**摘要**
**背景与目标**
由Erik Sloth博士于1989年开发的聚焦评估经胸超声心动图(FATE)已成为快速床边评估心脏功能的关键超声技术。其非侵入性、实时成像和便携性使其成为促进各专业领域快速临床决策的理想工具。本综述旨在探讨FATE的发展历程,评估其当前的临床应用,并讨论其前景,重点关注培训方案、图像解读以及新兴技术的整合。
**方法**
通过对相关文献的叙述性回顾,研究了FATE协议的发展、方法学和实施情况。重点关注了标准成像视图、培训实践以及新技术在临床应用中的整合方面的证据。
**结果**
FATE协议利用标准超声心动图视图,能够快速检测出心脏压塞、瓣膜功能障碍和左心室衰竭等危急情况。其易用性和有效性使其在资源有限的环境中以及非心脏病专家手中得到广泛采用。综述强调了培训技术和图像采集方法的改进,同时也指出了操作者差异性和持续质量保证的必要性。人工智能和手持式超声设备等新兴技术正在扩展FATE的诊断能力。
**结论**
FATE是一种多功能且有效的快速心脏评估工具,随着技术和培训的进步而不断发展。解决操作者差异性等挑战对于最大化其临床效用至关重要。未来的研究应致力于进一步完善这些方面,以进一步提升患者预后。
**缩写说明**
- A4C:心尖四腔视图
- ACEP:美国急诊医师学会(American College of Emergency Physicians)
- AI:人工智能(Artificial Intelligence)
- ASE:美国超声心动图学会(American Society of Echocardiography)
- AV:主动脉瓣(Aortic Valve)
- EACVI:欧洲心血管成像协会(European Association of Cardiovascular Imaging)
- EM:急诊医学(Emergency Medicine)
- ER:急诊室(Emergency Room)
- ESICM:欧洲重症监护医学协会(European Society of Intensive Care Medicine)
- FATE:聚焦评估经胸超声心动图(Focused Assessed Transthoracic Echocardiography)
- HUD:手持式超声设备(Handheld Ultrasound Device)
- IAC:超声心动图跨学会认证委员会(Intersocietal Accreditation Commission for Echocardiography)
- ICU:重症监护病房(Intensive Care Unit)
- LV:左心室(Left Ventricular)
- ML:机器学习(Machine Learning)
- MV:二尖瓣(Mitral Valve)
- PHHE:便携式手持超声心动图设备(Pocket-size Handheld Echocardiographic Device)
- PLAX:胸骨旁长轴视图(Parasternal Long Axis)
- POC:床旁检测(Point-of-Care)
- POCUS:床旁超声(Point-of-Care Ultrasound)
- PSAX:胸骨旁短轴视图(Parasternal Short Axis)
- PUD:便携式超声设备(Portable Ultrasound Device)
**1. 引言**
超声是各专业医生的重要工具,可提供快速的床边诊断,以处理特定的临床病例。其中,聚焦评估经胸超声心动图(FATE)是一种非侵入性成像技术,利用超声来评估心脏和主要血管,有助于排除鉴别诊断并确认特定疾病[1]。FATE最初由丹麦的Erik Sloth博士开发,他是床旁超声(POCUS)领域的教授和麻醉顾问,该技术作为体格检查的补充工具[2]。其易用性和超声技术的进步使其在全球范围内越来越受欢迎,尤其是在需要快速诊断和缩短住院时间的场景中[1]。近年来,除了传统的体格检查外,超声设备在医疗实践中也变得普遍。这些设备利用高频声波生成各种身体结构的实时图像[3, 4]。FATE协议因其能够促进快速床边诊断、非心脏病专家也能使用、易于学习、无电离辐射、支持云共享、兼容远程医疗以及大多数设备的便携性而得到全球采用[5]。此外,FATE设备在清洁、运输和消毒方面也具有优势[6]。虽然FATE与其他POCUS技术在快速诊断胸腔积液、心脏压塞、瓣膜功能障碍和血流动力学异常等危急情况方面有相似之处,但其在心脏评估方面的标准化和结构化方法更为突出[7]。与其他可能需要操作者专业知识的POCUS方法不同,FATE提供了更系统、可重复的框架,能够更一致地评估左心室功能、容积状态和血流动力学[7]。这些优势使得FATE在资源有限的环境和紧急情况下特别有价值,尤其是在需要快速准确心脏评估的情况下[7]。尽管FATE与聚焦心脏超声(FCU)具有相似的功能,但FATE通过结构化和标准化的方法提供了对整体心脏功能、心包积液和容积状态的系统评估,而FCU通常更侧重于回答特定的临床问题。此外,FATE的结构性使其在不同操作者之间具有更好的可重复性,减少了FCU中常见的操作者差异性。FATE的应用范围不仅限于急诊和重症监护,还扩展到围手术期监测、心脏病学咨询和远程医疗,使其成为更全面的心脏评估工具[8]。关于便携式超声设备(PUD)是否将取代传统的听诊器以增强床边心脏评估的讨论日益增多,因为它们可以提供心脏功能、容积状态和血流动力学参数的实时可视化,从而更准确地诊断心力衰竭、瓣膜疾病和心包积液等病症[1]。然而,听诊器仍然是一种成本效益高、快速且普遍可用的工具,特别是在超声设备不可用的资源有限环境中。听诊器可能不会被完全取代,而会继续发挥补充作用,尤其是在初始筛查和成本效益及易用性至关重要的情况下。FATE与全面/有限(传统)超声心动图的主要区别在于图像采集和解读所需的专业知识水平、可获得的信息量以及检查范围。虽然FATE可以由非心脏病专家进行,但全面/有限(传统)超声心动图需要广泛的培训(通常由美国超声心动图学会(ASE)或欧洲心血管成像协会(EACVI)提供的结构化课程)。值得注意的是,FATE并不替代所有情况下的全面超声心动图检查,但在时间敏感的情况下能提供有价值的初步信息。本综述探讨了FATE协议的发展历程、其在各种临床场景中的当前应用以及随着技术和设备便携性提升的未来前景。此外,还讨论了培训要求、图像采集技术、诊断准确性以及熟练使用FATE所需的解读要点。同时,还分析了支持其在创伤、重症监护、术前评估、急诊医学和资源有限环境中的有效性的证据。此外,综述还介绍了产生高质量图像分辨率的较小设备和增强FATE功能的创新技术。最后,综述指出了其局限性和挑战,为改善患者护理和临床结果奠定了基础。
**2. 方法**
本文是对相关文献的叙述性回顾,重点关注聚焦评估经胸超声心动图(FATE)的发展、方法学、临床应用、培训考虑以及新兴创新。使用PubMed/MEDLINE、Google Scholar和相关专业协会指南(包括美国超声心动图学会、欧洲心血管成像协会、美国急诊医师学会和欧洲重症监护医学协会的出版物)进行了结构化但非系统的文献搜索。文献搜索主要涵盖了1989年(FATE引入)至2024年的文章,特别关注了里程碑式研究、共识声明、临床试验和与聚焦心脏超声和床旁超声(POC)超声相关的高影响力综述。必要时也纳入了较早的基础研究以提供历史背景。纳入的研究基于其与概念框架、临床效用、培训要求、诊断准确性、技术进步和FATE局限性的相关性。既考虑了原始研究文章,也考虑了权威综述论文。当病例报告提供了独特的临床见解或展示了FATE的新应用时,也会选择性地纳入。非英文出版物、没有全文的摘要以及缺乏明确临床相关性的研究被排除在外。由于本综述的叙述性质,未采用正式的质量评分和荟萃分析技术,而是定性综合证据,重点关注发现的一致性、临床适用性和与既定指南和专家共识的一致性。
**3. FATE的发展历程**
POCUS(包括FATE)的起源可以追溯到20世纪中叶,当时Inge Edler和Carl Hellmuth Hertz在20世纪50年代末开创了超声心动图技术[9]。他们利用超声可视化心脏的工作为心脏成像技术奠定了基础。最初,超声心动图操作繁琐且耗时,仅限于特定环境。然而,20世纪末对快速、非侵入性、准确的床边心脏功能和血流动力学评估方法的需求,加上技术进步和便携式超声设备的发展,标志着超声心动图的一个转折点,并催生了FATE的概念[10]。与其他POCUS协议一样,FATE旨在解决重症监护环境中遇到的具体临床问题,如评估左心室功能、检测心包积液和识别心脏骤停。其目标是提供及时准确的信息以指导临床决策并改善患者预后。此外,具有增强成像能力的手持式超声设备(HUD)的发展进一步将FATE整合到各种临床实践中。自1989年引入以来,FATE已从主要由心脏病专家使用的工具发展成为非心脏病专家也能轻松掌握的工具[11],并应用于急诊室(ER)、手术室(OT)和重症监护病房(ICU)等传统心脏病学部门之外[12, 13]。Sloth博士在2004年提出的基本FATE协议包括四个基本视图:肋下四腔视图、心尖四腔视图(A4C)、胸骨旁长轴视图(PLAX)、胸骨旁短轴视图(PSAX)和胸膜扫描视图[2]。这些视图有助于排除胸膜病变,并提供心脏参数(如腔室尺寸、壁厚和左心室收缩力)的粗略估计。2010年,该协议扩展了包括扩展的心尖和胸骨旁视图以及多普勒超声研究,称为扩展或高级FATE协议,提供了更全面的心血流动力学和瓣膜功能评估[2]。尽管FATE提供了快速的床边评估,但其测量结果不如正式的经胸超声心动图(TTE)指南详细,后者包括具体的腔室尺寸、心肌应变分析和精确的多普勒衍生血流动力学参数。FATE主要通过定性的“目测”方法评估左心室功能,通过多个视图观察心内膜运动来估算射血分数(EF)。虽然这种方法快速实用,但缺乏Simpson双平面方法或三维超声心动图等定量评估的精确性[2]。此外,FATE通过下腔静脉(IVC)直径和可塌陷性间接估算左心室充盈压,有助于评估容积状态。血管内容积状态进一步通过整体心脏大小、IVC动态和呼吸变化来评估。这些方法可以快速了解前负荷和液体反应性,但与侵入性血流动力学监测或更先进的多普勒参数(如二尖瓣流入和组织多普勒成像(TDI)相比仍有局限性[2]。为了增强理解,FATE协议可以作为图像采集、测量技术和临床解读的视觉指南。虽然FATE提供了宝贵的床边信息,但其提供的粗略值必须谨慎解读,因为它们并不总是与主要超声心动图学会定义的正常参考范围一致[2]。FATE在医学教育和临床实践中的采用得益于其公认的实用性以及专业组织在标准化聚焦心脏超声培训方面的努力。全球的医学教育课程已纳入了基本的POCUS技术,包括FATE,以使学生和医疗保健提供者掌握必要的超声技能[14]。欧洲重症监护医学协会(ESICM)和美国急诊医师学会(ACEP)等机构提供了专门的聚焦心脏超声课程,其中可能包含FATE作为几种标准化协议之一。然而,像美国超声心动图学会(ASE)和欧洲心血管成像协会(EACVI)这样的专业协会主要强调全面超声心动图培训,而不是明确支持FATE[15, 16]。尽管如此,聚焦心脏超声的全球采用使其应用范围扩展到了各种医疗环境中,从偏远诊所到城市医院。其简单性、成本效益以及床边适用性使其成为一种有价值的诊断工具。
4 FATE的方法论
4.1 掌握POCUS(包括FATE)的培训要求
掌握FATE需要对心脏解剖学、生理学和超声原理有深入的理解[8]。寻求熟练度的医疗提供者通常会参加结构化的培训项目,这些项目包括理论讲座、实践工作坊和监督下的临床实践[17, 18]。这些项目的持续时间和强度各不相同,涵盖超声原理、物理学、仪器设备以及优化扫描图像质量的技巧等关键主题。此外,受训者还会深入了解心脏解剖学和生理学,包括心腔、瓣膜、大血管和血流动力学,以便准确解读超声心动图图像[19, 20]。在培训过程中,个人会提高他们的图像采集技能,包括探头操作、患者定位以及优化声窗以获得清晰相关的超声心动图视图。识别正常和异常发现是核心重点,受训者将学习如何识别心肌功能障碍、心包积液和瓣膜异常等常见病理情况,以实现精准诊断[19, 20]。受训者还被教导如何将超声心动图发现与临床表现、血流动力学状态和其他诊断方法相结合,从而制定适当的管理策略[21]。质量保证和继续教育是必不可少的组成部分,通过反馈、同行评审和继续医学教育活动确保持续的专业能力,从而维持POCUS(包括FATE)实践的高标准[14]。在一些发达国家,也有超声心动图认证途径,例如英国超声心动学会(BSE)于2018年4月推出的1级认证,这是针对希望在紧急情况下进行聚焦超声心动图评估的医疗专业人员的入门资格[14]。由重症监护学会开发的“重症监护中的聚焦超声”(FUSIC)也包含心脏、肺和血流动力学(HD)等模块,为临床医生提供了使用超声进行全面血流动力学评估的工具,解决了与心脏、动脉和静脉结构相关的关键临床问题[14]。其他认证项目还包括欧洲心血管成像协会(EACVI),该协会指导欧洲的超声心动图标准,以及成立于1996年的跨学会认证委员会,负责认证各种超声心动图技术[14]。下表1总结了掌握FATE的培训要求。
表1. 掌握FATE的培训要求
| 培训组成部分 | 描述 | 目标 |
|------------|--------|-------|
| 理论学习 | 讲座和理论教学 | 提供超声原理和心脏解剖学的基础知识 |
| 实践工作坊 | 使用超声设备的实际培训 | 发展探头操作和图像采集技能 |
| 监督下的临床实践 | 在专家指导下进行临床模拟 | 提高实际应用和解读能力 |
| 质量保证与反馈 | 持续评估和同行评审 | 维持高标准并确保长期能力 |
| 继续教育 | 持续学习和技能发展 | 确保知识更新和新技术应用 |
4.2 图像采集技术和标准视图
FATE中的图像采集涉及获取特定的标准视图,以系统地评估心脏结构和功能。正确的患者准备至关重要,患者应采取仰卧或半卧位,并略微向左侧倾斜,以优化声窗并便于图像采集[3]。在各个肋间隙中战略性地选择和放置超声探头对于有效观察不同的心脏结构至关重要[2]。相控阵超声探头因其能够提供心脏和肺部视图而常被使用。然后获取标准视图以全面评估心脏。PLAX视图提供了左心室(LV)的纵向平面,可以观察到二尖瓣(MV)、LV流出道和主动脉瓣(AV)等关键结构。PSAX视图在乳头肌水平获取,显示LV腔室、乳头肌和MV的横截面。A4C视图显示所有四个心腔,评估整体收缩功能、瓣膜功能并检测心内分流。此外,剑突下视图允许从肋下角度观察心脏,特别适用于声窗不佳或胸骨旁视图不足的患者[2]。通过实时成像进行动态评估,并调整探头位置和角度,可以评估心脏结构尺寸、壁运动异常和瓣膜功能。最后,采用图像优化技术(如调整增益、深度、焦点和探头方向)来提高图像质量,便于清晰观察心脏结构和可能的病理情况[2]。表2(FATE标准视图及其诊断相关性)列出了FATE的标准视图及其诊断意义。
表2. FATE标准视图及其诊断相关性
| 标准视图 | 可观察的结构 | 诊断相关性 |
|--------------|------------------|----------------------|
| 肋下四腔视图 | 左心房(LA)、左心室(LV)、右心房(RA)、右心室(RV)、心腔壁厚度、左室间隔(IAS)、右室间隔(IVS)、二尖瓣(MV)和三尖瓣(TV) | 心腔扩张、肥厚、瓣膜功能障碍、房间隔缺损、心包积液 |
| 顶点四腔视图 | 左心房(LA)、左心室(LV)、右心房(RA)、二尖瓣(MV)、三尖瓣(TV)、右心室(RV)、左室间隔(IAS)和右室间隔(IVS) | 心室功能障碍、扩张和肥厚、心包积液 |
| 胸骨旁长轴视图 | 二尖瓣(MV)、主动脉瓣(AV)、左心房(LA)、左心室(LV)和流出道、降主动脉 | LV收缩功能障碍、心腔扩张和肥厚、室间隔肥厚、二尖瓣和主动脉瓣病变、降主动脉扩张、心包和胸腔积液 |
| 胸骨旁短轴视图 | 主动脉(Aorta)、二尖瓣(MV)、乳头肌和左心室(LV) | 下腔静脉型房间隔缺损、心包积液、瓣膜疾病、房间隔缺损(ASD)、室间隔缺损(VSD)、法洛四联症(TOF)和动脉导管未闭(PDA) |
| 胸膜扫描 | 胸膜和肺部 | 胸腔积液、肺塌陷或肺不张、胸膜增厚、胸膜肿瘤和气胸 |
4.3 FATE的解读和诊断考虑
解读FATE发现需要基于临床数据的系统方法[21]。关键的诊断考虑因素包括心脏功能和病理学的各个方面。评估整体收缩功能,特别是LV收缩力,是至关重要的。这种评估结合了定性方法(如视觉估计)和定量方法(如计算射血分数EF),有助于有效诊断和管理心脏功能障碍。评估瓣膜功能涉及仔细检查瓣膜形态、活动性和血流动力学意义,以了解瓣膜性心脏病(如狭窄、反流和心内膜炎)等情况。心包评估对于诊断心包积液等状况至关重要。检测积液并评估其大小、分布和血流动力学影响尤为重要,尤其是在怀疑有心包填塞或渗出-限制性生理状态的患者中。此外,评估容量状态对于指导危重患者的液体管理至关重要。参数如下腔静脉(IVC)的大小和可压缩性提供了关于血管内容量反应性的宝贵信息,帮助临床医生做出关于液体治疗的明智决策[17]。最后,将超声心动图发现与患者的临床表现、血流动力学参数和其他诊断测试相结合至关重要。这种关联有助于准确诊断,并指导根据个体患者需求制定适当的治疗干预措施[3, 21]。
5 FATE的临床应用
FATE因其高效、非侵入性和根据需要易于重复的特点而受到认可,是一种有价值的诊断方法。它有助于识别低血压和休克的原因,促进关键干预[22]。在创伤患者的初步评估中,FATE提供了重要的发现,有助于识别威胁生命的状况,如心包积液、心包填塞和气胸[23, 24],从而加快诊断并指导紧急干预。这通过早期发现和管理这些威胁生命的状况,改善了患者预后并降低了死亡率。最近的一项研究表明,术前进行聚焦经胸超声心动图(如FATE)与接受股骨颈骨折手术的高风险患者相比,死亡率较低[25]。在危重患者中,FATE提供了一种可快速应用的聚焦超声心动图检查方法[26]。它是血流动力学监测、心脏功能评估和识别这些患者急性心血管异常的宝贵工具[26]。其实时成像能力使得在处理败血症、休克(低血容量性、心源性、阻塞性)或由慢性肺疾病、肺栓塞和心力衰竭引起的呼吸衰竭等状况时能够迅速决策[27]。FATE指导的干预已被证明可以改善ICU和急诊室中的液体复苏策略,并优化血流动力学稳定性[28],通过提供血管内容量和心脏功能的动态评估。具体来说,FATE允许评估IVC直径和可压缩性,有助于确定液体反应性[23]。高度可压缩的IVC表明容量耗尽,需要液体复苏;而扩张且不可压缩的IVC可能表明液体过载或右心房压力升高[23]。此外,FATE还评估LV功能和心输出量,有助于区分不同的休克状态并指导针对性干预。例如,在败血症患者中,FATE可以帮助区分低血容量和心肌功能障碍,确保适当使用液体、血管加压药或正性肌力剂[26]。通过整合这些超声心动图发现,临床医生可以调整液体管理策略,防止液体复苏不足(可能导致器官灌注不足)和液体复苏过度(可能导致肺水肿和心力衰竭加重)[23]。FATE在术前评估中至关重要;它有助于评估非心脏手术中的围手术期心脏并发症风险[29]。Kratz等人的研究表明,在所有50例出现血流动力学不稳定的患者中进行了术中聚焦超声心动图检查。在33例(66%,95% CI:52.11–77.61)中,聚焦超声心动图的发现直接影响了临床管理[29]。共记录了82次血流动力学不稳定事件,其中38次(46.34%,95% CI:35.95–57.06)因聚焦超声心动图而改变了治疗方案。最常发现的状况是低血容量,占66%的病例;右心负荷过载占22%;右心衰竭占4%的患者[29]。围手术期FATE有助于诊断新的心脏状况,以进行麻醉管理、术中监测和术后护理,可能防止手术延迟和不必要的咨询[30]。FATE发现可以指导围手术期管理决策,如液体优化策略和麻醉技术选择,最终有助于改善手术结果和患者安全[31, 32]。FATE因其便携性和简单性而成为一种出色的床旁检测工具,适用于资源有限的环境[33, 34]。在这些难以获得先进成像技术的环境中,它是医疗提供者的宝贵诊断工具[33, 34]。其用户友好的界面和快速成像能力使得在野外医院、灾难响应场景和偏远医疗环境中能够及时评估和管理患者[35]。表3(FATE应用和临床益处的概述)。
表3. 聚焦经胸超声心动图(FATE)的应用和临床益处
| 临床应用 | 临床益处 |
|-----------------|--------------------------------------------|
| 创伤 | - 识别心包积液和心包填塞 |
| | - 实现快速诊断和关键干预 |
| | - 评估心脏损伤(如挫伤) |
| | - 指导紧急手术或程序决策 |
| 重症监护 | - 评估左心室功能 |
| | - 实时提供血流动力学监测 |
| | - 评估液体反应性 |
| | - 指导液体治疗和血管加压药管理 |
| | - 识别急性心血管异常 |
| | - 促进早期干预并改善预后 |
| 术前 | - 评估非心脏手术中的心脏风险 |
| | - 支持麻醉管理和围手术期护理 |
| | - 识别新的心脏病理 |
| | - 减少手术延迟和不必要的咨询 |
| 急诊医学 | - 评估休克和心脏骤停中的心脏功能 |
| | - 指导即时治疗和复苏策略 |
| 资源有限的环境 | - 提供床旁心脏成像 |
| | - 提供经济高效且便携的诊断工具 |
| | - 便于远程患者评估 |
| | - 减少对先进成像资源的需求 |
6 支持FATE有效性的证据
临床研究(包括观察性和前瞻性队列研究)和试验一致证实了FATE在快速评估心脏功能和检测异常方面的有效性。FATE在诊断心包积液、心包填塞和急性心肌梗死等状况方面表现出高敏感性和特异性[36-38]。许多研究探讨了FATE在各种临床环境中的有效性。例如,观察性研究表明,可以使用FATE评估的IVC可压缩性指数准确预测液体反应性,从而为其在这方面提供了强有力的证据[39, 40]。其他包括前瞻性队列的研究也表明,基于FATE的建议提高了生存率、患者预后并减少了并发症[28, 30, 41]。FATE(聚焦评估经胸超声心动图)已被证明能够影响重症监护病房(ICUs)中的诊断和管理[42]。它可以在接受紧急外科手术的患者中发现意外的病理情况,从而需要改变麻醉技术或支持性措施[43]。通过实现早期诊断和及时干预,FATE提高了临床决策和管理策略,加快了治疗进程,并改善了患者的整体预后[44]。尽管来自前瞻性队列研究和基于指南的建议提供了高质量的证据,支持FATE在管理决策中的作用以及改善围手术期和重症监护工作流程的效果,但决定性结果数据仍然有限。不同研究中培训标准、图像采集协议和结果测量的差异强调了需要进行更大规模的前瞻性试验和标准化能力框架的必要性。这些限制应避免对研究结果的过度概括,同时强调FATE作为补充工具的价值,而不是替代全面的超声心动图检查。表4提供了关于FATE的主要研究的总结。
表4. 评估聚焦评估经胸超声心动图(FATE)的关键研究。作者/年份
| 研究设计 | 临床环境 | 主要关注点 | 关键发现 | 证据强度 | 限制 | 与FATE的相关性 |
|---------|---------|-----------|---------|--------|---------|
| Sloth等人,2004年 | 围手术期/ICU | FATE协议开发 | 定义了标准化的聚焦心脏视图以进行快速床边评估 | 基础性 | 无结果数据 | 已建立FATE框架 |
| Via等人,2014年 | 国际指南 | ICU/急诊 | 聚焦心脏超声标准 | 支持使用聚焦超声进行快速临床决策 | 高 | 不仅限于FATE | 支持FATE原则 |
| Kanji等人,2014年 | 前瞻性队列 | ICU(休克) | 超声引导的管理 | 改变了治疗方案并改善了结果 | 中等-高 | 单中心 | 验证了聚焦超声的实用性 |
| Canty等人,2012年 | 回顾性队列 | 术前 | 聚焦TTE的结果 | 降低高风险手术患者的死亡率 | 中等 | 回顾性 | 间接支持FATE |
| Kratz等人,2017年 | 前瞻性观察性 | 术中 | 血流动力学不稳定 | 约66%的病例改变了管理方案 | 中等 | 样本量小 | 支持术中FATE |
| Huson等人,2019年 | 观察性项目 | 资源有限的环境 | 聚焦超声的可行性 | 证明了可行性和诊断价值 | 低-中等 | 无结果终点 | 支持全球使用FATE |
7 FATE中的新兴技术和创新
虽然以下内容并不完全针对FATE,但它们是POCUS(包括FATE)中的新兴技术和创新。
7.1 人工智能(AI)和机器学习(ML)在FATE解释中的整合
AI和ML在FATE解释中的整合是医学领域的一个新兴研究方向,旨在解决图像采集和解释中的不一致性和变异性[45]。与其他成像方式(如计算机断层扫描或磁共振成像)不同,超声心动图经常存在观察者间的差异,并依赖于操作者的经验水平。鉴于心血管成像需求的增加和复杂性的提高,减少超声心动图操作者之间的差异并提高效率是关键目标。AI在这方面显示出潜力,能够提取人眼难以察觉的信息,并克服疲劳、分心和人为变异等限制[46]。ML已经在诊断结构性心脏病和评估左心室功能及容积方面展示了潜力[47]。此外,AI通过提供自动测量功能和图像优化来辅助图像采集,从而节省时间并标准化结果[47]。然而,需要注意的是,尽管有这些好处,将AI整合到FATE中仍需要通过前瞻性多中心研究进行严格验证,以评估诊断准确性、临床影响和普遍适用性,特别是在不同人群中。未来的工作还应考虑监管问题,例如与既定的医疗设备审批流程的对齐、算法训练数据的透明度以及使用AI辅助解释时的临床责任保障。
7.2 手持超声设备的进步,提高了便携性和可及性
手持超声设备(HUDs)的进步通过提高便携性和可及性彻底改变了心脏成像。传统的超声心动图通常依赖于专业超声实验室中的高端系统,这些系统可能体积庞大且价格昂贵。然而,口袋大小的手持超声心动图设备(PHHE)的出现改变了这一状况,使得POC超声心动图的成本降低且更易于获取[48]。PHHE设备能够快速采集图像(不到5分钟)并准确检测心脏病理,有助于在紧急情况下实现早期诊断和干预[49]。多项研究表明,PHHE与标准超声心动图的结果具有良好相关性,支持了其有效性。继续开发价格合理且易于使用的PHHE设备,提高其范围和效率,将进一步推动FATE的全球应用。
7.3 FATE的新应用和未来方向
新兴技术的整合为FATE的创新使用打开了无限可能。一个创新应用是将其与远程医疗平台整合。随着远程医疗在偏远和服务不足地区的普及,FATE可以作为实时评估和监测各种病理情况的宝贵工具。通过利用HUDs和通信技术,医疗提供者可以远程进行FATE检查,无需亲自到场即可及时诊断和管理各种医疗状况。这一应用对于将医疗服务扩展到医疗设施有限的地区具有重要意义,从而改善患者结果并减少医疗差距。FATE的另一个创新应用是将其与可穿戴设备和智能技术结合。将FATE与智能手表或贴片等可穿戴心脏监测设备结合,使个人能够实时自我评估心脏健康状况。这种方法能够持续监测心脏功能并早期发现异常,使个人能够主动管理自己的心血管健康。此外,从这些可穿戴设备获得的数据可以传输给医疗提供者进行远程解释和干预,促进个性化和预防性护理策略。FATE与可穿戴技术的这种新结合有可能彻底改变心脏监测和管理方式,促进早期发现和干预,从而改善患者结果。最后,技术的进步将进一步提高FATE图像的质量和解释能力,确保其在临床实践中的持续相关性和有效性[45]。
8 FATE的挑战和限制
8.1 受操作者影响的变异性和技能保持
操作者依赖的变异性和技能保持是有效实施FATE的关键考虑因素。虽然FATE越来越被认可为重要的临床决策工具,但其最佳利用需要一定的熟练程度,以避免可能对患者结果产生负面影响的错误。经验不足的操作者可能会误诊,导致不适当的治疗决策,在严重情况下甚至可能导致致命后果[44]。此外,心脏超声解释的主观性质及其对操作者专业知识的依赖带来了挑战,有经验的临床医生在解释某些发现(如左心室壁运动异常)时有时会出现差异[50]。为了减轻这些挑战并提高操作者的准确性,全面的培训计划和标准化的能力评估方法至关重要。研究表明,要达到图像采集和解释的能力,需要大量的实践和经验丰富的临床医生的持续指导[51]。
8.2 质量保证和标准化问题
确保质量保证和标准化对于维护FATE的完整性至关重要。充分的患者数据收集和明确的超声心动图检查指征对于促进审计、可追溯性和潜在图像采集和解释错误的根本原因分析非常重要。然而,未经明确指征的随意使用FATE对质量保证工作构成了重大挑战。标准化FATE协议并遵循既定指南对于确保解释的一致性和准确性至关重要。由国际超声心动图认证委员会(IAC)等认可机构认证的继续教育计划对于为医疗提供者提供最新知识并确保遵守标准化协议至关重要[52]。
8.3 应对FATE广泛采用和接受的障碍
尽管FATE有许多好处,但其广泛采用的障碍仍然存在,例如住院医师培训机会不足和熟练培训师的短缺。2020年在美国和加拿大进行的一项多中心调查发现,缺乏培训和HUDs是POCUS广泛采用的主要障碍,其次是轮班期间缺乏直接监督和执行POCUS的时间[52]。应对这些障碍需要共同努力,将全面的FATE培训整合到医学课程中,并提供足够的资源和持续教育及指导[14]。向医学生和住院医师提供HUDs,以及强大的培训计划、标准化的能力指标和培训完成证书,是克服这些障碍并促进FATE广泛接受和使用的有希望的步骤[53]。
9 结论
总之,这篇叙述性综述总结了FATE的演变、方法论、临床应用、支持其有效性的证据、新兴技术以及使用FATE所面临的挑战。它强调了FATE在现代医学中的关键作用,作为一种快速的、非侵入性的诊断工具,有助于在床边评估心脏功能和血流动力学,特别是在急性护理环境中。凭借其便携性、易用性和提供实时成像的能力,FATE在各种医学专业中变得越来越不可或缺,包括急诊医学、重症监护、麻醉和术前评估。综述强调了结构化培训计划的重要性,以确保医疗提供者的熟练程度,并解决了广泛采用的障碍,如培训机会不足和资源限制。FATE对现代医学和患者护理的影响深远。它能够提供及时准确的诊断信息,使临床医生能够做出明智的决策,从而改善患者结果并降低发病率和死亡率。FATE的多功能性和适应性使其适用于多种临床场景,从快速评估危重患者到资源有限环境中的术前评估和监测。此外,将FATE与AI和可穿戴设备等新兴技术结合,有望进一步增强其诊断能力,并扩展其在远程医疗和个性化医疗中的用途。展望未来,FATE领域的研究应包括标准化协议、解决操作者依赖的变异性以及优化培训方法。进一步探索FATE在远程医疗、远程监测和预防性护理中的作用,为研究提供了丰富的领域,对全球范围内的医疗服务和患者结果具有潜在影响。手持超声设备的持续创新和图像处理技术的进步将有助于提高FATE的可用性、准确性和效率。总体而言,FATE在临床实践中的持续演变和整合突显了其作为增强患者护理和推进诊断医学领域的重要工具的价值。
作者贡献
Habib Olatunji Alagbo:概念化、方法论、文献搜索、初稿撰写、审阅和编辑。Oluwaremilekun Zeth Tolu-Akinnawo:概念化、方法论、调查、文献搜索、数据整理、正式分析、验证、可视化、初稿撰写、审阅和编辑、监督、项目管理、资源协调。Isaac Adewumi Babawale:文献搜索、数据整理、审阅和编辑。Charles Oluwarotimi Poluyi:审阅和编辑、验证。Selimat Ibrahim:文献搜索、审阅和编辑。Jonas Lotanna Ibekwe:文献搜索、审阅和编辑。Toluwalase Awoyemi:监督、概念化、方法论、验证、审阅和编辑、项目管理。
所有作者都已阅读并批准了手稿的最终版本。通讯作者拥有本研究的所有数据,并对数据的完整性和数据分析的准确性负全责。利益冲突
作者声明没有利益冲突。透明度声明
主要作者Toluwalase Awoyemi确认,本手稿是对所报告研究的诚实、准确和透明的描述;没有遗漏研究的任何重要方面;如果有的话,任何与计划不符的差异都已得到解释。数据可用性声明
支持本研究发现的数据可根据合理请求从通讯作者处获得。