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简单、安全、相同:针对 COVID-19 的肺部超声检查 (LUSCOVID19)

2022年3月7日 更新者:Riccardo Inchingolo、Catholic University of the Sacred Heart

COVID-19 患者肺部超声使用国际标准化提案;一种简单、定量、可重现的方法

越来越多的证据表明肺部超声对 COVID-19 患者有用。 Sars-CoV-2 现已在世界上几乎每个国家传播。 在这项研究中,研究人员分享了他们的经验并提出了一种标准化方法,以优化肺部超声在 covid-19 患者中的使用。 调查人员专注于设备、程序、分类和数据共享。

研究概览

详细说明

COVID-19 全球紧急情况需要一种全球统一的方法,让所有研究人员都使用同一种语言。 出于这个原因,研究人员提出了国际使用肺部超声 (LUS) 管理 COVID-19 患者的标准化。

LUS COVID 团队由意大利肺部超声专家组成,目前参与意大利不同地区 COVID-19 患者的临床管理,包括意大利北部的重度参与城市。 此外,超声物理学和图像分析方面的专家也是该团队的成员。

该团队开发了一种关于设备和采集协议的标准化方法。 此外,该团队还提出了严重程度分类的评分系统。 为此,临床医生在匿名虚拟数据库中共享了 20 例确诊的 COVID-19 病例,截至目前总共约有 44000 帧。 所有团队成员通过在线会议讨论他们的临床案例。 图像由所有团队成员审查,对临床背景不知情,并根据 LUS 图像在肺部受累的严重程度类别中列出。 在此过程结束时,一位肺部超声方面的生物医学工程师专家收集了数据,并提出了针对 COVID-19 肺炎的肺部超声分级系统。 再次,生物医学工程师将按不同严重程度分组的图像重新提交给研究成员,对临床数据不知情,以再次审查图像并评估关于 LUS 分数的一致性。 只有当所有团队成员都同意时才定义分数。

方法 在 COVID-19 的设置中,无线探头和平板电脑是最合适的超声设备。 这些设备可以很容易地包裹在一次性塑料盖中,从而降低污染风险并简化灭菌程序。 这种设备比包括便携式设备在内的普通超声波机器便宜得多。

如果没有这些设备,可以使用专供 COVID-19 患者使用的便携式机器,但需要最大限度地注意灭菌。 在这些情况下,无论如何建议使用探头和键盘盖,并且按照最后的建议进行必要的灭菌程序。

研究人员分享了他们在 COVID-19 患者中进行 LUS 的真实经验,提出了两种不同的使用袖珍设备进行肺部超声检查的方法,旨在减少卫生工作者对病例的暴露。

一名操作员使用探头执行超声波;另一个保留平板电脑并冻结图像/视频。 第二名操作员可以在与患者保持安全距离(约 2 米)的房间内,甚至可以留在门外通过电话与第一名操作员沟通,以优化图像质量。 潜在地,这最后一种方法可以减少超声对操作员的依赖性,因为第二个操作员盲目地选择图像,而不知道患者的临床状况。 两家运营商将遵循商定的、经过测试的标准化图像采集协议。

采集协议 应沿着此处指示的线对每位患者扫描 14 个区域(三个后部区域、两个侧部区域和两个前部区域)。 扫描需要是肋间的,以便一次扫描覆盖尽可能宽的表面。

使用胸部解剖线上的界标提出了标准的评估顺序。 回声扫描可以用从右后基底区域开始的渐进编号来识别。 对于能够保持坐姿的患者:

  1. 右基底在帘状征上方的椎旁线
  2. 右侧肩胛骨下角椎旁线上正中
  3. 右上肩胛骨脊椎旁线上
  4. 帘征上方的椎旁线左基底
  5. 肩胛骨下角椎旁线上左中
  6. 肩胛骨脊椎旁线上左上
  7. 右基底在乳间线下方的腋中线
  8. 右上腋中线乳间线以上
  9. 乳头间线下方的腋中线左基底
  10. 左上腋中线乳间线以上
  11. 乳头间线下方锁骨中线右侧基底
  12. 右上锁骨中线乳间线以上
  13. 乳头间线下方锁骨中线左基底
  14. 在乳头间线上方的锁骨中线左上

如果 LUS 在重症监护环境(例如有创通气患者)和无法保持坐姿的患者中进行,则可能难以评估后部区域。 在这些情况下,操作员应尝试查看后部基底区域的局部视图,目前被认为是 COVID-19 的“热区”,但是,从地标号 7 开始回波图评估。

  • 根据患者的体型使用凸面或线性探头
  • 使用单焦点模式(无多焦点),将焦点设置在胸膜线上。 采用单个焦点并将其设置在正确的位置,有利于优化用于感测肺表面的光束形状。 在焦点处,光束具有最小的宽度,因此被设置为对最小的细节做出最佳响应。
  • 保持机械指数 (MI) 较低(从 0.7 开始,如果视觉结果允许,则进一步降低)。 长时间观察的高 MIs 可能会导致肺部损伤。
  • 尽可能避免饱和现象,控制增益并在需要时减少 MI(参见图中的肺部超声图像示例)。 饱和现象发生,例如,当回波信号的信号强度太高以至于接收电子设备无法转换成与压力幅度保持线性关系的电信号时。 这具有使信号失真的效果,并产生丢失实际信号动态的图像。 这种现象的视觉表现是存在完全白色的区域。 因此,在这种情况下,不可能了解对声波响应的局部变化。
  • 避免使用美容过滤器和特定的成像方式,例如谐波成像、对比度、多普勒、复合。
  • 实现尽可能高的帧率(例如 没有持久性,没有多焦点)
  • 以 DICOM 格式保存数据。 如果无法做到这一点,请将数据直接保存为视频格式。 视觉发现,尤其是与非常小的改动相关时,不会出现在每一帧上。 因此,获取电影是有利的,在电影中,可以在呼吸期间监测地标下方的肺表面几秒钟。

计分程序

  • 0 分:胸膜线连续、规则。 存在水平伪影(A 线)。 这些伪像通常称为 A 线。 它们归因于正常通气肺表面的高反射率,并且表征了超声探头和肺表面本身之间发生的多次反射的视觉表示。
  • 1 分:胸膜线呈锯齿状。 在缩进下方,可以看到垂直的白色区域。 这是由于肺部声学特性的局部改变,例如,先前由空气占据的体积被替换为在声学上更类似于肋间组织(水、血液、组织)的介质。 这种现象打开了超声波可及的通道,这可以解释垂直伪影的出现。
  • 2分:胸膜线断裂。 在断裂点下方,从小到大的合并区域(较暗区域)出现,合并区域下方出现相关的白色区域(白肺)。

固结区域的变暗表示通气的损失以及这些区域在由固结本身代表的整个区域上向类似于软组织的声学特性的过渡。 除了实变之外,白肺区域的出现表明存在尚未完全脱气的区域,其中空气夹杂物仍然存在但嵌入组织状物质中。 这种高度分散的环境可以解释这种奇特的模式。

- 3 分:扫描区域显示致密且大部分延伸的白肺,有或没有较大的实变。

在手术结束时,临床医生将为每个区域写下获得的最高分(例如,第 1 象限,得分 2;第 10 象限,得分 1;等等)。

研究类型

观察性的

注册 (实际的)

220

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

      • Brescia、意大利
        • Bresciamed
      • Lodi、意大利
        • Pulmonary Medicine Unit, Lodi General Hospital
      • Lucca、意大利
        • 118 USL Nordovest Toscana
      • Lucca、意大利
        • Diagnostic and Interventional Ultrasound Unit, Valle del Serchio General Hospital
      • Pavia、意大利
        • Emergency Department, Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo, and Department of Internal Medicine and Therapeutics, University of Pavia
      • Roma、意大利、00168
        • Department of woman and child health and public health, Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS
      • Roma、意大利、00168
        • Pulmonary Medicine Unit, Dept. Medical and Surgical Sciences, Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS
      • Trento、意大利
        • Department of Information Engineering and Computer Science, Ultrasound Laboratory Trento, University of Trento
      • Voghera、意大利
        • Emergency Medicine Unit, General Hospital

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

  • 成人
  • OLDER_ADULT
  • 孩子

接受健康志愿者

不

有资格学习的性别

全部

取样方法

非概率样本

研究人群

疑似或已知的 COVID-19 患者。

描述

纳入标准:

  • 疑似 COVID-19 患者,
  • 已知的 COVID-19 患者。

排除标准:

  • 确诊的疾病不同于 COVID-19。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
COVID-19 肺炎的肺超声分级系统
大体时间:入学时。

计分程序

  • 0 分:胸膜线连续、规则。 存在水平伪影(A 线)。 这些伪像通常称为 A 线。
  • 1 分:胸膜线呈锯齿状。 在缩进下方,可以看到垂直的白色区域。
  • 2分:胸膜线断裂。 在断裂点下方,从小到大的合并区域(较暗区域)出现,合并区域下方出现相关的白色区域(白肺)。
  • 分数 3:扫描区域显示致密且大部分延伸的白肺,有或没有较大的实变 在手术结束时,临床医生将为每个区域写下获得的最高分数。
入学时。

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Riccardo Inchingolo, MD, PhD、Fondazione Policlinico Universitario Gemelli IRCCS, Roma, Italy
  • 首席研究员:Andrea Smargiassi, MD, PhD、Fondazione Policlinico Universitario Gemelli IRCCS, Roma, Italy
  • 首席研究员:Libertario Demi, PhD、Dept. of Information Engineering and Computer Science, University of Trento, Italy
  • 研究主任:Gino Soldati, MD、Diagnostic and Interventional Ultrasound Unit, Valle del Serchio Hospital, Lucca, Italy

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2020年4月8日

初级完成 (实际的)

2021年12月31日

研究完成 (实际的)

2021年12月31日

研究注册日期

首次提交

2020年3月23日

首先提交符合 QC 标准的

2020年3月24日

首次发布 (实际的)

2020年3月26日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2022年3月8日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2022年3月7日

最后验证

2022年3月1日

更多信息

与本研究相关的术语

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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