胸部超声检查对成人 ICU 患者的临床管理有何影响

目标：调查胸部超声(TUS) 检查对成人 ICU 患者临床管理影响。

设计：一项前瞻性国际观察研究。

环境：荷兰和意大利的四个中心。

病人：接受有临床指征的肺部超声检查的成人 ICU 患者（> 18 岁）。

测量和主要结果：执行 TUS 的临床医生完成了检查前和检查后病例报告表。记录患者特征、TUS 和由此产生的临床效果。首先，报告了管理的变化，定义为 TUS 引起的临床印象变化导致治疗计划的变化。其次，验证在 8 小时内执行预期管理变更。第三，计算 8 小时后体液平衡的变化。共包括 534 名患者（平均年龄 63 ± 15.0，70% 男性）的 111 名操作员进行 725 次 TUS。几乎一半TUS 导致临床印象的改变，这导致 39% 的病例的管理发生了变化。其余 TUS 证实了临床印象，而少数 (4%) 没有贡献。TUS 指示的 89% 的管理变更是在 8 小时内执行的。

结论：这项针对成人 ICU 患者的国际观察性研究中，TUS 的使用对临床管理产生重大影响。这些结果为未来的随机对照试验提供了依据，以确定 TUS 引起的决策变化是否也会改善健康结果。

关键点：胸部超声检查对成人 ICU 患者的临床管理有何影响

结果：关于在 ICU 中使用床旁胸部超声的国际前瞻性观察研究包括来自四个中心的 111 名操作员进行的 725 次检查。胸部超声导致 39% 的管理发生变化，从无创到挽救生命。89% 的人在 8 小时内被处决。大多数执行的非侵入性改变与液体管理有关，并导致明显和适当的液体平衡。

含义：胸部超声对 ICU 中的临床管理具有实质性且可实现的影响，其影响超出了确认现有临床怀疑的范围，为未来的随机对照试验提供基础。

床旁胸部超声(TUS) 已成为重症临床医生常用设备。通过超声对心脏、腔静脉、隔膜和肺进行快速、可重复和无创评估，可提供有关循环、呼吸和容量状态的可靠信息。它诊断、监测和指导干预的能力超过听诊器能力，并且可能与昂贵的侵入性方式相媲美。临床整合减少诊断和治疗的时间，并减少昂贵和侵入性方式的采用。TUS 也有局限性。存在操作者间的可变性和解释错误风险。特别在复杂和动态的 ICU 环境中，TUS 引起的临床医生观念的变化可能并不总是转化为明确的临床管理，也不会导致有益的患者结果。因此，诊断工具的真正临床效用超出了诊断的准确性，还取决于其对决策的影响程度，以及随后对可量化健康结果的影响。先前的研究发现，ICU 上的 TUS 改变临床医生对诊断和患者管理的看法，分别改变44% 和 42% 检查。遗憾的是，大多数以前的研究都是单中心的)，设计上存在异质性 ，并且招募的患者数量较少。需要进一步的证据表明 TUS 对患者管理和可量化的临床 ICU 结果产生有意义影响。本研究的目的是通过以下方式调查 TUS 对 ICU 临床患者管理的影响：1) 评估 TUS 后管理变化的频率；2) 验证预期变更的执行；和 3) 具体而言，量化 TUS 指示的患者体液平衡的变化。

材料和方法

研究设计和环境

这是一项针对两家学术医院和两家大型非大学医院ICU 国际前瞻性观察研究：荷兰阿姆斯特丹大学医学中心、莱顿大学医学中心、Noordwest Ziekenhuis Alkmaar 和意大利 F. Miulli 地区总医院。研究时间为 2020 年 1 月 21 日至 2022 年 2 月 1 日。超声检查是这些中心常规临床实践一部分，如果存在临床指征，则由医生定期进行。机构审查委员会批准这项研究并放弃了知情同意的必要性（Medische Ethische Toetsingscommissie Vrije Universiteit medical center (VUmc), 2020.011, January 21, 2020, “Point-of-care ultrasound在加护病房”）。荷兰的参与中心根据 VUmc 机构审查委员会的事先批准应用了当地的道德规范，而意大利中心则获得了各自机构审查委员会的批准（Comitato Etico Indipendente Azienda Ospedaliero-Universitaria，7130，2021 年 12 月 21 日，“Terapia 密集型 Ecografia 护理点”）。根据 1975 年赫尔辛基宣言遵循程序。本研究的方案于 2020 年 11 月注册（荷兰试验注册试验 NL9047）。超声操作员收集了研究期间进行TUS 检查。入住 ICU 的成人（> 18 岁）患者的所有 TUS 检查均符合纳入条件。如果 TUS 的指征不同，则可以多次纳入患者。TUS 后 8 小时内死亡的患者被排除在外，因为他们无法得到适当的随访。

测量与检验

TUS 包括心脏、肺、横膈膜和下腔静脉超声，当分别指征时。根据 TUS 的临床适应症，检查可以侧重于呼吸、循环或容积状态，或这些组成部分的组合。操作员完成了标准化病例报告表 (CRF) 而不是描述检查本身。TUS 前完成以下细节：1) 操作者和培训水平的细节；2）TUS的原因；3）目前的诊疗方案。TUS后，完成剩余的几点：4）TUS发现；5) TUS的临床贡献；6) 诊断和管理的潜在变化。TUS 符号学和发现定义符合当前的国际建议。CRF 数据被转录到电子数据采集系统。

变量和结果

收集了基线特征和人口统计数据，包括入院处置、原因、实际诊断数量和病史。与疾病严重程度相关的变量，包括动脉血气变量、PaO2和 FiO2之间的比率、序贯器官衰竭评估和机械通气变量，如果适用，在接近 TUS 时收集。在 TUS 时和 8 小时后收集累积的液体平衡。计算出的 8 小时内的差异是体液平衡变化。研究流程和结果总结在图 1中。主要结果是管理的变化，定义为 TUS 引起的临床医生治疗计划的变化。仅当操作员在 CRF 上表明 TUS 导致临床印象改变时，管理变更才被视为有效。在 CRF 层次结构中引入了“临床印象”的结构，以通过减少自我实现预言等偏差来提高主要结果的稳健性。定义为运营商构建并在TUS前注册的诊疗方案。兼容的 TUS 结果证实了临床印象，而新的或其他发现改变了临床印象。无法解释的发现对临床印象没有贡献（例如，当检查在技术上不足以做出决策时）。在 TUS 证实临床医生的怀疑后，治疗计划也可能发生变化，但这些变化并不仅仅归因于 TUS 本身，更有可能在没有 TUS 的情况下发生。同样，只有当临床印象发生变化时，诊断的改变才被认为是有效的。对于实际管理变革实现评估：研究者在 TUS 后 8 小时内验证CRF 记录的管理变革的执行情况。为避免结果产生偏差，仅验证治疗计划的直接变化，而不验证其下游影响。例如：如果改变是开始使用呋塞米，研究人员会验证实际开始使用呋塞米，而不是这是否会导致下游液体负平衡。体液平衡变化反映在持续的、复杂的、有时可能相互矛盾ICU 目标中可量化的 TUS 贡献。通过在 8 小时后重新评估体液平衡，受试者充当自己的（通过计算 delta 体液平衡）和彼此的对照（通过计算基于 TUS 指导管理变化的组间差异）。

统计分析

数据处理和统计分析是使用 Python（v3.8，Jupyter Notebook）语言进行的，用于使用统计库套件进行计算。基线和结果变量以均值±标准差、中位数和四分位数间距，或适当时数字和百分比 (%) 表示。结果的比例或百分比以 95% CI 报告。对于独特患者的结果，使用第一次检查的数据进行汇总。所需样本量的估计是在 G*Power 中根据管理变革的确切比例 0.42 进行的，主要结果是基于以前的文献。考虑到 0.08 的效应量、0.05 的 alpha 和 0.95 的功效，需要 504 名患者的样本量。收集一直持续到所有参与中心的样本量至少达到 50 次检查为止。

结果

研究期间共包括 534 名患者的 725 次 TUS 检查。四次检查因 8 小时内死亡而被排除（0.5%）。表 1显示检查时患者的特征。每个变量缺失值的中位数百分比为 0% (2.7%)。常见的 TUS 结果是肺不张 (32.1%)、胸腔积液 (30.5%) 和肺水肿 (14.8%)。在 725 次检查中：1) 28 次（3.8%；95% CI，2.6-5.5%）没有临床贡献，2) 352 次（48.6%；95% CI，48.6-52.3%）证实了操作员的临床印象，和 3) 345 (47.6%; 95% CI, 43.9–51.3%) 改变了操作者的临床印象。TUS 在 156 次（21.5%；95% CI，18.6-24.7%）检查中更改或增加了诊断，并在总共 279 次（38.5%；95% CI，34.9-42.1%）检查中更改预期管理。图 2显示TUS 引起的特定诊断和管理变化。在 TUS 后的 8 小时内，总共执行了 247 项（88.5%）的管理变更。在所有已执行的管理变革中，超过一半的变革与流体管理有关 (55.1%)。图 3具体显示了 TUS 指示的液体管理对随访期间液体平衡的影响。组间差异 (P< 0.001)。用于多重比较的 Dunn 事后检验显示所有各组之间的差异 (P< 0.05)。总人群的体液平衡变化中位数为 +200（–250 至 735），而未液体管理改变（图 3中“未指导” ）患者体液平衡变化中位数为 +186（–252 至 680 )。

讨论

这项关于 TUS 对成人 ICU 患者临床管理影响的国际观察性研究的主要发现是：1) 大约一半的 TUS 导致临床印象的变化，这导致 39% 的检查发生管理变化。大多数管理变革是非侵入性的；2) 89%的TUS指示的管理变更是在8小时内执行的； 3) TUS 检查表明液体管理发生了变化，随后也导致了患者液体平衡的一致变化。诊断工具的真正临床效用可以在功效的分层模型中进行评估：测试属性（诊断准确性的开发和验证）、临床决策（诊断和治疗功效）和健康结果（以患者为中心和社会）。在标准诊断途径中添加床旁 TUS 几乎普遍提高了正确诊断的百分比、敏感性和特异性。然而，诊断准确性与临床决策的相关性可能有限。在选择测试时，临床医生必须考虑错误或不确定结果、临床背景和疾病流行对下游健康的潜在影响。 这在复杂和动态的 ICU 环境中尤其重要，在这种环境中，患者可能有多种诊断，治疗目标相互矛盾，但超声可能非常适合此目的。以前的一些超声研究通过直接报告临床决策的变化来规避诊断准确性的限制。虽然大多数研究规模小且设计异质，但已经进行了两项规模更大、更稳健的 ICU 研究。一项包含 253 次肺部超声检查的单中心单操作者研究报告47% 的病例的管理变化。另一项研究报告了欧洲 142 重症病房一天内进行所有 1,073次任何类型的超声检查，发现其中 69% 具有治疗意义。然而，两者都包括超声波的情况只是作为对现有操作怀疑的确认。此外，没有报告概述管理变化的可行性或其对可量化以患者为中心的结果的下游影响。研究涉及四个国际 ICU 和 111 名操作员，证实了现有证据并增加了进一步的证据，以弥合 TUS 引起的临床决策变化与可验证的以患者为中心的变化之间的差距。尽管当前研究中管理变更的条件更为严格，但本研究中发现的总比例与之前的系统评价一致（95% CI，分别为 34.9–42.1% 和 42%）。此外，TUS还经常证实临床印象。这是非常有价值的结果，因为确认消除了诊断的不确定性，并且可以防止延误医疗护理和进行更昂贵或有害的调查。只有少数 TUS (4%) 对临床印象没有贡献。重要的是，目前的研究表明，TUS 不仅仅是一种快速确认现有临床怀疑的工具；它是一种真正的诊断方式，能够改变临床医生的行为，带来从无创到挽救生命（例如，紧急开胸术）的各种后果。重要的是，89% 的预期临床医生行为在 8 小时内转化为经过验证的患者管理变化。与胸片等传统常规诊断方式相比，这是非常高的收益。此外，未执行管理的实例并不自动等同于毫无意义的调查。许多因素可能导致缺乏可行性：患者因素（例如，治疗重点的急剧变化）、部门因素（例如，后勤或人员问题）或 TUS 因素（例如，错误的解释）。这些因素及其相对贡献应在未来的研究中进行调查。TUS 检查的几个特点值得注意。首先，大多数 TUS 适应症与诊断相关 (72.4%)，这会导致管理的频繁变化。频繁的诊断使用可以用床边超声固有的基本概念来解释. 由于 TUS 的即时（和广泛）可用性、易于床边使用和患者安全，临床医生可能会在关键或不确定的时刻更频繁地使用 TUS。其次，管理变化多于诊断变化。诊断的改变（几乎）总是导致管理的改变，而管理的改变可以发生在一个正确的正式诊断的框架内。例如，监测患者可以在不改变正式诊断的情况下加强液体提取。大多数 TUS 检查涉及呼吸领域，大多数发现是肺部的。这可能是由于 ICU 肺部病变的高发率（例如，仰卧位通气的患者很容易发展为后外侧肺不张）以及肺部相对可行性和易用性超声波。此外，心脏超声需要高水平的专业知识以及在次优 ICU 定位期间心脏窗口的可用性，从而降低了其可行性。相比之下，肺部超声需要很少的检查来获得基本的熟练程度，不依赖于特定的胸窗，并且可以很容易地检测液体超负荷作为心脏功能的替代指标。有趣的是，超过一半的执行管理变更的检查至少包括与流体管理相关的组件。间质液和循环量的正常化是 ICU 患者的一个关键且高度可量化的治疗目标。负液体平衡和正液体平衡都可能与发病率和死亡率增加有关。系统回顾表明，TUS 可能有助于进一步优化容量状态. 目前的研究结果强调 TUS 在这个问题上的重要作用，并证明 TUS 引导的液体管理会引起液体平衡的适当和可行的变化，这些变化清楚地反映临床医生的意图，并且可能无法单独通过标准诊断途径轻易产生。在总人口中，每 8 小时偏离中性 +200 mL，这与之前发现相当。在 TUS 指导下比在未指导下更接近中性体液平衡。本研究提供对 TUS 引起管理变化可行性全面见解，并证明TUS 指示容量变化导致患者体液平衡的明确变化。然而，它无法明确捕捉这些变化是否会在没有 TUS 的情况下发生，以及这些变化是否会逐渐影响患者的预后。传统的临床参数可能已经产生了类似的管理决策，尽管是在较晚的时间并且可能使用更昂贵或侵入性的工具。增加 TUS 是否会导致治疗策略带来明确的（生存）益处，应通过随机对照试验来解决。以前，被认为是的诊断工具并没有在随机对照试验中产生预期的患者结果，甚至对患者造成伤害。即便如此，很少有影像学方法能够证明死亡率有所提高，而且这一结果可能无法独立作为 TUS 效用的试金石。这项研究有几个局限性。它依赖于临床医生对管理变化报告，这很容易受到多种形式的偏见的影响。选择偏差可能有两个方面：1) 形成偏差，临床医生倾向于选择 CRF 上提供的答案。CRF 设计反复专家共识减少这种偏差。2）完成偏倚，临床医生只在结果有益时才完成CRF。通过招募独立研究生来确保在日常病房访问期间完成表格，这种偏见得以减少。确认偏差；在完成 TUS 后的 CRF 时，TUS 前的印象可能会受到调查结果的追溯影响。由于表格需要分两个阶段完成：检查测试前和测试后，因此减少。重要的是，结果即使容易产生偏差，令人信服地大，具有临床重要性，并证明通过随机对照试验进行进一步调查是合理的。四名在 8 小时内死亡的患者被排除在外（占总病例数的 0.5%）。虽然这只发生在少数情况下，但这些数据可能提供了对影响结果或临终关怀的 TUS 决策的深入了解。这项研究也有几个优点。这是迄今为止关于该主题大研究，其样本量超过了该主题之前所有研究累积样本量。该研究具有很高的外部有效性，这归功于其多中心和国际设计，有 100 多名具有不同专业水平操作员。此外，其在 CRF 和电子数据采集系统上的严格注册降低主观性并允许得出更可靠的结论。

结论

ICU 进行近一半检查中，TUS 会引起临床决策重大变化。大部分由此产生的管理变化（侵入性和非侵入性）都在 8 小时内执行。此外，TUS 诱导液体管理产生可量化和不同液体平衡，与临床医生预期变化一致。需要进一步调查来确定 TUS 是否可以弥合从对临床决策的影响到改善健康结果差距。目前的结果为 TUS（和肺部超声）在 ICU 液体管理中作用的临床试验提供依据。