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경두개 초음파는 다양한 신경 질환을 가진 환자를 모니터링하는 데 필수적인 도구입니다. 뇌는 자문 연구에서 프로토콜화된 방식으로 일반적으로 사용되지만, 현장 진료 초음파(PoCUS)를 사용하는 많은 프로토콜에서 간과되어 왔습니다. 본 연구는 PoCUS 이미지 획득 프로토콜을 제안한다.
많은 임상 문제의 평가 및 관리에서 현장 진료(PoC) 초음파는 새로운 병상 도구입니다. TCCD(Transcranial Color-Coded Duplex) 초음파는 특정 두개내 병리를 판단하는 데 도움이 되기 때문에 의식이 없거나 모호한 신경학적 검사를 받는 환자를 포함한 여러 상황에서 유용할 수 있습니다. 경두개 초음파의 알려진 진단적 가치에도 불구하고 중환자 치료에서 초음파의 사용은 여전히 다양합니다. 이러한 차이는 부분적으로 표준화된 교육 및 훈련의 부족에서 비롯된 병원 전체의 일관되지 않은 교육에 기인합니다. 또한 뇌는 RUSH(쇼크 및 저혈압에 대한 신속한 초음파) 및 FAST(외상 초음파 집중 평가) 검사와 같은 많은 중환자 치료 프로토콜에서 종종 간과되어 왔습니다. 이러한 간극을 해소하기 위해 이 기사에서는 성인의 PoC TCCD 이미지 획득을 위한 프로토콜을 제안하고 표시, 제한 사항, 트랜스듀서 선택, 배치, 시퀀스 획득 및 이미지 최적화를 자세히 설명합니다. 또한, PoC TCCD의 사용은 혈관 경련, 두개내 압력 상승 및 뇌 순환 정지의 진행이라는 세 가지 상태를 선별하는 수단으로 논의됩니다.
1982년 Aaslid et al.에 의해 처음 기술된 경두개 도플러(TCD) 초음파는 두개내 혈류와 속도를 평가하는 방법을 제공했다1. 나중에, 경두개 색상 코드 이중 초음파(TCCD)가 개발되어 뇌내 혈관 구조의 색상 코드 시각화를 가능하게 했습니다. 이를 통해 TCCD는 TCD의 한계인 각도 의존성을 부분적으로 극복할 수 있습니다. 구체적으로, 도플러 시프트의 결과로, 초음파 빔의 각도와 혈관의 축이 0-30도 사이 인 경우 혈류 속도의 측정이 가장 정확합니다2. TCD의 유속 측정은 0에 가까운 각도를 가정하는 반면, TCCD는 공음 각도를 시각화하여 각도 보정 속도 측정을 가능하게 합니다3.
TCCD에는 맥동 지수(PI), 평균 유속(MFV) 및/또는 시간 조정 속도(TAV)4를 포함하되 이에 국한되지 않는 여러 도플러 측정이 포함됩니다. 이러한 측정을 사용하여 TCCD는 혈관 경련, 두개내압(ICP) 증가 및 뇌 순환 정지를 포함한 여러 중요한 상태에 대한 비침습적 스크리닝을 허용하며, 각 상태는 고유한 혈류역학 및 초음파 특성으로 나타납니다5.
첫째, 지주막하 출혈(동맥류 또는 외상성)에 따른 뇌혈관 경련과 관련하여 TCCD는 두개내 혈류를 실시간으로 시각화하여 뇌동맥의 협착 또는 수축을 감지할 수 있습니다. MFV(이완기 말단 속도 + 1/3(최대 수축기 속도 + 이완기 말단 속도)6로 정의됨)를 측정함으로써 임상의는 증상이 시작되기 최대 2.5일 전까지 혈관경련의 중증도를 정량화할 수 있다7. 동시에 PI(최대 수축기 속도 - 말단 이완기 속도로 정의됨)/평균 속도를 측정하여 상승된 값(>1.2)7을 감지할 수 있습니다. 이 수치가 높아지면 뇌혈관 저항이 증가했음을 의미하며, 이는 원위부 혈관 혈관 경련7또는 두개내압 증가와 관련된 손상된 원위 관류를 강조합니다. TCCD, PI 및 MFV의 조합 사용은 혈관 경련의 조기 발견 및 모니터링을 용이하게 하여 허혈성 손상을 예방하고 환자 결과를 개선하기 위한 즉각적인 개입을 가능하게 합니다.
둘째, ICP가 증가한 경우 PI 및 MFV를 통해 뇌혈관 역학을 평가할 수 있습니다. PI와 MFV는 뇌 혈류와 혈관 저항의 변화를 반영하며, 둘 다 ICP의 상승에 의해 영향을 받습니다. ICP가 증가하면 뇌혈관 순응도 손상으로 인해 PI 값이 증가할 수 있으며, MFV가 감소하면 두개내압 상승으로 인한 이차적인 뇌 관류 감소를 나타냅니다4. 이러한 매개변수를 모니터링하면 임상의가 ICP 상승의 심각도를 측정하고, 치료 결정을 안내하고, ICP 저하를 목표로 하는 중재에 대한 반응을 평가할 수 있습니다.
셋째, 뇌순환정지가 발생한 경우 PI 및 MFV 평가는 뇌혈류의 정지를 확인하는 데 중요한 역할을 합니다. TCCD 및 혈류역학 매개변수를 사용하여 대뇌 순환 정지를 신속하게 식별하는 것은 적시에 감지된 경우 대뇌 관류를 복원하기 위해 고급 신경 중환자 치료 조치와 같은 시간에 민감한 개입을 시작하는 데 필수적입니다.
요약하면, TCCD는 뇌혈관 경련, ICP 증가 및 뇌 순환 정지를 선별하기 위한 비침습적 침상 도구를 제공합니다. TCCD는 대뇌 혈류역학의 실시간 시각화 및 정량화를 제공함으로써 임상의가 이러한 중요한 신경학적 상태를 진단, 모니터링 및 관리할 수 있도록 하여 환자 결과를 개선하고 이환율 및 사망률을 줄일 수 있습니다. 그러나 경두개 초음파의 알려진 진단 가치에도 불구하고 중환자 치료에서 TCCD의 현장 진료 활용은 여전히 가변적이며, 부분적으로는 표준화된 훈련 및 교육의 부족으로 인해 병원 전체에서 이 양식에 대한 교육이 여전히 일관되지 않기 때문입니다.
이러한 간극을 해소하기 위해 이 기사에서는 현장 진료(PoC)에서 사용할 수 있는 성인의 TCCD 이미지 획득 프로토콜을 제안합니다. 일반적으로 PoC 초음파는 환자의 주치의8에 의해 수행되고 해석되는 초음파이다. 이는 환자의 주치의가 요청하지만 별도의 전문의가 수행하는 상담 초음파와는 대조적입니다. 자문 TCD 또는 TCCD는 일반적으로 여러 대뇌 동맥에 대한 도플러 심문을 포함하지만, 이 PoC 프로토콜은 두 가지 이유로 중뇌동맥(MCA)의 선택적 심문에 중점을 둡니다: (1) MCA는 일반적으로 TCCD와 공명하기 가장 쉬운 윌리스 서클의 가지이며 (2) MCA는 내부 경동맥에서 나오는 흐름의 약 70%를 담당합니다. 따라서 MCA의 분석은 전체적으로 뇌 혈류에 대한 좋은 정보를 가져올 수 있다9.
이 PoC TCCD 프로토콜에는 변환기 선택 및 배치, 시퀀스 획득 및 이미지 최적화가 포함됩니다. 또한, 혈관 연련, 두개내 압력 상승 및 뇌 순환 정지의 진행이라는 세 가지 조건에 대한 스크리닝 수단으로 PoC TCCD의 사용에 대해 논의할 것입니다.
이 절차는 인체 실험에 관한 기관 위원회(Institutional Committee on Human Experimentation)와 헬싱키 선언(Helsinki Declaration)의 윤리 기준을 준수합니다. 초음파는 위험이 최소화된 절차로 간주됩니다. 따라서 일반적으로 환자의 서면 동의가 필요하지 않습니다. 적절한 임상 환경에서 신경학적 변화에 대한 우려가 있는 환자가 연구에 포함되었습니다. 머리에 상처를 입었거나, 외과적 절개를 했거나, 초음침 부위에 수술적 드레싱을 한 사람은 제외되었다. 이 연구에 사용된 소모품 및 장비는 재료 표에 나열되어 있습니다.
1. 변환기 선택
2. 기기 설정
3. 환자 위치
4. 스캐닝 기술
5. 경두개 견해
6. 중뇌동맥(MCA)의 컬러 도플러 검사
7. 절차 후 단계
이 섹션에서는 위의 프로토콜에서 얻은 데이터의 분석 및 해석과 그 임상적 유용성에 대해 설명합니다. 그림 1 은 TCCD가 수행되는 머리의 물리적 위치(transtemporal window)를 보여줍니다. 그림 2 는 동측 MCA가 맥파 도플러(PWD)로 조사되는 것을 보여주는 이 transtemporal window를 보여줍니다. PWD 박스가 45-65mm(18)의 깊이에 배치되면, MFW 및 PI를 계산하는데 사용될 수 있는 속도 프로파일이 나타나야 한다. 이 특별한 경우에서 도플러 데이터는 정상 MFV(<80cm/s) 및 정상 PI(<1.2)19를 보여줍니다. 반대로 MFV가 120cm/s보다 크면 비정상입니다. 이러한 값은 혈관 경련을 유발할 위험이 있는 두개내 병리학(예: 지주막하 출혈)이 있는 환자에서 혈관 경련을 암시할 수 있습니다.
예를 들어, 그림 3 은 지주막하 출혈로 인한 우측 중뇌동맥류 코일링 후 8일째에 급성 신경학적 변화가 있는 환자에서 얻은 PoC TCCD를 보여줍니다. PoC TCCD는 이전 연구에 비해 동측 MCA에서 평균 유속이 상승한 것으로 나타났습니다. 이후 두부 CT 혈관 조영술을 시행한 결과 우측 전방 순환에서 혈관 경련이 확인되었습니다.
두개내 고혈압으로 이어질 수 있는 두개내 병리가 있는 환자에서 PoC TCCD는 PI를 측정하여 높은 두개내 혈압을 비침습적으로 스크리닝할 수 있습니다 16,20,21. 예를 들어, Bellener et al.은 관계20을 추정하기 위해 단순화 된 공식을 개발했습니다 : ICP = 10.93 × PI − 1.28.
그림 4 는 초기에 두개내 출혈로 내원한 환자와 초기 PoC TCCD가 정상 PI를 가진 것을 보여줍니다. 나중에, 환자의 정신 상태가 악화된 것으로 나타났고, PoC TCCD를 반복하여 두개내압의 상승 가능성에 대한 PI가 상승된 것으로 나타났습니다. 이를 치료하기 위해 고긴장성 수액을 투여하고 CT 촬영 결과 환자의 출혈이 악화되고 있음이 밝혀졌습니다.
PoC TCCD는 뇌사 이전의 뇌 순환 정지로의 진행을 선별하는 데에도 사용할 수 있습니다. 뇌사로의 진행에는 일반적으로 저항률의 증가와 함께 뇌동맥 흐름의 퇴행이 포함됩니다(그림 5). 이러한 PoC TCCD 결과는 임상의가 기관별 지침에 따라 순환 정지의 최종 결정을 목적으로 포괄적인 TCCD 연구를 포함한 추가 보조 검사를 받을 수 있도록 이끌어야 합니다. 예를 들어, 그림 6 은 장기간 심정지가 발생하고 이후 심장 순환이 회복된 후 몇 시간 후에 환자의 PoC TCCD입니다. PoC TCCD 시험의 즉각적인 계기는 고정 및 비반응성 동공에 대한 신체 검사 결과였습니다. 시설에서 상담 TCCD 서비스를 이용할 수 없었고 환자가 너무 불안정하여 무호흡증 검사를 받을 수 없었지만, PoC TCCD 결과는 후속 머리 CT에서 미만성 뇌부종이 발견되어 뒷받침되었습니다.
그림 1: Transtemporal window. Willis의 서클의 단순화된 개략도가 있는 Transtemporal window. 숫자는 동측 MCA가 초음파에서 시각화되는 깊이를 나타냅니다. 화살표는 혈류의 방향을 나타냅니다. 파란색 원은 프로브를 배치해야 하는 위치를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 일반 TCCD. 47mm 깊이에서 동측 MCA의 TCCD. 이미지는 노멀 TAV와 노멀 PI를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 평균 유속이 상승된 TCCD. 50mm 깊이에서 동측 MCA의 TCCD. 이 이미지는 상승된 TAP: 시간 조정 피크 속도(MFV 또는 TAV 또는 TAMAX에 해당) 및 일반 PI를 보여줍니다. 적절한 임상 환경에서 이는 혈관 경련을 암시합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 맥박 지수가 상승한 TCCD. TCCD는 적절한 임상 환경에서 두개내압 증가와 관련된 임상적 상관관계와 함께 PI의 악화를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5: 대뇌 순환 정지에서의 경두개 도플러 진행. 대뇌 순환 정지로 진행되는 TCD/TCCD에서 볼 수 있는 중뇌 동맥의 파형 형태에서 예상되는 점진적 변화의 개략도. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 6: 뇌순환정지의 TCCD. 대뇌 순환 정지로의 진행과 관련된 작은 이완기 역전을 동반한 작은 수축기 스파이크. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
PoC 초음파는 RUSH 및 FAST 검사에서 볼 수 있듯이 급성 장기 기능 장애 환자의 진단 및 관리에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 그러나 대뇌 기능을 평가할 때 현재까지 PoC TCCD를 수행하려는 임상의를 위한 발표된 지침은 거의 없습니다.
이 PoC 프로토콜을 개발하기 위해 우리는 TCD 이미징 대신 TCCD를 채택하기로 결정했습니다. 전통적인 TCD와 대조적으로, TCCD는 B-모드와 컬러 도플러를 결합하여 각도 보정을 가능하게 하여 유속(22)을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 이 원고에서 제안된 이 프로토콜은 기존 TCCD 프로토콜을 축약하여 단일 초음파 창, 즉 트랜스-템프럴(trans-temporal)에 초점을 맞췄습니다. 이는 trans-temporal window가 trans-orbital 및 trans-foraminal12와 같은 대안보다 초음파로 더 쉽게 접근할 수 있기 때문입니다. 또한, trans-temporal window는 전뇌 순환에서 가장 큰 동맥이며 내부 경동맥 혈류의 약 70%를 수용하는 MCA의 대뇌 혈류 속도(CBFV)를 추정하기 위한 최적의 음향 위치를 제공한다4.
PoC TCCD의 개념은 아직 초기 단계에 머물러 있지만, 임상 실습에서 이를 사용하는 것을 뒷받침하는 몇 가지 발표된 증거가 있습니다. 예를 들어, 급성 환경에서 두개내압 증가를 스크리닝할 때 PoC TCCD는 ICP 5,23을 증가시키기 위한 합리적인 스크리닝 도구를 제공하는 것으로 나타났습니다. 이러한 기존 증거를 바탕으로 유럽 집중 치료 의학 협회(European Society of Intensive Care Medicine)는 이제 ICP24 상승 환자를 선별할 때 집중 치료사가 고려해야 할 도구로 TCCD를 나열합니다. 뇌사 선별 검사의 경우, 2016년에 발표된 22건의 연구를 메타 분석한 결과, TCD는 민감도 0.9%, 특이도 0.98로 뇌순환정지를 감지하는 것으로 나타났다25.
PoCUS TCCD에는 장점이 있지만 중요한 제한 사항도 있습니다. 첫째, 뇌혈관 질환 환자의 10%에서 불완전한 음향이 발생하는 경우, 특히 노인의 경우 측두골 음향이 좋지 않은 환경에서 검사가 기술적으로 어려울 수 있다22. 둘째, 혈관 경련 평가에서 TCCD에서 얻은 절대 속도는 보고된 정상 속도가 TCD26에서 사용된 비이미징 프로브에 대해 더 광범위하게 검증되었기 때문에 실제 동맥 혈류 속도를 잘못 추정할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 새롭게 등장하는 연구들은 가치들이 적어도 두 가지 양상 사이의 비교가 가능하다는 것을 시사하고있다 3. 셋째, TCCD를 사용하여 뇌순환정지의 진행을 평가할 때, 연구에 따르면 안심할 수 있는 스펙트럼 도플러 파형이 존재함에도 불구하고 환자는 여전히 검증된 임상 검사에 따라 뇌사로 분류될 수 있기 때문에 평균 뇌 흐름은 생명을 유지하기에 부적절할 수 있습니다25,27. 넷째, ICP 수준을 추정하는 데 사용되는 PI는 신뢰 구간이 넓기 때문에 특정 ICP 수준(28)과 상관시키기 위해 PI를 사용할 때 주의해야 합니다. PI와 ICP 간의 관계에서 넓은 신뢰 구간은 여러 요인이 ICP에 영향을 주지 않고 PI에 영향을 줄 수 있기 때문에 발생합니다. 예를 들어, PaCO2의 변화 또는 동맥 혈압 상승은 ICP29와 독립적으로 뇌 혈류 및 PI에 영향을 미칠 수 있습니다. PI의 증가 추세를 나타내는 CPP의 감소는 ICP의 증가 또는 MAP의 감소에 기인할 수 있습니다. 따라서 PI는 평균 CPP에 반비례하거나 동맥 혈압에 정비례합니다. 따라서, 시간이 지남에 따라 증가하는 ICP 및 감소하는 CPP 추세를 따르기 위해 증가하는 PI의 활용을 사용하는 것이 권장되며, ICP 절대값(30)에 대해서는 사용되지 않는 것이 권장된다. 이를 염두에 두더라도 V-A ECMO 또는 LVAD의 맥동 흐름 부족과 같은 교란으로 인해 ICP 상관관계 12에 대해 PI를 해석할 수 없습니다.
이러한 한계에도 불구하고 PoC TCCD는 급성 신경학적 기능 장애의 진단 및 관리에서 병상 선별 도구로서 가치가 있습니다. 이 현장 진료 프로토콜을 개발함으로써 특히 자원이 제한된 환경에서 중환자를 돌보는 임무를 맡은 비신경음파전문의에게 TCCD를 쉽게 이해할 수 있기를 바랍니다.
없음.
없음.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Low Frequency Ultrasound Probe (C35xp) | SonoSite (FujiFilm) | P19617 | |
SonoSite X-porte Ultrasound | SonoSite (FujiFilm) | P19220 | |
Ultrasound Gel | AquaSonic | PLI 01-08 |
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