手持超聲裝置正在加速 COVID-19 的診斷

醫生可以藉助袖珍型機器更快、有時更準確地對患者進行分診和監測

醫生們正在使用行動式超聲裝置(如這種裝置)來快速診斷和監測重症 COVID-19 病例。

蝴蝶網路

當患有一種名為 COVID-19 的新型疾病的患者湧入他的醫院時,肺病和重症監護醫生比拉爾·賈利爾發現自己轉向了一種袖珍型裝置,他一直在用這種裝置快速檢查其私人診所的心臟功能。這是一種手持式即時超聲 (POCUS),它由一個簡單的探頭組成,可以將超聲影像廣播到顯示平板電腦或手機上。事實證明,該工具在做出關鍵的分診選擇方面非常寶貴:在幾分鐘內,同樣在德克薩斯州一家大型醫院的重症監護室工作的賈利爾可以判斷某人的肺部是否受到足夠的影響,需要將他們送到 ICU。

世界各地的許多急診醫生已經開始依賴 POCUS 裝置作為對抗 COVID-19 的第一道防線。血液檢測有時需要 24 小時,而 CT 掃描室則需要長時間等待。但是,這些小型超聲裝置可以當場顯示肺部損傷,讓醫生了解患者是否可以自主呼吸或是否需要立即使用呼吸機。

飛利浦戰略與合作首席醫療官亞歷山德拉·貢薩爾維斯說:“有些患者的症狀不是很嚴重,但超聲波顯示肺部確實受到了損傷。”飛利浦生產一種名為 Lumify 的手持超聲裝置。至少有一項研究發現,另一種 POCUS 裝置診斷 COVID-19 的準確率高於標準的鼻拭子檢測,她說。即使拭子檢測顯示冠狀病毒呈假陰性,超聲波也可以證明肺部發炎。醫生們說,手持式機器不會取代現有的診斷標準,但應該成為工具箱的一部分。


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這種小型超聲裝置還可以幫助醫生監測已知感染 COVID-19 的人。將具有高度傳染性的患者帶到放射科進行掃描通常意味著將他們帶到不同的樓層,從而增加了在醫院周圍傳播感染的機會。用於此程式的擔架必須覆蓋。放射科機器每次使用後都必須消毒,這會導致延誤。較大的超聲裝置可以在個人房間之間輪流使用,但消毒也需要相對較長的時間。然而,衛生工作者可以將手持探頭和平板電腦包裹在保護性塑膠套中,這使得定期掃描更快、更方便。因此,醫生可以將今天的影像與昨天或幾小時前的影像進行比較,以跟蹤 COVID-19 常常難以預測的進展。

超聲簡史

作為醫療診斷中的長期主要手段,超聲裝置將高頻聲波從心臟和肝臟等內臟器官以及子宮內的胚胎或胎兒的軟組織上反射回來,以生成影像。“與來自 X 射線和 CT 掃描的電離輻射不同,超聲波沒有副作用,”馬德里拉帕茲大學醫院的放射科醫生耶魯·唐·陳說。他說,他在醫院感染 COVID-19 後,每天監測自己的肺部。

然而,當醫生在 20 世紀中期首次開始使用這項技術時,它似乎並不是一種天然的肺部篩查工具。通常,聲波會在肺部內的空氣中消散,不會產生影像。但最近,科學家們意識到,對於某些情況,超聲波可以生成足夠的影像,以告知醫生存在問題。CHEST 雜誌 2008 年發表的一篇論文表明,它可以用於診斷急性呼吸衰竭Cardiovascular Ultrasound 雜誌稍後發表的一篇論文指出,它還可以檢測肺部內積聚的液體或腫瘤等實體腫塊

全尺寸超聲機器的尺寸範圍從大型計算機到帶輪子的小型衣櫃。幾年前,第一批手持裝置出現在市場上。科學家兼企業家喬納森·羅斯伯格於 2011 年創立了蝴蝶網路公司,當時他的女兒患上了腎臟增生。監測它需要前往影像機構,因此蝴蝶網路建立了 Butterfly iQ——一種 POCUS,可透過安全應用程式在醫生的智慧手機上顯示影像。在過去的十年中,其他幾家公司也開始銷售袖珍型超聲裝置。

巴黎皮提耶-薩爾佩特里耶醫院和索邦大學的榮譽退休教授讓-雅克·魯比說,這些機器的質量此後得到了顯著提高。他說他使用了 15 年的超聲成像技術,並將新舊裝置進行了比較。“當然,螢幕更小。但影像質量相當不錯,”他補充道。

與較大的超聲裝置一樣,手持裝置也可以顯示肺部患病的視覺跡象。為了檢查這些跡象,醫生會觀察胸膜,即包裹每個肺的膜。在正常情況下,觀察者會將胸膜的反射視為一系列等距水平線,稱為 A 線,貫穿這些器官。“當您掃描健康的肺部時,您會看到排列非常對稱的漂亮 A 線,”蝴蝶網路首席醫療官約翰·馬丁說。但是當液體積聚時,會出現垂直條紋,稱為 B 線。隨著病情惡化,肺部失去空氣,它們的組織開始看起來被壓縮和緻密。“在早期階段,您會看到分散的 B 線,稍後胸膜線變得斷裂和不規則,”馬丁解釋說。“您會在胸膜下方看到[液體]積聚。”

發現這種積聚的液體可以幫助超聲波使用者診斷 COVID-19 肺炎,這是一種常見且可能致命的併發症,可作為嚴重冠狀病毒感染的標誌。在該疾病出現之前,即時超聲技術的採用相對緩慢。然後疫情爆發,需求激增。

飛利浦表示,Lumify 的訂單有所增加。馬丁一直在主持網路研討會,與數百名想要學習如何使用 Butterfly iQ 和其他 POCUS 裝置的醫療專業人員進行交流。一家名為 iTeachU 的“線上學習”公司還為醫生、護士和護理人員提供免費的 COVID-19 肺部超聲課程。魯比六年前首次提議將手持超聲裝置作為他所在醫院的標準裝置,但“這個想法超前了,”他說。“現在我們剛剛購買了 14 臺。”

這種受歡迎程度的提高始於基層。“感興趣的醫生和臨床醫生正在自行購買這些裝置,”Atrium Health 的首席戰略官兼執行副總裁、放射科醫生拉蘇·施雷斯塔說,Atrium Health 是一個醫療保健網路,其中包括北卡羅來納州、南卡羅來納州和佐治亞州的醫院和急診中心。現在,更大的醫療保健系統也紛紛效仿:施雷斯塔說,Atrium Health 剛剛為 30 個地點購買了 60 多臺 Butterfly 裝置。“我們是全國第一個大規模部署它的醫療系統,”他說。

該公司選擇 Butterfly iQ 是因為它們易於使用且相對便宜:每臺售價約為 2,000 美元,而全尺寸超聲系統則為 50,000 美元或更多。賈利爾說他喜歡使用一種名為 GE Vscan Extend 的裝置,該裝置配有專用顯示器。他將 POCUS 裝置比作聽診器,讓護理人員不僅可以傾聽身體的聲音,還可以看到身體內部。

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編者注(2021 年 9 月 10 日):本文在釋出後經過編輯,以更新比拉爾·賈利爾喜歡使用的裝置的參考以及對他工作的描述。

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