Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy

Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována ani šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.

doc. MUDr. Miroslav Durila, Ph.D.

Point of care ultrazvuk u kritických stavů

Point of Care Ultrasonography in Critical Care

Recenzenti:

doc. MUDr. Milan Kuchta, CSc., mim. prof.

MUDr. Jaroslav Kratochvíl

Text knihy je v dvojjazyčné mutaci (česky a anglicky).

Podpořeno projektem Ministerstva zdravotnictví koncepčního rozvoje výzkumné organizace 00064203 FN Motol.

Vydání odborné knihy schválila Vědecká redakce nakladatelství

Grada Publishing, a.s.

© Grada Publishing, a.s., 2021

Fotografie na obálce: David Černý

Vydala Grada Publishing, a.s.

U Průhonu 22, Praha 7

jako svou 7964. publikaci

Odpovědná redaktorka Jindřiška Bláhová

Sazba a zlom Jaroslav Kolman

Počet stran 208

Praha 2021

Vytiskla tiskárna FINIDR, s.r.o., Český Těšín

Názvy produktů, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků, což není zvláštním způsobem vyznačeno.

Postupy a příklady v této knize, rovněž tak informace o lécích, jejich formách, dávkování a aplikaci jsou sestaveny s nejlepším vědomím autorů. Z jejich praktického uplatnění však pro autory ani pro nakladatelství nevyplývají žádné právní důsledky.

ISBN 978-80-271-4144-9 (ePub)

ISBN 978-80-271-4143-2 (pdf)

ISBN 978-80-271-3058-0 (print)

Autor/Author

doc. MUDr. Miroslav Durila, Ph.D.

Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Fakultní nemocnice Motol, Praha

Department of Anaesthesiology and Intensive Care Medicine, 2nd Faculty of Medicine, Charles University in Prague and Motol University Hospital

Recenzenti/Reviewers

doc. MUDr. Milan Kuchta, CSc., mim. prof.

Košická ultrasonografická škola, plus, n.o.

Klinika detí a dorastu Lekárskej fakulty Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach a Detskej fakultnej nemocnice, Košice, Slovensko

Košice Ultrasound School, plus, NPO

Department of Paediatrics and Adolescent Medicine, Faculty of Medicine, Pavol Jozef Safarik University in Košice and Children’s University Hospital in Košice, Slovakia

MUDr. Jaroslav Kratochvíl

Oddělení urgentního příjmu Nemocnice České Budějovice, a. s. Emergency Department, Hospital České Budějovice, Czech Republic

Motto

„Složitost je často jen neodhalená jednoduchost.“

(autor knihy)

Poděkování

Rád bych poděkoval všem autorům zmíněným na konci každé kapitoly za to, že byli přímo či nepřímo mými učiteli, a za svolení podělit se se čtenáři této knihy o jejich zkušenosti, vědomosti a obrázky, především Dr. Robinsonovi M. Ferremu (člen 3rd Rock Ultrasound), Dr. Thomasi Cookovi (zakladatel 3rd Rock Ultrasound) a Dr. Thomasi Binderovi (zakladatel 123 Sonography). Dále děkuji kolegyni MUDr. Denise Jindrové z Kardiologické kliniky FN Motol za konzultaci při přípravě české verze této knihy a Mgr. Zdeňkovi Zárybnickému z Ústavu jazyků 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy za korekturu českého textu. V neposlední řadě děkuji přednostovi Kliniky anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a FN Motol doc. MUDr. Tomáši Vymazalovi, Ph.D., za pomoc a podporu při realizaci této publikace.

Úvodné slovo

Vážení čitatelia tejto ultrazvukovej príručky, práca s pacientom v kritickom zdravotnom stave je veľmi náročná predovšetkým preto, že diferenciálna diagnostika musí byť hotová vo veľmi krátkom čase a často za všeobecne stresujúcich podmienok napr. v teréne, počas kardiopulmonálnej resuscitácie, v šokovom stave pacienta atď. Ultrazvukové vyšetrenie spravené pri lôžku pacienta (point of care) nesmierne uľahčuje a zrýchľuje diagnostiku príčin závažných stavov, napr. šoku, respiračnej insuficiencie, zástavy obehu, tým, že poodhaľuje orgány a orgánové systémy, ktoré nie je možné vidieť voľným okom.

Toto vyšetrenie môže byť realizované akýmkoľvek lekárom, ktorý dokáže nález interpretovať v súvislosti s klinickým stavom pacienta. Existuje mnoho kníh, ktoré sa venujú problematike využitia ultrazvuku v medicíne, avšak väčšina z nich je často úzko špecializovaná.

Počas svojej medicínskej praxe som absolvoval viacero ultrazvukových kurzov doma i v zahraničí a niektoré internetové kurzy. Robil som si poznámky a snažil som sa ich spracovať tak, aby som ich mohol využívať v dennej praxi či už ako anesteziológ, intenzivista či konziliár na oddelení urgentného príjmu. Svoje poznámky som spracoval a rozšíril do formy tejto praktickej príručky. Rád by som sa o ňu podelil so všetkými čitateľmi pracujúcimi s pacientom v kritickom stave, a to od prednemocničnej starostlivosti až po perioperačnú medicínu. V princípe je možné tieto vedomosti použiť ako v dospelej, tak i v detskej medicíne.

Táto kniha je vyhotovená so súhlasom mnohých autorov, spomínaných za každou kapitolou, za výhradne vzdelávacím účelom. Je vyhotovená v česko-anglickej verzii, aby bola využiteľná aj pre študentov hovoriacich iným než českým či slovenským jazykom.

Verím, že bude praktickou pomôckou pri práci s kriticky nemocným pacientom všetkým zainteresovaným zdravotníckym pracovníkom.

V Prahe február 2021

Miroslav Durila

1Obecné principy acharakteristiky „point of care“ ultrazvuku ukritických stavů

Cílem „point of care“ (POC, na místě prvního kontaktu spacientem) ultrasonografického vyšetření pacienta je hledat odpověď na specifickou otázku, která by mohla vysvětlit příčinu kritického stavu pacienta, např.: Je přítomna volná tekutina vdutině břišní, vhrudníku, vperikardu? Výsledek vyšetření ovlivní následné diagnostické aterapeutické kroky vcelkovém managementu kriticky nemocného pacienta. Tak vpřípadě přítomnosti volné tekutiny vperikardu požádáme okonzultaci kardiochirurga nebo kardiologa, nachází-li se volná tekutina vdutině břišní, poradíme se sbřišním chirurgem, pokud jde otekutinu vhrudníku, voláme hrudního chirurga, amožná si situace vyžádá inaši neprodlenou intervenci, třeba zavedení hrudního drénu po diagnostice pneumotoraxu.

Tento způsob využití ultrazvuku (USG) ukriticky nemocného je velice důležitý apotřebný jak pro lékaře, tak pro pacienta, ato především vsituaci, kdy není dostatek času pacienta odeslat na vyšetření do radiologické, kardiologické či jiné odborné ambulance nebo vnemocnici není potřebný odborník kdispozici (vnočních hodinách apod.). POC ultrazvukové vyšetření svýhodou provádí klinický lékař, který je spacientem od prvního kontaktu adokáže USG nález zhodnotit sohledem na celkový klinický stav pacienta, např. záchranář, lékař urgentního příjmu, anesteziolog, intenzivista či chirurg.

1.1Základy fyziky potřebné kpochopení POC ultrazvukového vyšetření

Pierre Curie jako první objevil tzv. piezoelektrické vlastnosti speciálních krystalů, díky kterým je možné proměnit elektrický proud na mechanickou energii (ultrazvukové vlny) anaopak (elektrický proud působí mechanickou vibraci krystalů, atím vznikají ultrazvukové vlny; anaopak – ultrazvukové vlny působí vibraci krystalů avibrace posléze generuje elektrický signál). Tento fenomén je využíván vultrazvukové technologii avyšetřování pacienta. Ultrazvuková sonda slouží jako zásobník těchto krystalů arovněž jako generátor (vysílač) apřijímač signálů.

Ultrazvukový signál je generovaný ve dvou možných módech:

•kontinuální mód,

•pulzní mód.

Při kontinuálním módu ultrazvuková sonda funguje jako systém dvou skupin krystalů: jedna skupina krystalů kontinuálně vysílá ultrazvukové paprsky adruhá skupina krystalů kontinuálně přijímá (poslouchá) vracející se echa.

Při pulzním módu jedna skupina krystalů ultrazvukové sondy intermitentně vysílá signály ve velice krátkých intervalech aposléze tatáž skupina krystalů přijímá vracející se signály ve formě echa.

Ultrazvukový signál se šíří vtzv. cyklech – cyklus je repetitivní periodická oscilace (obr. 1.1).

Obr. 1.1 Ultrazvukový signál se šíří vcyklech, cyklus je repetitivní periodická oscilace

Ultrazvuková frekvence je počet cyklů za sekundu aje udávána vjednotkách hertz (Hz) (obr. 1.2). Ultrazvuk je charakterizován frekvencí nad 20 000 Hz. Diagnostický ultrazvuk používá frekvenci nad 1 milion Hz (1 megahertz [MHz]).

Obr. 1.2 Ultrazvuková frekvence je definována jako počet cyklů za sekundu

Vlastní délka ultrazvukového cyklu se nazývá vlnová délka (obr. 1.3).

Obr. 1.3 Vlnová délka je vlastní délka ultrazvukového cyklu

Zvuk je mechanická energie přenášená skrze médium; charakteristika šíření zvuku médiem je výsledkem frekvence avlnové délky ultrazvuku. Obecně platí, že se zvyšující se frekvencí se zkracuje vlnová délka anaopak, pokud se frekvence snižuje, vlnová délka se prodlužuje. Rovněž platí, že čím je vlnová délka větší, tím zvuk cestuje dále.

Jelikož zvukové vlny ovysoké frekvenci mají krátkou vlnovou délku, cestují na krátkou vzdálenost anaopak zvukové vlny onízké frekvenci mají větší vlnovou délku, acestují proto na velkou vzdálenost.

Existují dva hlavní faktory, které ovlivňují kapacitu média přenášet ultrazvuk: hustota aflexibilita. Čím je hustota aflexibilita větší, tím je přenos zvuku přes toto médium jednodušší.

Například když se ultrazvuková vlna dotkne vody, je přes ni přenášena bez jakýchkoliv problémů, ato díky vysoké hustotě aflexibilitě. Na druhou stranu vzduch má nízkou hustotu av případě, že se ultrazvuk dostane do kontaktu se vzduchem, je kompletně odražen zpátky anepronikne dál. Podobně je to iv případě, že se ultrazvuková vlna dostane do kontaktu skostí. Jelikož je kost tvrdá (není flexibilní), ultrazvuková vlna je rovněž kompletně odražena zpátky. Vlidském těle tedy neumožňují prostup ultrazvuku dvě substance, ato vzduch akost.

1.2Typy ultrazvukových převodníků (sond)

Lineární (povrchová) sonda (obr. 1.4) – používá se kvyšetření povrchových struktur. Jde ovysokofrekvenční sondy, které umožňují velice detailní rozlišení povrchových struktur (díky vysoké frekvenci umožňují dobré rozlišení, ale kvůli krátké vlnové délce nepřestupují do hlubokých struktur). Formát zobrazení je lineární (obraz 2D na osy x, y).

Obr. 1.4 Lineární sonda pro zobrazení povrchových struktur

Konvexní (transabdominální) sonda (obr. 1.5) – používá se kvyšetření nitrobřišních struktur. Díky nižší frekvenci umožňuje zobrazit hlubší struktury, ikdyž za cenu horšího zobrazení detailů.

Obr. 1.5 Transabdominální sonda pro zobrazení hlubších struktur, především orgánů břicha

Sektorová/fázová (kardiální) sonda (obr. 1.6) – používá se kvyšetření nitrohrudních struktur, zejména srdce. Díky nízké frekvenci amalé vyšetřovací kontaktní ploše umožňuje vyšetřit hluboké struktury zmalého vyšetřovacího okénka, např. mezižeberního prostoru.

Obr. 1.6 Kardiální sonda pro transtorakální zobrazení hlubokých nitrohrudních struktur, především srdce

1.3Formát ultrazvukového zobrazení

Ultrazvukové signály jsou vysílány azpracovány ve dvou formátech:

•lineární formát,

•sektorový formát.

Vpřípadě lineárního formátu (lineární sonda) je signál vysílán azpracován takovým způsobem, že na obrazovce dostaneme pravoúhlé zobrazení (obr. 1.7). To je díky tomu, že signál je vysílán ze sondy srovným povrchem.

Obr. 1.7 Lineární formát zobrazení – ultrazvukový signál je vysílán zrovného povrchu sondy, získáváme pravoúhlý obraz

Vpřípadě sektorového formátu (abdominální akardiální sonda) je signál vysílán azpracován takovým způsobem, že na obrazovce dostaneme trojúhelníkový obraz (obr. 1.8). To je díky tomu, že povrch sondy je zakřiven asignál se se vzdáleností od sondy rozšiřuje, dostáváme tedy širší (větší) distální zobrazení.

Obr. 1.8 Sektorový formát zobrazení – ultrazvukový signál je vysílán azpracován vtrojúhelníkovém zobrazení

Zesilovací tlačítko (gain button) – vracející se signál zhlubokých struktur je obecně oslaben absorpcí vtkáních. Kzesílení detekce vracejícího se signálu azlepšení jeho kvality lze využít tlačítko „gain“.

Stupnice šedi (grey scale) – každému pixelu ultrazvukového zobrazení je přiřazen určitý stupeň šedi. Reflexní struktury (tj. ty, vnichž signál prochází prostředím velice těžko) označujeme jako „hyperechogenní“ aje jim přiřazena bílá barva.

Naopak struktury, kde nedochází koslabení signálu, označujeme jako „anechogenní“ aje jim přiřazena černá barva.

1.4Zobrazení ultrazvukového signálu (B-mód aM-mód)

Nejčastější způsob zobrazení ultrazvukového signálu je ve formě tzv. B-módu (brightness mode, obr. 1.9), který představuje 2D zobrazení struktur vreálném čase.

Obr. 1.9 B-mód prezentuje 2D zobrazení vreálném čase

Další formát, který lze využít, je tzv. M-mód (motion mode, obr. 1.10). Utohoto formátu jsou ultrazvuková data zobrazena ve formě jednoduché svislé čáry (paralelně kdlouhé ose ultrazvukového paprsku), ato kontinuálně včase – tedy vpohybu.

Obr. 1.10 M-mód zobrazuje čárový signál pohybující se struktury

1.5Artefakty zobrazení

Vpřípadě suspekce na přítomné artefakty lze odlišit artefakt od reálné struktury zobrazením struktury zjiného úhlu. Pokud je artefakt přítomný ipři zobrazení struktury zvíce pozic sondy, pak se nejedná oartefakt, ale oskutečnou strukturu!

Akustické zesílení (acoustic enhancement) (obr. 1.11) – objevuje se vpřípadě, že ultrazvukový paprsek přejde přes strukturu, na které nedojde koslabení signálu (např. tekutina, žlučník, cysta). Zóna za touto strukturou bude artificiálně zobrazena jako struktura osilnějším signálu (hyperechogenní) oproti okolí.

Obr. 1.11 Akustické zesílení za hypoechogenní strukturou (např. žlučník, cysta)

Akustické oslabení (acoustic shadowing) (obr. 1.12) – vprincipu opačný jev než akustické zesílení. Vzniká vpřípadě, že ultrazvuk přechází médiem, které kompletně odráží signál. Tímto způsobem je signál reflektován zpátky ksondě ahluboké struktury nemohou být zobrazeny. Za hyperechogenním médiem se objevuje černý stín, tzv. black shadow.

Obr. 1.12 Akustické oslabení (stínění) za hyperechogenní strukturou (kámen ve žlučníku apod.)

Reverberační artefakt (reverberation artifact) (obr. 1.13) – způsoben ultrazvukovým signálem, který je uvězněn mezi dvěma hyperreflexními strukturami. Tento jev vzniká často vpřípadě, že ultrazvukový signál prochází tekutinou anarazí na vzduchové bubliny; tehdy začne mezi rozhraními „poskakovat“. Typický příklad je plicní edém, kdy je vplicním parenchymu přítomna jak tekutina, tak vzduch.

Obr. 1.13 Reverberační artefakt

Zrcadlový artefakt (mirror artifact) (obr. 1.14) – objevuje se vpřípadě vysokoreflexní struktury za proximální strukturou. Vyvolává dojem, že proximální strukturu je vidět ive větší hloubce. Tento fenomén je podobný jevu, kdy se sluneční paprsek odrazí od hor nejen na sítnici oka, ale ina hladinu jezera az ní opět na sítnici oka. To vyvolává dojem přítomnosti dvou hor – jedné nad hladinou jezera (skutečná) ajedné pod hladinou jezera (falešná, artefakt).

Obr. 1.14 Zrcadlový artefakt. X – játra, X2 – falešný obraz jater (zrcadlový artefakt). Na tomto obrázku je bránice vysokoreflexní azpůsobuje vznik falešného obrazu jater za ní.

1.6Orientace na ultrazvukové obrazovce

Platí obecný konsenzus, že pravá strana pacienta akraniální část těla pacienta je zobrazena na levé straně obrazovky alevá strana akaudální část těla pacienta je na pravé straně obrazovky (vyšetřující stojí čelem kobrazovce). Ztohoto pohledu není důležité, na které straně monitoru se nachází orientační značka (pointer), pokud se zachová orientace popsaná výše. Rovněž není důležité, ze které strany pacienta vyšetřujeme, ale je důležité dělat to pokaždé stejným způsobem! (Doporučuji přistupovat kpacientovi zjeho pravé strany. Je to praktičtější, akdyž si na tento obraz vyšetřující zvykne, svýhodou to pak automaticky použije iu kriticky nemocného pacienta, např. upolytraumatu.)

Existují dvě pravidla, která ulehčují orientaci na monitoru:

Orientační pravidlo č. 1 (obr. 1.15) – vrchní část obrazovky je místem, kde se sonda dotýká pacienta, atedy zobrazuje struktury, které jsou sondě blíže.

Obr. 1.15 Orientační pravidlo č. 1: Vrchol obrazovky je místo, kde se sonda dotýká pacienta

Orientační pravidlo č. 2 (obr. 1.16) – orientační značka na ultrazvukové sondě aorientační značka na obrazovce VŽDY ukazují stejným směrem.

Obr. 1.16 Orientační pravidlo č. 2: Orientační značky sondy aobrazovky jsou ve stejném směru

Každá ultrazvuková sonda má na jedné straně orientační značku. Je to často taktilní značka ve tvaru např. tečky, hrany či čtverečku. Na obrazovce má tato orientační značka charakter šipky, kroužku, tečky apod.

Konvenční roviny používané vdiagnostické ultrasonografii (obr. 1.17):

Obr. 1.17 Konvenční ultrazvukové roviny

Obr. 1.18 Sagitální rovina

1.7Pohyby sultrazvukovou sondou

1.8Jiné modality ultrazvukového vyšetření – dopplerovská ultrasonografie

1.8.1Barevný doppler (Color Doppler)

1.8.2Power Doppler

1.8.3Pulzní doppler (Pulse Wave Doppler, PW)

1.8.4Kontinuální doppler (Continuous Wave Doppler, CW)

Table of Contents

Autor/Author

Motto

Poděkování

Úvodné slovo

1 Obecné principy a charakteristiky „point of care“ ultrazvuku u kritických stavů

1.1 Základy fyziky potřebné k pochopení POC ultrazvukového vyšetření

1.2 Typy ultrazvukových převodníků (sond)

1.3 Formát ultrazvukového zobrazení

1.4 Zobrazení ultrazvukového signálu (B-mód a M-mód)

1.5 Artefakty zobrazení

1.6 Orientace na ultrazvukové obrazovce

1.7 Pohyby s ultrazvukovou sondou

1.8 Jiné modality ultrazvukového vyšetření – dopplerovská ultrasonografie

1.8.1 Barevný doppler (Color Doppler)

1.8.2 Power Doppler

1.8.3 Pulzní doppler (Pulse Wave Doppler, PW)

1.8.4 Kontinuální doppler (Continuous Wave Doppler, CW)