床旁超声进展(2021新英格兰杂志)

床旁超声 (POCUS) 被定义为超声成像的采集、解释和即时临床整合，由治疗临床医生在患者床边进行，而不是由放射科医生或心脏病专家进行。POCUS 是一个包容性术语；它不限于任何专业、协议或器官系统。随着更小、更实惠的超声机器的出现，再加上非放射科医师和非心脏病专家可以胜任 POCUS 性能的证据，它现在被用于许多实践环境和在治疗的所有阶段——从筛查和诊断到程序指导和监测——并与医疗实践中临床决策的变化相关联。最近的一项研究表明，POCUS 有助于确认多达 50% 的病例疑似临床诊断并支持 23% 的病例改变初始诊断。在这篇综述中，我们讨论了 POCUS 技术的主要趋势、其临床应用的进展，以及 POCUS 和会诊超声在初级成像专业中的重叠和互补，如图 1 所示。。

POCUS 超声检查

作为一种即时成像技术，POCUS 需要临床医生和患者之间的直接互动，以建立临床诊断或指导程序。因此，它不同于会诊超声检查，在咨询超声检查中，测试由临床医生下令进行，通常由技术人员执行，然后由不直接参与患者治疗的顾问进行解释。由于 POCUS 挑战了传统的超声检查方法并直接涉及临床医生，因此很可能会减少使用咨询性超声检查服务。

2015 年的一项回顾性研究表明，由重症监护医师进行的床旁超声心动图的引入导致综合诊断性超声心动图研究的总体数量减少，但导致建议对 10.7% 的接受该点治疗的患者进行全面诊断性超声心动图研究治疗研究。实践中的这种变化没有出现不利的临床结果。然而，这种做法的改变可能会引起放射学和心脏病学界对减少报销和潜在质量问题的担忧。专业学会，例如美国超声心动图学会已经提供了 POCUS 的使用指南，并且有证据表明咨询诊断和治疗性超声检查可以作为 POCUS 的补充。

美国超声心动图学会与在临床实践中使用 POCUS 的多个专业合作，建议为确保高质量的治疗，心脏病专家和超声医师应促进对进行心脏超声检查的临床医生的教育和直接培训。北美放射学会已经界定了他们认为 POCUS 的适当范围和使用范围，并提倡采用一个框架，将 POCUS 定义为增强评估和管理的工具。这些专业协会强调 POCUS 的有限性，并推荐训练有素的操作员使用它。

POCUS 技术的主要趋势

手持式超声系统

通过先进的无线技术、互联网和基于云的系统连接到智能手机或平板电脑的低成本手持超声系统已成为一线临床医生随时可用的工具。因此，用于临床、培训或指导目的的视频会议和同行成像评估（其中经验丰富的同行可以实时远程评估 POCUS 成像）现在是可行的。

研究所需的探针数量会影响成本。一种手持式超声系统使用硅芯片阵列微传感器代替压电晶体元件，这意味着单个探头可用于血管和身体成像。另一种设计采用带有传统压电晶体的双端探头，因此该探头可用于血管和身体成像。在一个探头中结合血管和身体成像功能可降低与设备相关的采购成本。

多个手持超声系统可以执行线性测量并具有全谱多普勒、M 模式、分析和定量功能，以促进 POCUS 在多个亚专业设置中的应用。2020 年，美国食品和药物管理局批准使用具有全谱多普勒功能的手持式超声系统，而该系统以前在任何手持系统中都没有。此功能允许进行各种定量测量。使用具有这些新定量算法的手持系统的临床医生可以获得左心室射血分数的自动测量值，估计胸腔积液或膀胱容量，并检测瓣膜性心脏病。手持 POCUS 系统可用于远程医疗和分类，并直接影响住院时间。

不小心使用手持超声系统可能会导致违反美国的健康保险流通与责任法案 (HIPAA)（或其他国家/地区的类似法规）。使用这些系统的临床医生应该预见到他们的信息技术同事对互联网连接的关注以及对防止违反 HIPAA 的技术解决方案的需求。

人工智能和 POCUS

深度学习方法正在彻底改变医学成像的决策制定。超声检查为这些变革性方法提供了理想的数据，因为它广泛可用，即使在资源匮乏的环境和院前环境中也是如此。尽管机器设计的技术进步，但基于定量分析的人工智能仍然有限。全自动机器学习算法的实施——例如，对于左心室和右心室收缩功能、心包积液的存在、液体反应性或急性肺病严重程度的预测、游离腹液的检测和规定的成像指导——是一种活跃的开发和研究领域。

基准超声图像的分类是训练卷积神经网络（一种基于人脑神经元连接模式的人工神经网络，用于深度学习）的要求；一个新的卷积神经网络已经被训练来对多器官 POCUS 检查进行分类，并取得了可喜的结果。结合临床医生的专业知识，通过这种深度学习轨迹，临床相关决策可能会变得更加有效。在规定性 POCUS 指导的情况下，一项研究表明，新手操作员能够获得与熟练心脏超声医师获得的质量相似的视图超声心动图图像集。对学习者提供即时和直接反馈的自动超声培训已被证明可以缩短学习曲线，这是开发新的 POCUS 培训模型和提高结果的互操作重复性的潜在步骤。

临床文件

现代 POCUS 机器以医学数字成像和通信 (DICOM) 格式存储图像，这允许将它们上传到图片存档和通信系统或商业上可用的独立数字存储系统。图像的这种存储有助于质量保证过程、标准化文档和计费。23图形通信是远程医疗和临床文档的最新进展，允许不同地点的提供者在使用同一服务器的同时进行持续的质量保证、教育和临床决策。

使用 POCUS 指导执行程序

影像引导的诊断和治疗程序是当代临床实践的中流砥柱，可降低发病率并提高安全性、操作者有效性，并在胸腔穿刺术、穿刺腰椎穿刺中心静脉通路、28外周静脉和动脉通路心包穿刺，脓肿引流，联合抽吸。便携式机器的可用性允许办公室临床医生、住院医生、急诊医学临床医生和重症监护医生使用 POCUS 进行现场程序指导。

使用超声引导程序要求临床医生能够胜任专科特定功能的使用。临床医生可以通过任务培训师（将超声检查与特定程序的物理方面相结合并允许在与患者会面之前重复练习的模拟器）来培养技术能力。根据专家共识，需要进行 25 至 50 次检查以确保执行大多数超声诊断程序的基本能力。在程序中获得超声引导能力似乎具有较短的学习曲线（10 个程序）。然而，鉴于数据的水平，单独的数字标准不能用于确定 POCUS 驱动程序的能力。目前，还没有广泛接受的方法来确定超声检查指导程序的能力。

用于临床监测的 POCUS 检查

精通 POCUS 的临床医生可以使用它来跟踪可能迅速进展的临床状况——例如，急性呼吸衰竭、颅内高压、血流动力学衰竭和创伤性休克复苏。一项前瞻性、随机、对照研究，将有限超声心动图作为在急诊科创伤科就诊的严重损伤和低血压患者的监测工具的价值显示，使用这种形式的 POCUS 降低了死亡率以及手术干预的时间。使用 POCUS 的监测应用需要重复检查，并在需要时使用半定量或定量。例如，对失代偿性心力衰竭或冠状病毒病 2019 (Covid-19) 患者的 POCUS 评估可以促进分流期间的临床决策、已实施的治疗干预措施的评估和疾病活动的跟踪。

POCUS 可用作心肺复苏 (CPR) 期间的监测工具。为了在 CPR 期间使用这种方法，POCUS 操作员的任务是在作为标准 CPR 序列一部分的胸部按压的短暂周期性中断期间连续评估心脏功能。POCUS 的这种应用要求操作者能够在 10 秒内进行快速图像采集，这通常用于在 CPR 期间进行脉搏检查（即寻找可触及的脉搏）。在这些 10 秒脉冲检查期间的连续 POCUS 图像有助于识别伪无脉电活动，其定义为在没有可检测脉冲的情况下通过超声心动图识别的有组织的心脏活动。相比之下，无脉搏电活动的特点是超声心动图上缺乏心脏活动。伪无脉冲电活动可能与潜在的可治疗疾病有关。当前的 CPR 指南建议将脉搏检查的持续时间限制在 10 秒内，因为尽量减少中断与提高自主循环恢复率和出院存活率有关。这引起了人们的担忧，即使用 POCUS 来表征心脏骤停可能会延长脉搏检查的时间。一项研究表明情况确实如此。然而，这一发现与随后的研究相矛盾，该研究表明在脉搏检查期间使用 POCUS 减少了脉搏检查的持续时间。在 CPR 期间使用 POCUS 的另一个好处是可靠地检测颈动脉搏动。

一项涉及 793 例院外或急诊室心脏骤停病例的多中心、前瞻性、方案驱动的观察性研究记录了某些病例中 POCUS 上有组织的心脏活动，这与从最初复苏到医院的生存可能性增加有关释放。POCUS 上没有心脏活动与极低的存活率有关。POCUS 可用于识别对心包穿刺有反应的心包积液。当二氧化碳图值非常低或肝静脉中存在气体时，POCUS 还可以为决定是否停止或继续 CPR 提供临床指导。

POCUS的临床应用进展

诊断准确度

除了低成本、时间效率和易用性之外，POCUS 与其他普遍使用的成像技术相比如何是一个关键问题。POCUS 的准确性支持其在评估常见医疗状况方面的优势（图 2）。POCUS 是一种有效筛查工具，可用于识别某些疾病，例如腹主动脉瘤。

与胸片相比，POCUS 诊断准确性的一个相关示例是其在表征非特异性临床状况（包括呼吸窘迫和胸痛）方面的价值。在一项涉及 2683 名急诊科呼吸困难患者的前瞻性研究中，POCUS 与标准评估（包括胸片诊断急性冠状动脉综合征、肺炎、胸腔积液、心包积液、气胸、或其他原因引起的呼吸困难。POCUS 对心力衰竭的诊断更敏感，但标准评估在慢性阻塞性肺疾病和肺栓塞的诊断中表现更好。50在另一项前瞻性研究中，涉及 128 名因呼吸困难和胸痛到急诊科就诊的患者，胸片没有为胸部 POCUS 研究正常的患者增加可操作的临床信息。

国际多专业专家小组使用快速、改良的 Delphi 共识方法评估了临床综合、多器官 POCUS 对 Covid-19 的管理。结果使专家组建议 POCUS 在九个临床领域（严重急性呼吸系统综合症冠状病毒 2 [SARS-CoV-2] 感染的诊断、初步分类和风险分层、Covid-19 肺炎的诊断、心血管疾病的诊断）有用、静脉血栓栓塞性疾病筛查、呼吸支持策略、液体治疗管理、Covid-19 患者的临床监测以及感染控制，以减少感染的环境传播和医疗保健提供者的感染风险）。

效率和成本效益

多项研究表明 POCUS 在获取数据方面比传统超声检查更具成本效益和时间效率，这些数据可能会减少在急诊科的住院时间（用于评估肾结石、无并发症的胆道疾病、早期宫内妊娠和软组织感染） ）。POCUS 在一般医疗实践中的广泛临床条件下的实施已导致计划转诊的显著减少。使用 POCUS 对疑似心脏病患者进行分类的心脏病专家和受训人员也报告了类似的发现。

对于扁桃体周围脓肿，与常规临床方法相比，在评估和管理中使用 POCUS 导致更有效的抽吸和减少亚专科会诊、更少的计算机断层扫描成像、更少的回访和更短的住院时间。POCUS 可以有效地用于接受姑息治疗的患者，以解决恶性胸腔积液引起的严重呼吸困难等症状，并且在分类、患者满意度和成本效益方面具有优势。

发病率和死亡率

使用 POCUS 降低发病率和死亡率的证据仍然难以捉摸。第一项评估早期 POCUS 对出院和 30 天死亡率影响的随机临床试验显示，当 POCUS 用于评估低血压患者时，几乎没有益处（在生存、住院时间、输液和正性肌力药的使用方面），与没有 POCUS 的常规临床管理相比。然而，该研究表明 POCUS 可以提高急诊科动脉低血压的诊断准确性和特征。该研究的方法学局限性包括使用有限的 POCUS 检查、提前终止患者入组，以及缺乏关于使用 POCUS 建立诊断是否会导致适当的管理决策的信息。然而，一项系统评价部分支持使用 POCUS 指导手术患者和感染性休克患者的液体复苏，减少不良反应、器官衰竭和死亡率。

POCUS 的能力和培训

不言而喻，使用 POCUS 的临床医生必须能够胜任其使用。未经充分培训的临床医生可能会做出不准确的诊断或不当使用 POCUS 来伤害患者。2020 年，医疗保健组织认证联合委员会和紧急治疗研究所将在没有必要保护措施的情况下采用 POCUS 确定为主要的健康技术危害。

随着低成本手持超声系统的广泛应用，培训大量临床医生成为 POCUS 的能力者是一项挑战。开发培训课程和评估能力的方法对于安全有效地使用此类系统至关重要。在医学院层面，美国 222 所医学院中有 35% 实施了聚焦超声培训计划。在一项研究中，将 POCUS 整合到腹部体检中提高了医学生准确识别异常的能力。此外，在 POCUS 培训后，医学生发现了新的诊断并减少了与主治医师高度一致的分诊时间。在合作研究的基础上，美国超声心动图学会和加拿大超声心动图学会为医学生创建了心血管 POCUS 课程。目前尚不清楚该课程的采用范围有多广。

POCUS 方面的专业培训和能力测试方法对于研究生医学培训很重要。研究生医学教育认证委员会定义了急诊医学和麻醉学住院医师超声培训的要求。奖学金级别培训的一种创新方法是开发区域性多日合作课程，这些课程提供标准的初始培训序列，然后在重症监护奖学金期间进行现场培训。在美国和加拿大，针对特定专业的 POCUS 制定了培训标准，但 POCUS 的许多应用程序通常无法获得国家级研究生认证。英国、澳大利亚和新西兰针对特定专业 POCUS 的认证制定了精心设计的国家标准。在美国和加拿大，国家超声心动图委员会提供了高级重症监护超声心动图的国家认证（表 1），并且欧洲重症监护医学协会提供了类似的认证。这两项认证均向国际医生开放。高级重症监护超声心动图是重症监护 POCUS 的最新成员，包括超声心动图的所有相关组成部分，特定于重症监护的其他元素。

关于 POCUS 的悬而未决的问题

关于 POCUS 的两个问题仍未得到解答。首先，POCUS 是否会影响以患者为中心的终点，例如功能状态、发病率和死亡率？鉴于患者人群的异质性、缺乏基于 POCUS 结果的标准化治疗计划、标准化扫描方案的困难、同时治疗干预的混杂效应、技能的变化，POCUS 对患者结果的影响是一项研究挑战执行 POCUS 的临床医生的水平，以及难以找到对 POCUS 具有临床平衡的临床医生。将 POCUS 作为决定结果的主要变量不太可能是一种富有成效的研究方法。

其次，临床医生需要进行哪些特定培训才能胜任 POCUS？该领域需要信息来确定掌握图像采集、图像解释和认知基础所需的培训时间；课程设计；超声检查机中嵌入的模拟器和培训程序的有用性；技能总结性考试的设计；以及对技能保持的持续评估。POCUS 培训序列成功的关键方面还与教师的技能和动机有关，尤其是在实践培训方面。这是未经审查的研究领域。

结论

POCUS 的使用不限于一种专业、协议或器官系统。POCUS 为治疗临床医生提供实时诊断和监测信息，可用于提高标准超声引导程序的安全性。POCUS 课程的引入和临床实践中医学院的培训，以及手持系统的进步都表明 POCUol 和研究生水平，其证据水平的提高将成为一线临床医生的标准工具的可能性。但是，确定哪些应用（如果有）最终有利于患者治疗至关重要。