FoCUS (Focus Cardiac Ultrasound)/FATE
Klinisk vejledning for speciallæger i anæstesiologi.
Formål
Definition af begreber
Anvendelsesområde
Oplysninger om
Dokumentation
Beskrivelse af undersøgelsesteknik, scanningsplaner, klinisk anvendelse
M-Mode (Monodimensionel Mode)
Parametre der måles med M-mode
Referencer
Formål
At sikre det faglige fundament til oplæring og anvendelse af denne undersøgelsesteknik samt beskrivelse af undersøgelsesteknikken og dens kliniske anvendelse.
Definition af begreber
FATE: En simpel, hurtig og målrettet ultralyds-undersøgelse af den cirkulatorisk ustabile
patient
FATE-protokollen:Algoritme til fortolkning af de ekkokardiografiske fund fra fire akustiske vinduer:
subcostalt, parasternal, apikalt og pleuralt
Til udførelse af FATE-undersøgelse anvendes FATE-kortet i lommeformat.
Anvendelsesområde
• Intensiv terapi
• Præ-anæstesiologisk vurdering
• På operationsstuen inden akut kirurgi
• Akut og præhospital medicin
• I traumestuen, alene eller i kombination med eFAST (Extended Focus Assessed Sonography in Traumacare)
Oplysninger om
Den systoliske funktion (sammenspillet mellem):
• Preload (Frank-Starling’s lov)
• Afterload (LaPlace’s lov)
• Kontraktilitet (intrinsec myokardieegenskab)
• Ejektion Fraktion (EF): Vurderet visuelt eller beregnet ved hjælp af M-mode
• Evaluering af hæmodynamiske parametre (beregning af Cardiac Output (CO) ved hjælp af Pulsed Wave Dopler (PWD)
Den diastoliske funktion:
Virkningen af den inotropiske behandling og/eller volumenterapi:
• Tilstedeværelsen af perikardie- og/eller pleuraefusion
• Alvorlige patologiske tilstande: Lungeemboli, akut koronart syndrom (AKS), papillær muskelruptur
• Detektering af stenoserede klapper via beregninger af trykgradienter ved hjælp af Continuous Wave Doppler (CWD)
Visualisering af insufficiens-jet ved klapinsufficiens samt detektering af Atrial Septal Defect (ASD) og Ventrikel Septum Defekt (VSD) ved Colour Flow Doppler (CFD)
| 
|
Lommekort i Extended FATE (forsiden) |
| 
|
Lommekort i Extended FATE, bagsiden |
Dokumentation
Undersøgelsen skal dokumenteres med et kort notat i patientens journal. De relevante billeder / loop gemmes med henblik på dokumentation.
FATE må ikke betragtes som en regelret TTE (TransThorakal Ekkokardiografi).
En FATE-undersøgelse bør ikke beskrives som normal pga. det begrænsede antal fremstillede scanningsplaner. I stedet beskrives den med positive og negative fund, eller den betragtes som inkonklusiv. Ved positive fund eller ved målinger, nævn den anvendte scanningsplan.
En FATE undersøgelse bør have en konsekvens.
HUSK: ved inkonklusiv undersøgelse eller ved mismatch mellem de sonografiske og kliniske fund, bør en second opinion (kardiolog eller mere erfaren kollega) opsøges.
Beskrivelse af undersøgelsesteknik, scanningsplaner, klinisk anvendelse
• Patienten informeres om undersøgelsen
• Registrering af patienten (navn og fødselsdato)
• Der opsættes Ekg-elektroder på patienten, således at ”R” og ”T” takkerne er synlige
Scannings-plan | Optimal patient-lejring | Transducer-position og scanningsdybde | Visualiserede strukturer | Klinisk anvendelse |
| Rygleje med bøjede knæ Partiel inspiration bedrer ofte billedkvaliteten. | Horisontal, under højre kurvatur/subxyphoidt. Markøren peger mod patientens venstre skulder. Scanningsdybde ca. 18-28 cm. | - Højre atrium - Højre ventrikel - Interatrial
septum - Venstre atrium - Venstre
ventrikel - Interventri-
kulær septum | Detektering af: - Perikardie-
væske; - ASD; Vurdering af; - Hø. og ve.
ventrikels
kontraktilitet
og volumen-
status |
| Samme lejring | Samme position, men kippet mod patientens højre side. | - Højre atrium - Vena cava
inferior - Leveren | Vurdering af; - Volumen-
status ved
observation
af - Respirations-
synkrone - Ændringer i
VCI-diameter - Måling af
VCI-diameter |
| Bedst i ca. 45° ve. sideleje. Kan nogle gange udføres med patienten i rygleje. (Billedkvaliteten bedres ofte i ekspirationen). | Ved ictus cordis. UL- planen (transducerens sigtelinje) rettes parallelt med hjertets lange akse. Markøren rettet mod patientens ve. side. Scanningsdybde ca. 14 - 18 cm. | Ve. atrie og ve.
ventrikel (i hø.
side af skærmen) Hø. atrie og
hø. ventrikel (i
ve. side af
skærmen) Apex cordis i
toppen af
skærmen Mitralklappen Tricuspidal-
klappen | Vurdering af; - Geometri og
dimensioner
af alle 4
kamre - Kontraktilitet
af ve.
ventrikels
infero-laterale
og infero-
septale væg; - Mitral- og
tricuspidal-
klappens
morfologi og
funktion - Transmitral
flow med
PWD - Hø.
ventrikels
kontraktilitet Detektering af: - Intrakavitære
processer:
tromber,
tumorer; - Pericardie-
ansamling; - Mitral og
tricuspidal
insufficiens ved hjælp af CFD - Mitral
stenose ved
hjælp af
CWD |
 | Lejring uændret | Transduceren i samme position, men roteret ca. 60° mod uret. | Ve. ventrikels anteriore væg i hø. side af skærmen og den inferiore væg i ve. side | Vurdering af kontraktiliteten af den
anteriore og inferiore væg af ve. ventrikel. |
| Uændret lejring | Transduceren i samme position, men roteres yderligere 30°- 60° mod uret | Ve. ventrikel i toppen af skærmen Ve. ventrikels udløbsdel, aortaklappen og aortaroden i hø. side af skærmen Mitralklappen og ve. atrium til venstre | Detektering og vurdering af Patologi i aorta- og mitralklap. Vurdering af ve. atrium og aortarod |
| Uændret lejring | Som ved ”Apical 4-kammer” men vippet lidt anteriort | Aortaklap og aortarod i centrum. Hø. sidige kamre til ve. Ve. sidige kamre til hø. | Detektering og vurdering af Patologi i aortaklappen og aortarod Visualisering af insufficiens-jets ved aortainsufficiens (CFD) Beregning af trykgradient over aortaklappen ved aortastenose (CWD) Beregning af Stroke Volume (SV) og Cardiac Output (CO) ved hjælp af kombineret 2D og CWD |
| 70°-90° ve. sideleje | På en linje mellem ictus cordis og midten af hø. klavikel, i 3. eller 4. intercostal rum adjacent til ve. sternalkant. Linjen svarer til hjertets lange akse. Markøren rettet mod patientens hø. skulder. Scanningsdybde ca. 14-16 cm. | Hø. ventrikel (ses i toppen af skærmen) Interventrikulær septum Ve. ventrikel (ses i bunden af skærmen og til ve) Aortaklappen og mitralklappen i Midten Aortaroden og ve. atrium (til højre) | Vurdering af; Kontraktiliteten af den anteroseptale og inferolaterale væg af ve. Ventrikel Morfologien og funktionen af aorta- og mitralklappen; Perikardie ansamling Kvantificering af; Ve. ventrikels myokardium og kavitet i kort akse Patologi i aorta- og mitralklap Ve. atrium- og aortarod Ve. ventrikels systoliske funktion ved hjælp af Fractional Shortening (FS), Ejection Fraction (EF), Mitral Septal Separation (MSS) ved M-mode |
| 70°- 90° ve. sideleje | Samme position. Transduceren roteres ca. 90 ° med uret. | Ve. ventrikel i kort akse på midtpapillært niveau (i hø. side af skærmen), med anterior væg proksimalt for transducer, inferiore væg distalt, lateral væg til hø. og interventrikulær septum til ve. anterolateral PM til hø. og posteromedial PM distalt for transducer. Hø. ventrikel til ve. | Vurdering af; Ve. ventrikels kontraktilitet på midtpapillært niveau Volumenstatus |
Parasternal short axis mitral plane | 70°- 90° ve. sideleje | Samme position. Fra ”Parasternal LV short axis” vippes transduceren mod basis cordis, med fremstilling af mitralklappen. (Transduceren holdes med ve. hånd og vippes med hø). | LV i kort akse på mitralklapniveau til hø. på skærmen den anteriore mitralflig ses superiort og den posteriore flig ses inferiort den antero-laterale commissur ses til hø. og den postero-mediale til venstre | Vurdering af; LV-kontraktilitet på basalt niveau Mitralklap morfologi og patologi |
Parasternal aorta short axis | Uændret lejring | Samme position. Fra ”Parasternal LV short axis mitral plane”, vippes transduceren yderligere mod basis cordis. | Aortaklap i kort akse i midten af skærmen Hø. ventrikel i toppen Hø. atrium til ve. A. pulmonalis til hø. Ve. atrium ved basis af skærmen | Undersøge aorta- og pulmonalklap-morfologi og patologi. Måle LA diameter. Vurdere tricuspidal insufficiens. |
| Rygleje | Lateral på thoraxvæggen, svarende til midt- eller posteriore aksilærlinje, over et intercostalt rum. Markøren rettet kranielt på begge sider. Scanningsdybde: Ca. 12 - 16 cm 
| De kaudale strukturer (diaphragma og lever/diaphragma og milt) ses i ve. side af skærmen, og de proksimale (pleura, lunge) i hø. side. Diaphragma er en reference- struktur og bør altid visualiseres. | Diagnosticering af Pleurale ansamlinger Atelektaser Lungeødem Pneumothorax Pleuracentese |
M-Mode (Monodimensionel Mode)
M-Mode (Monodimensionel Mode): bruger en ”pencil point” ultralyd stråle, med opnåelse af uni-dimensionel, (aksialt) billede af hjertet. Har den højeste temporale resolution (præcision), og er derfor optimal til målinger af hjertebevægelser. Optimale målinger kræver, at UL-strålen er vinkelret på den anatomiske struktur der bliver målt. For optimal placering af cursoren, anvendes M-mode i kombination med 2D.
Parametre der måles med M-mode
FS (Fractional shortning) Måles i Parasternal long axis (Pos.3) på midtpapillært niveau
MSS (Mitral Septal Separation) Måles i Parasternal long axis, på mitralklap niveau
MAPSE (Mitral Annular Plane Systolic Excursion) Måles i Apical 4-kammer
TAPSE (Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion, måles i Apical 4-kammer
M-mode i Parasternal long axis, på midtpapillært-, mitralklap- og aortaklapniveau  | |
REFERENCEVÆRDIER FOR LV- PARAMETRE MÅLT MED M-mode
2D Imaging (2-dimensional ekkokardiografi): UL-strålen ”fejer” et anatomisk plan, med visualisering af en tomografisk sektion af hjertet (aksial og lateral plan). Både anatomiske strukturer og bevægelser er registreret.
Doppler ekkokardiografi vurderer blood-flow hastigheden. Doppler systemer registrerer ændringer i frekvensen af det returnerede signal. Teknikken er baseret på Doppler-princippet: Objekter i bevægelse (erytrocytter) ændrer frekvensen af det reflekterede UL-signal. Ændringer i frekvensen kaldes doppler-shift. Doppler-udligningen beskriver forholdet mellem frekvens-ændringer af det reflekterede signal og erytrocythastigheden (transformerer frekvensændringer i hastighed):
Δf = v cos θ x 2Ft/cv=( Δf x c)/(cos θ x 2Ft)
v = blood-flow hastighed; Δf = Doppler frekvens-ændring; θ = vinklingen mellem Doppler-transduceren og retningen af blood-flow.
θ skal altid være <20 °;
c = hastigheden af UL i blødt væv (1540 m/s); Ft = frekvensen af det transmitterede UL-signal.
Pulsed-wave Doppler(PWD): Qvantificerer flow-hastighed ved en bestemt location, ”sample volume ” (range gating). Har høj spatial resolution (præcision), men den højeste frekvensændring der kan måles er begrænset (Nyquist limit). Over denne grænse opstår aliasing (det returnerede signal bliver forvrænget).
Transmitral flow: - Måles med PWD i Apical 4-chamber view. Markøren placeres ved spidsen af mitralfligene i åben position i diastole.
|
A: normalt transmitralt flow. B, C, D: abnormt |
Flow-retningen kan visualiseres ved hjælp af CFD. Normal transmitral flow indeholder ”E”-kurven svarende til hurtig fyldning af LV i tidlig diastole, og ”A”-kurven der afspejler den sene diastoliske LV-fyldning pga. atrial kontraktion. Normal E > A; E/ A ratio ca. 1,1 – 1,5.
Continuous-wave Doppler (CWD): Kan måle høje værdier for frekvensændringer (høje hastigheder) langs blod-flowet, uden en præcis lokalisering (range ambiguity). Er ikke begrænset af Nyquist limit.
Beregning af trykgradienter over hjerteklapperne (aortaklap) anvender CWD og simplificeret Bernoulli -ligning: ΔP = 4 V²
Til beregning afMax. trykgradient anvendes den maksimale flow- hastighed på CWD-kurven: Max. PG = 4v² (v - den højeste flowhastighed)
mean PG anvendes TVI (Time Velocity Interval) opnået ved tracering af hele flow-kurven
Flow-hastigheden måles i Apical 5-Chamber view (Doppler-strålen parallel med blodflowet). Blodflowet kan visualiseres ved hjælp af CFD:
LV systole svarende til T-takken, og diastolen svarende til R-takken.
Beregning af max. trykgradient (PG) over aortaklappen.(Den maksimale flow-hastighed markeres på
CWD-kurven, og apparatet beregner trykgradienten automatisk efter Bernoulli-udligningen). Til beregning
af mean PG, traceres hele flow-anvelopen og apparatet måler TVI automatisk, og beregner mean PG).
Beregning af CO (cardiac output) v.h.a. Doppler kombineret med 2D: Anvender en volumetrisk flow profil (TVI) og arealet af en oriffice (LVOT)
SV = CSA x TVI SV: stroke volume;
CSA (Cross Sectional Area) af ve. ventrikels outflow tract (LVOT)
CSALVOT = π x (LVOT diameter² / 4)
LVOT-diameter måles med 2D i Parasternal long axis view
TVI (Time Velocity Intergral): beregnes automatisk ved tracering af LVOT flow-kurve (PWD) i Apical 5-chamber
CO = SV x hjertefrekvensen
| 
|
Med baggrund i Continuity Equation og masse-konservering, kan CO principielt måles ved alle intakte
hjerteklapper. |
Color flow Doppler: fungerer efter PWD-princippet, dog Doppler-signalene er udtaget fra multiple steder langs hver scannings-linje (”multiple gating”), hvilket kræver meget omfattende data processing. Det resulterer i en lav temporal resolution (forsinkelse af det returnerede signal). De registrerede frekvenser er kodet med farver. Som standard: flow der bevæger sig væk fra transducer er kodet blåt, og flow der bevæger sig mod transduceren er kodet rødt. Er begrænset af Nyqvist limit. Aliasing forekommer ved ukorrekt indstilling af: Colour-scala, frekvens, colour-boks. Vinklingen mellem UL-strålen og blod flow < 20°.
Referencer
1. M. B. Jensen, E. Sloth, K.M. Larsen, M. B. Schmidt:”Transthoracic echocardiography for cardiopulmonary monitoring in intensive care”, European Journal of Anaesthesiology, 2004.
2. Maiken Brit Jensen, Erik Sloth: “Transtorakal ultralyd: en nødvendig standard inden for intensive, akut og præhospital medicin”, Videnskab og praksis, 2006.
3. Yanick Beaulieu: ”Bedside echocardiography in the assessment of the critically ill”, Critical Care Medicine 2007, Vol. 35, No 5
4. S. Price, E. Nicol, D. G. Gibson, T. W. Evans: “Echocardiography in the critically ill: current and potential roles”, Intensive Care Medicine 2006, 32, 48 – 59.
5. Harvey Feigenbaum, William F. Armstrong, Thomas Ryan: “Feigenbaum`s Echocardiography”, Sixth Edition
6. Dansk Cardiologisk Selskab, Holdningspapir: ”Anbefalinger for standardiseret minimums-krav til transthorakal ekkokardiografi hos voksne”.
7. www.fate-protocol.com
8. www.usabcd.org
