患者选择、注册和机构批准

在德国哥廷根三级大学医院(1460张病床)的两个麻醉管理外科ICU(42张病床)中连续研究了111名患者。18岁以下的患者和保守治疗的患者被排除在研究之外。该研究得到了当地伦理委员会的批准(哥廷根大学医学部伦理建议书25/6/13，2014年8月12日)。从参与患者或其法定监护人那里获得书面知情同意书。该研究已在德国临床试验注册中心(DRKS，2017年4月7日)注册，编号为DRKS00010428。

图像采集和研究方案

根据FASP-ICU方案对患者进行图像采集，以重点评估其超声异常。他们在入住ICU时以及入住ICU的第3、6、10和15天接受了眼部、血管、肺、心脏和腹部超声检查。预先定义了超声可检测的异常(FASP-ICU方案，补充文件1)，评估了99个不同征象。预定义的超声异常由获得技能资质或具备日常(重症超声)实践能力的ICU医生根据以前的超声检查、重症经验、预期(异常)发生率以及所需超声技术预期可靠的重复能力在进行选择。未预定义的检测异常被记为附加发现。记录从开始检查到图像采集结束的持续时间。由一名受过内科学和心脏病学、麻醉学以及重症医学培训的专家检查员进行了所有超声检查。第二位审查员可以访问所有获得的图像并审查诊断以进行验证。这位审查员对第一位检查员的最初诊断是盲的;审查员和第一名检查员之间的约定则通过遵循预定义的方案制定。ICU主治医师还可以随时访问所有获得的图像。

本研究使用一台通用电气(GE)医疗配备VividS5，配备了相控阵成人1.5-3.6MHz扇形探头、线性阵6.0-13.0MHz线性扫描仪和曲线阵1.8-6.0MHz 凸面扫描仪。所有必要的多普勒特征(CD、PW、CW和TDI)和成像方式(2D和M模式)均可用。为了美国食品药物管理局的依从性和患者安全性，机械指数的绝对最大值被限制为1.9。每次检查后立即对图像进行数字存储和分析。

眼部超声

在患者仰卧或上半身略微抬高(高达20o)的体位下，在眼球后方3mm处用线性探头通过患者的闭合眼睑进行视神经鞘直径(ONSD)的测量。眼部超声仅在昏迷或镇静患者中进行。ONSD≥5.2mm被视为颅内压(ICP)高于20mmHg。更多细节见补充文件16。

血管超声

使用线阵探头(静脉)和凸阵探头(下腔静脉(IVC)和主动脉)进行评估。颈内静脉、腋静脉、股静脉和腘静脉的血栓形成主要通过在血管的一个或多个部位进行超声加压检查评估。对于近端深静脉血栓形成的评估，采用三点加压超声检查方法。传统的放射线超声评估仅在发现模糊的或不明显的情况下进行。患者处于仰卧位或上半身抬高。为了评估下肢，腿向外旋转，膝盖弯曲。从右心房跟踪下腔静脉直到消失。在评估低血容量，自主呼吸和通气患者的诊断标准不同。腹主动脉从上腹部到主髂动脉交界处进行检查。主动脉直径≥3cm被归类为动脉瘤。

肺部超声

使用线性探头用于肺超检查，通常大部分滤波器都被制造商的肺(检查)预设置关闭了该功能。检查是根据循证建议和先前描述的方法进行的。四个左侧和四个右侧胸部区域进行常规评估：上前区、下前区、上外侧区和基底外侧区。其他区域仅在必要时进行评估。超声异常，如间质综合征(存在B线±心脏超声异常)、肺实变(组织样回声伴肺通气缺失)、气胸(A线、肺滑动消失、存在肺点)、肺水肿(双侧B型及不存在其他原因导致的B模式+心脏超声异常)，肺浸润(A/B型，没有肺滑动，动态支气管充气征)，胸腔积液((PLE);无回声表现，存在四边形征、正弦征或肺线)、肺不张(肺实变+肺滑动消失、静态支气管充气征)和压迫性肺不张(在PLE存在的情况下吸气时部分再通气的肺不张)。(病理状态的超声征象仅作为举例，列举并不详尽。)根据新的证据，间质综合征和肺水肿的诊断是结合其他肺部和心脏超声检查结果做出的，因此不同于当前的推荐。

心脏超声

根据国际指南，心脏超声是在左侧位、仰卧位或半卧位的标准化心脏超声窗口下使用扇形探头进行的检查。需要进一步评估的特定异常通过高级(进阶)心脏超声检查。作为WBU概念的一部分，这些建议必须稍作调整。左心室射血分数(LVEF)主要通过目测评估;辛普森的方法用于非特异性的病例。心脏瓣膜疾病主要使用快速方法(例如瓣口血流频谱测量、多普勒评估)进行评估，如果发现结果不确定，才进一步采用更精细和详细的方法评估(例如，近等速度表面积(PISA))。只有当右心室功能明显受损时才进行右心室功能(通过三尖瓣环平面收缩位移测量)和肺动脉收缩压(sPAP)的测量。这些作为补充调查结果报告。当出现心室塌陷、乳头肌亲吻征或更复杂的征象时，例如舒张末面积非常小(<8cm2)和左室流出道速度时间积分(VTI)出现变化时，可诊断为心内血容量不足。关于低血容量评估的详细信息见补充文件7。报告任何心包积液(PE)的存在和位置以及舒张宽度。在呼吸周期中，右心房或右心室舒张障碍和脉冲波多普勒跨瓣速度(二尖瓣或三尖瓣)可以证明血流动力学异常。

腹部超声

检查主要使用凸阵探头，虽然线性扫描可进一步评估如肝硬化或气腹等特殊的疾病。腹部超声检查通常在仰卧位进行，很少在上半身抬高的情况下进行(如果有医学指征，例如如果ICP升高)。腹部四个象限均进行了评估。选择合适的探头位置来评估胆囊、胰腺、肝脏、脾脏、肾脏以及胃肠道和泌尿道。超声评估主要侧重于预定义的异常，根据既定方法或标准征象和测量进行。当出现以下征象之一时，胰腺炎的征象被评为阳性：钙化、萎缩/纤维化实质改变、弥漫性扩大/体积增加、导管扩张、假性囊肿存在、假性动脉瘤存在、坏死的低回声区域、局灶性肿块、胰周低回声的炎症区域/急性游离液、胰腺回声降低或胆道梗阻的证据。当出现下列征象之一为强阳性或出现两项征象时，可疑胆囊炎确定为阳性：清醒患者出现Murphy征，胆囊壁增厚超过3mm，胆结石梗阻，胆囊腔扩张，腔内膜脱落，胆囊周围游离液体、腔内或壁内有空气，或在(彩色或能量)多普勒中的胆囊壁充血。

除了评估预定义的异常外，还扩展了对非预定义的征象目测法的关注;然而，像肝脏等征象器官的肿块或其他异常并没有详细评估，因此未对肝脏的每一个部分进行筛查。

如果可以，在进行第一次超声检查后，回顾患者的出院记录和之前存在的超声异常的记录。将超声检查结果与已知异常进行比较，并将其评定如下：如果在采集的图像上检测到异常，或如果检测不到异常，则其早期存在是可能的，则评级为(1)可再现/可信;如果即使成像质量可接受，也无法再现已知异常，或者如果病理存在的可能性很小(例如，缺血性心脏病，LVEF先前已知严重异常，但尽管没有干预，现在LVEF仍正常)，则评级为(2)不可再现/不可信。

考虑到众所周知的ICU局限性，如机械通气和患者体位受限，采用一种新的评级分类方法对超声图像质量进行分级，其中每个器官系统和每次检查的评分为：1=最佳;2=良好;3=足够;4=不合格;5=部分不足;6=大部分不足;7=无法进行评估。

每次检查后立即发布一份详细的书面报告，并将超声检查结果提交给ICU主治医师，该医生可以访问所有采集的图像，并结合患者的临床状况评估图像。然后，重症主治医师必须对超声检查结果的临床价值进行以1到10的等级评分，并确定患者的治疗是否要根据评估的直接结果而改变。完全因为超声评估结果而引起的每项干预或治疗调整，都被视为治疗改变，例如药物治疗、侵入性干预或呼吸机设置的改变。在超声评估的同一天实施治疗调整。

数据处理和统计分析

将超声检查结果、强度评级、患者特征和其他来自患者记录的相关数据手动输入数据库。然后将其进行化名、数字化，并使用MicrosoftExcel(美国，雷德蒙德，华盛顿州)进行进一步处理。使用MicrosoftExcel计算基本统计参数。Sigmaplot(12.5版，美国Systat软件公司，加利福尼亚州圣何塞)和OriginPro(9.2版，美国OriginLab公司，马萨诸塞州北安普敦)用于更详细的统计。使用独立数据t检验和多组比较的单向方差分析(Holm–Šidák事后检验)对数据进行比较。通过回归分析评估关联和相关性。p值小于0.05被认为具有统计学意义。除非另有说明，所有连续变量和分类变量均指检查。

结果

患者特征和死亡率

详细的患者特征，包括简化急性生理学评分II(SAPS II)、儿茶酚胺治疗、机械通气状态和患者类别，请参见补充文件2。SAPSII预测的死亡率为23.7%，而实际死亡率为10.8%。

超声检查结果和先前记录的超声检查异常

在111名患者在入院当天和ICU住院的第3、6、10和15天，共进行了255次常规超声评估，包括1275个单个器官系统评估和4395个单个器官检查。共检测到2484个预定义的异常和519个非预定义的ICU相关异常(补充文件3)。新发现的超声异常数量从入院时的平均值6.4±4.2到第15天的平均值2.9±1.8不等(图1)。

图1新的超声异常的发生率，以及由重症医师按扫描日期评估的临床价值。数据以平均值表示。误差条显示标准差。每次检查后立即发出详细的书面报告，并将超声检查结果提交给ICU主治医生，以了解患者的临床状况。然后，ICU主治医生必须对超声检查结果的临床价值进行评分，评分范围为1到10分，并确定患者的治疗是否会因评估的直接结果而改变。*=统计有显著性差异(p<0.05)。

在64.9%的患者中，在之前的出院记录和患者记录中发现了超声异常的诊断。这些诊断中有83.3%是可重复的。然而，本研究中超声检测到异常的患者中，只有6.9%的患者单独存在这些异常，而93.1%的患者表现出之前未报告的其他异常(补充文件4)。

超声成像质量分级

纵向(时间轴)成像质量评级如图2所示。在眼部评估中，98.9%的患者评分≤3(足够或更好)，其次是肺部(95.7%)和血管评估(88.6%)。心脏和腹部评估≤3的比例较低(分别为49.4%和34.9%)。

图2按扫描日期对超声图像质量进行分级。数据以平均值表示。误差条显示标准差。每个器官系统和每次检查的得分为：1=最佳;2=良好;3=足够;4=不合格;5=部分不足;6=大部分不足;7=无法进行评估。*=统计显著性差异(不同日期相同身体部位之间;p<0.05)

眼部超声

3名患者的所有检查中，有3.1%怀疑ICP超过20mmHg(补充文件3)。两名疑似ICP升高的患者已被颅内微传感器测量所证实。其中一名患者的临床表现与超声检查结果一致，颅内压增高的治疗没有经过有创监测确认。

血管超声
血栓形成的发生率从入院时的16.2%显着增加到第15天的60%(补充文件5)。25.9%的下腔静脉显示容量不足的征象，38%的下腔静脉扩张。腹主动脉瘤检出率为2%;然而，大多数患者中，由于ICU特殊局限性限制了整个腹主动脉评估的图像质量。详细结果和非预定义异常见补充文件3。

肺部超声
在所有检查中，26.7%存在间质综合征，75.7%存在肺实变，12.9%存在气胸体征。76.5%的间质性综合征(所有检查的20.4%)，可归因于肺水肿;70.3%的肺实变(占所有检查的62.4%)可归因于基底部的肺不张，在检测到肺点(占所有检查的3.5%)中其中有在21.1%在左肺和40%在右肺，均证实气胸征象的确是气胸。有56.5%检测到需要进行胸腔穿刺术的PLEs，其中23.2%的左侧和16.8%的右侧PLEs。在基底肺不张病例中，20.9%是由于压迫性肺不张所致。详细结果和非预定义异常显示在补充文件3中，部分结果显示在图3和补充文件6中。