eseguiti prima e dopo un intervento, come un bolo fluido o l'inizio di farmaci vasoattivi, per valutare l'effetto dell'intervento¹².

Ulteriori modalità ecografiche, come il color doppler e il pulse wave (PW) doppler, aumentano le informazioni cliniche fornite da FoCUS. Nel color doppler, il rosso indica il flusso di sangue verso la sonda, mentre il blu indica il flusso lontano dalla sonda. Un esempio di questa applicazione è quando il color flow doppler viene applicato alla valvola mitrale nelle viste A4C. Un getto di flusso di colore blu che va dal ventricolo sinistro all'atrio sinistro durante la sistole ventricolare indica il rigurgito della valvola mitrale. Un'utile applicazione del PW doppler è quella di stimare rapidamente la gittata cardiaca. Questo viene fatto ottenendo la vista A5C ottenendo prima la vista A4C e inclinando leggermente la sonda cefalea, fino a quando compaiono la valvola aortica (AV) e il tratto di efflusso ventricolare sinistro (LVOT). Viene quindi applicato il PW doppler e il cancello doppler (due linee orizzontali) posizionato a circa 1 cm sopra l'AV all'interno del LVOT, prima di attivare il PW doppler. Tracciando la forma d'onda sistolica si genera l'integrale del tempo di velocità LVOT (VTI). Una LVOT VTI inferiore a 18 cm suggerisce una bassa gittata cardiaca.

La competenza nell'acquisizione di immagini FoCUS richiede una formazione adeguata e la garanzia della qualità. I medici dovrebbero completare un portfolio minimo sotto la supervisione di un mentore. come raccomandato da vari organismi sociali^13,14. Gli aspetti stereotassici e psicomotori della FoCUS richiedono ripetizione, tempo ed esperienza per raggiungere la padronanza. L'esperienza dovrebbe includere l'esecuzione di esami su pazienti con diverso habitus corporeo in una varietà di contesti clinici.

Ci sono alcuni scenari clinici in cui le limitazioni non possono essere superate. Un fornitore qualificato riconosce le situazioni in cui FoCUS non dovrebbe essere eseguito e persegue indagini alternative, come l'ecocardiografia transesofagea o l'ecocardiogramma transtoracico completo formale. Non è possibile ottenere immagini adeguate in pazienti che hanno un torace aperto o hanno un enfisema sottocutaneo diffuso che colpisce la parete toracica. L'uso indiscriminato di FoCUS può portare a ulteriori test non necessari, interventi non necessari derivanti da risultati falsi positivi o un'elaborazione inadeguata dei risultati falsi negativi². FoCUS non deve essere usato per l'identificazione di anomalie sottili. Sebbene i trasduttori utilizzati per FoCUS siano diventati più compatti e portatili, questi dispositivi non possiedono il complesso miglioramento dell'immagine, le capacità di riduzione degli artefatti e le capacità di risoluzione più elevate degli strumenti all'avanguardia utilizzati nell'ecocardiografia formale¹⁵. La diagnosi di patologie cardiache complesse e insolite è al di fuori dell'ambito della FoCUS. La quantificazione della gravità della lesione valvolare rigurgitante o stenotica non deve essere effettuata utilizzando il solo FoCUS. Invece, FoCUS dovrebbe essere usato per rilevare deviazioni significative dal normale e di solito sono segnalati come "presenti" o "assenti"¹⁵.

Sebbene FoCUS sia stato ben consolidato all'interno della comunità cardiologica per decenni, il suo uso è ora praticamente onnipresente nella medicina d'urgenza e nella terapia intensiva e si sta espandendo in altre strutture di cura¹⁶. Con il miglioramento della tecnologia a ultrasuoni e la maggiore portabilità, FoCUS sta diventando uno strumento importante sia per la diagnosi che per la gestione delle malattie cardiache. Nel corso del tempo, la competenza in FoCUS può essere raggiunta attraverso un approccio strutturato e coerente alla sequenza degli esami, l'uso di una terminologia appropriata e lo sviluppo di abilità stereotassiche e psicomotorie.

FoCUS è un'applicazione limitata e orientata ai problemi dell'ecocardiografia che si sta rapidamente espandendo nell'ambiente clinico. La competenza in FoCUS include la padronanza delle abilità stereotassiche e psicomotorie necessarie per la manipolazione del trasduttore e l'acquisizione di immagini. La competenza richiede anche la capacità di ottimizzare la configurazione, risolvere i problemi di acquisizione delle immagini e comprendere i limiti ecografici dovuti a ambienti clinici complessi e patologia del paziente. Descriviamo i metodi di manipolazione dei trasduttori, esaminiamo le insidie comuni dei movimenti dei trasduttori e suggeriamo suggerimenti per ottimizzare l'uso del trasduttore phased array.

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