Классификация ошибок при УЗИ
Метки: Последние публикации, дайджест, диагностические ошибки, новости, организация здравоохранения
Содержание:
- Типы ошибок
- Факторы окружающей среды
- Пациенты
- Технические навыки оператора
- Ошибки интерпретации
- Плохие артефакты
- Артефакт бокового лепестка
- Зеркальный артефакт
- Артефакт смещения скорости (артефакт скорости распространения)
- Артефакт преломления
- Артефакт реверберации
- Артефакты адаптации изображения
- Анизотропия
- Артефакты грудной клетки без клинического контекста
- Ошибки в УЗ-настройках
- Анатомия и анатомические варианты
- Ошибки недооценки
- Как избежать диагностических ошибок при УЗИ: правильный ли путь — искусственный интеллект?
- Выводы
По данным публикации в журнале Диагностика (Diagnostics) за март 2022 г.: Common and Uncommon Errors in Emergency Ultrasound / Распространенные и необычные ошибки при экстренном УЗИ - внешняя ссылка
Ультразвуковое исследование (УЗИ) — это рутинная процедура визуализации, которая часто является начальным этапом оказания неотложной помощи и играет решающую роль в диагностике пациентов в отделении неотложной помощи. Из-за субъективного характера интерпретации результатов экстренного УЗИ оно более подвержено ошибкам, чем другие методы диагностической визуализации. Поэтому неправильную интерпретацию изображений УЗИ следует рассматривать как серьезный риск при диагностике. Кроме того, отделение неотложной помощи представляет собой среду с особым риском претензий по поводу врачебной халатности.
Ошибки УЗИ-диагностики в условиях неотложной помощи можно разделить на три группы:
- Факторы окружающей среды;
- Пациенты;
- Технические навыки оператора.
Распространенным сценарием в отделении неотложной помощи являются претензии на врачебную халатность. Переполненность отделений неотложной помощи, большое количество исследований разной степени целесообразности, а также быстрая диагностика и лечение – все это способствует созданию условий высокого риска. Эти переменные могут повлиять на качество УЗИ, подвергая медицинского оператора стрессу при выполнении УЗИ и интерпретации результатов.
Пациенты в отделении неотложной помощи вряд ли будут адекватно подготовлены к непредвиденным исследованиям УЗИ, а именно они скорей всего не будут натощак и с полным мочевым пузырем. Некоторые пациенты могут не желать сотрудничать(*особенно дети), страдать от сильной боли от давления датчика или находиться под воздействием алкоголя или наркотиков. Эти факторы могут затруднить проведение УЗИ, особенно из-за плохой визуализации.
Точность УЗИ напрямую зависит от навыков, подготовки и опыта оператора. В обязанности медицинского оператора входит полное использование диагностических возможностей УЗИ, знание того, что искать, и способность интерпретировать результаты, основанные на понимании физиологии и патологических изменений исследуемых органов. Более того, интерпретация результатов УЗИ требует субъективного суждения, которое находится под сильным влиянием оператора и не может быть достигнуто только на основе изображений(*Одним словом УЗИ - это очень просто, но сложно!). В отличие от других процедур визуализации, УЗИ – это исследование в режиме реального времени, которое нельзя делегировать, хотя во многих странах Европы и Северной Америки его обычно выполняет специализированный немедицинский технический оператор, например, сонографер(*технишен, использование термина "немедицинский" в данном случае не корректно, это средний медицинский персонал, часто даже с неполным высшим образованием, типа бакалавра, а врач - это полное высшее образование - магистр!), с последующим отсроченным заключением врача; таким образом, оно теряет свою особую ценность — облегчение визуализации в реальном времени(*на самом деле не особо, 2х уровневая система радиологии хорошо себя зарекомендовала. С одной стороны она снимает нагрузку с врачей, с другой стороны она позволяет четко систематизировать получение и хранение диагностических изображений для дальнейшего анализа. Вариант врача УЗД в РФ - это просто дешевый вариант, неизбежно сопряженный со снижением качества диагностики из-за большей нагрузки на врача!). Увеличение количества устройств и операторов, работающих в УЗИ, влияет на большое количество исследований; сомнения в интерпретации создают необходимость дальнейших подтверждений диагностической визуализации и, как следствие, увеличение затрат на здравоохранение, задержки диагностики и медико-правовые споры. УЗИ часто ошибочно рассматривают как метод визуализации, требующий короткого обучения, ошибочно полагая, что из-за широкого распространения метода это очень простая процедура(*Полностью согласен, это очень распространненное заблуждение! Подготовить врача УЗД за 3,5 месяца, как это часто происходит в РФ по программе курсов ПП - это не реально. Должен быть минимум 1 год обучения.). Ошибки игнорирования происходят из-за недостаточных знаний, тогда как ошибки имплементации возникают в процессе применения знаний. Кроме того, знание внутренних ограничений УЗИ также представляет собой в то же время достижение хорошей осведомленности об ультразвуковой визуализации, так называемую «правильную меру», чтобы иметь возможность лучше комбинировать этот метод визуализации с другими для достижения хороших диагностических результатов. Обучение и углубленное изучение методов УЗИ, глубокие знания анатомии человека, изучение артефактов УЗИ и семиотики ультразвуковых исследований — все это важнейшие инструменты, и в соответствии с увеличением количества результатов УЗИ и их клинического использования в чрезвычайных ситуациях возникает необходимость внедрения общепризнанных рекомендаций для учебных курсов по УЗИ.
- Плохие артефакты;
- Артефакты грудной клетки без клинического контекста;
- Ошибки настройки УЗИ;
- Анатомия и анатомические варианты.
Артефакты изображения часто встречаются при УЗИ и могут сбить с толку врача, который с ними сталкивается. Некоторых артефактов можно избежать, и они возникают в результате неправильной техники сканирования. Другие артефакты возникают из-за физических ограничений метода. В клинической практике часто встречаются артефакты боковых лепестков, зеркальный артефакт, артефакты смещения скорости, артефакты рефракции и реверберации, артефакты адаптации изображения и анизотропии.
Они определяются следующим образом:
Мощная отражающая поверхность, расположенная вне основного УЗ-луча, генерирует эхо, которое может обнаружить датчик.
Примером может служить «псевдо-осадок», наблюдающаяся на дне мочевого пузыря или в желчном пузыре. В этом случае правильная настройка УЗ-изображения, фокусировка и использование нескольких сканов позволяют улучшить качество изображения.
Когда ультразвуковой луч проходит через изогнутую границу раздела с высокой отражающей способностью (например, диафрагму), то структура, близкая к этой границе раздела, может быть зеркально отображена на УЗ-изображении (например, зеркальное изображение печени, которое можно принять за консолидацию легкого, или зеркальное изображение аорты). Зеркальный артефакт исчезает при изменении угла сканирования.
Артефакт смещения скорости (артефакт скорости распространения)
Это происходит, когда ультразвуковой луч проходит через среду распространения с гораздо меньшей скоростью, чем ожидалось (1540 м/с), в результате чего обратному эхо-сигналу требуется больше времени для возврата. Таким образом, структура от которой пришел этот сигнал на изображении кажется расположенной глубже, чем на самом деле, из-за технической настройки аппарата основанной на предположении, что продолжительность одного прохождения сигнала туда и обратно связана только с расстоянием, которое оно проходит. Использование нескольких сканирований может улучшить качество изображения.
Когда УЗ-луч сталкивается с границей раздела, которая ослабляет звук в большей или меньшей степени, чем в окружающей ткани, сила луча, дистального по отношению к этой структуре, будет либо слабее, либо сильнее, чем в окружающей области. Это происходит потому, что фокусировка может заставить луч отклоняться от прямолинейного пути под углом, который вызывает отклонение в сторону с более высоким сопротивлением. Поскольку этот тип артефакта может имитировать травматический разрыв почки, рекомендуется выполнять сканирование с использованием коронарных, аксиальных и сагиттальных изображений, чтобы преодолеть этот артефакт.
Поскольку УЗ-луч несколько раз отражается взад и вперед между двумя параллельными поверхностями с высокой отражающей способностью («реверберация»), УЗ-датчик интерпретирует отраженные эхо-сигналы как происходящие в более глубоких структурах, поскольку им требуется больше времени, чтобы вернуться к датчику. Этот очень распространенный артефакт можно устранить(*это далеко не всегда возможно, также это не всегда "плохой" артефакт, часто он бывает полезным для диагностики!), изменив угол сканирования, чтобы избежать реверберации между сильными параллельными отражателями.
Артефакты адаптации изображения
Методы обработки(*"улучшения") изображения в реальном времени были разработаны для улучшения контрастного разрешения УЗ-изображения за счет сосредоточения внимания на деталях текстуры и уменьшения шума и артефактов. С другой стороны, фильтры с усилением границ могут создавать искусственную гипоэхогенную линию, параллельную сильно отражающей границе раздела, имитируя скопление тонкого слоя жидкости (*также они могут устранять некоторые полезные артефакты, которые используются в качестве диагностических критериев.).
В скелетно-мышечном УЗИ это обычное явление. Анизотропный эффект происходит, когда ультразвуковой луч попадает на фибриллярную структуру (например, связку или сухожилие), фибриллы имеют аберрантную эхогенность, которую датчик интерпретирует как гипоэхогенную зону, по причине того, что большая часть ультразвукового луча не возвращается к датчику. Анизотропный эффект зависит от угла сканирования. Чтобы преодолеть его, угол сканирования всегда должен быть перпендикулярен исследуемым структурам.
Артефакты грудной клетки без клинического контекста
Смешивающими факторами могут быть внутренние или связанные с пациентом артефакты (например, подкожная эмфизема), сосуществование нескольких патологий, которые увеличивают или уменьшают субплевральное содержание воздуха (например, эмфизема и ателектаз соответственно), или существующее фиброзное интерстициальное заболевание легких могут влиять на УЗ-изображение и его интерпретацию при УЗИ легких в остром периоде и сильно зависит от возраста пациента. УЗИ легких имеет внутренние ограничения, и поскольку оно основано на наличии или отсутствии легочных артефактов, таких как А-линии или В-линии, следует помнить, что помимо их распознавания они обязательно должны быть контекстуализированы с клиническими данными, поскольку они могут иметь двоякое толкование(*напоминаю, что это статья 2022 года, т.е. написанная уже после пандемии ковида и связанного с ней широкого применения УЗИ легких! Иными словами это скепсис в отношении методики УЗИ легких уже после его широкого применения!).
Чтобы избежать ошибок, необходимо глубокое понимание функциональности и базовой механики ультразукового оборудования. Целью всегда должно быть получение максимально возможного качества изображения путем использования процедуры контрольного списка для настройки правильных настроек системы, а также правильных параметров допплера, которые имеют решающее значение для интерпретации клинических результатов УЗИ(*В РФ этому аспекту уделяется мало внимания, что является следствием всё того же глубокого заблужения о том, что "УЗИ - это просто!".).
Анатомия и анатомические варианты
Некоторые анатомические структуры и их анатомические варианты(*нормы) могут давать трудно интерпретируемые изображения, что может привести к ошибкам, если они не будут полностью поняты. Наиболее коварными в экстренных ситуациях являются псевдогематома селезенки, псевдоскопления плевральной, перикардиальной, перитонеальной и забрюшинной жидкости, а также псевдопневмоторакс, связанный с прекращением скольжения легких вследствие легочного пульса(*частоты дыхания) или апноэ больного. Другие, такие как гипертрофия ножек диафрагмы, псевдоопухоли мочевого пузыря, паховые псевдогрыжи и эффект псевдоконтрастирования, встречаются довольно часто. Часто на интерпретацию, гипо- или гипердиагностику, могут повлиять клинический контекст неотложного состояния, а также случай травмы с необходимостью проведения большего количества УЗИ, включая более дорогостоящие комплексные УЗИ, увеличение времени ожидания окончательного диагноза и медико-правовые споры (*Проще говоря, стресс и усталость врача = ошибки, о чём в РФ обычно не принято думать из серии - Если что, наёдем нового врача, у нас врачей, как грязи, несмотря на дефицит, с более высокой "стрессоустойчивостью", лес рубят - щепки летят и т.д. У нас даже пациенты иногда в процессе своего УЗИ или УЗИ своего ребенка хамят врачу, не боясь, что именно по этой причине, т.е. по их собственной вине, по независящей от врача причине, в заключении их УЗИ будут ошибки ... Как в песне Винни-пуха - "В голове моей опилки трам-пам-пам...").
Это явление зависит от нескольких факторов, таких как отсутствие методологически правильного клинического подхода, чрезмерная диагностическая уверенность, порожденная отсутствием опыта. Из-за частичной видимости и недостаточного внимания, это может привести к пропуску патологии забрюшинного пространства или селезенки, особенно при проведении фокусного УЗИ при травме (FAST).
Более того, низкое качество изображений, а также неубедительные и неадекватные заключения УЗИ часто могут быть связаны с ошибками недооценки.
Важно подробно документировать обнаруженные на УЗИ находки, а также обеспечить их архивную сохранность на случай будущих медико-правовых споров. Точно так же точное и подробное заключение, должно быть не двусмысленным, а простым для понимания и своевременным(*Это явно взгляд на проблему не радиолога! УЗИ почти всегда двусмысленно, т.к. это начальный метод диагностики, под своевременностью скрывается давление на УЗИста со стороны клиницистов и администрации, чтобы он писал заключение быстрее, чтобудет происходить в результате такого ускорения уже было описано выше - стресс, усталость = ошибки. Либо скорость, либо качество! Остальное фантазии.).
Как избежать диагностических ошибок при УЗИ: правильный ли путь — искусственный интеллект?
В новую эпоху передовых медицинских достижений искусственный интеллект (ИИ) стал частью компьютерной науки, вовлеченной в процессы, подобные человеческим, такие как обучение, адаптация и решение сложных проблем. Текущие отрасли искусственного интеллекта в медицинской визуализации в основном включают машинное обучение (МО) и глубокое обучение (ГО), состоящее из алгоритмов, которые могут делать прогнозы или решать задачи без предварительно заданных явных запрограммированных правил. Алгоритмы машинного обучения используют итеративные статистические методы обучения на основе «обучающих» данных для постепенного улучшения производительности модели с течением времени, позволяя распознавать шаблоны в больших наборах данных и классифицировать экземпляры(*Чего можно добиться и без ИИ, обычным программированием - 3D векторный анализ 2D ультразвуков... . ИИ - это мода называть статистические алгоритмы сознанием, которым оно не является.). ГО — это подгруппа методов машинного обучения, структурированных как искусственные нейронные сети, состоящие из многоуровневых сетей, которые автоматически извлекают функции без предварительной метки и выполняют задачи высокого уровня (*опять же статистика, причем закрытая, "черный ящик".). Применение моделей искусственного интеллекта в сочетании с медицинской визуализацией было использовано при анализе УЗ-изображений, чтобы расширить возможности клинико-радиологического рабочего процесса и уменьшить ошибки УЗИ, вызванные различными факторами изменения изображения, такими как зависимость от оператора, сканера и пациента. Следует отметить, что разработка УЗИ на основе искусственного интеллекта должна помочь менее опытным пользователям проводить правильные исследования(*что весьма опасно), что в конечном итоге улучшит процесс принятия клинических решений(*или приведёт к плачевным последствиям). В этом отношении недавние данные показали улучшение качества изображения за счет использования алгоритмов искусственного интеллекта для повышения разрешения, что делает УЗ-сканы более подробными и более удобными для чтения(*как это уже было с режима типа соноКТ, которые убирали с изображения артефакты, в том числе небольшие акустические тени, используемые для диагностики). Кроме того, системы искусственного интеллекта применялись для решения конкретных задач, основанных на УЗ-изображениях, таких как классификация заболеваний, обнаружение аномалий, сегментация изображений и оценка прогноза, а также для различных систем органов, включая щитовидную железу, молочную железу, брюшную полость и малый таз, акушерство и гинекологию, сердце и опорно-двигательный аппарат. Хотя все еще необходимы дополнительные клинические доказательства, перспективы применения ИИ в УЗ-визуализации остаются радужными (*В среде тех, кто мало в этом понимает.).
Качество в УЗИ зависит от оператора и подвержено ошибкам интерпретации. Соблюдение определенных правил, касающихся техники и интерпретации, а также постоянная интеграция результатов экстренного УЗИ в более широкий клинический контекст может помочь избежать многих ошибочных диагнозов (*или наоборот, клиника может помешать поставить правильный диагноз - Работа для чекиста - УЗИ желудка и ... ) и, таким образом, повысить безопасность пациентов. Знание мест частого расположения артефактов и их типичного/атипичного внешнего вида поможет предотвратить ошибочную их интерпретацию и может привести к повышению точности диагностики. Кроме того, развитие УЗИ на основе искусственного интеллекта (ИИ) представляет собой полезный дополнительный инструмент визуализации. Это облегчает процесс принятия клинических решений, делая снимки УЗИ более подробными и удобными для чтения. В данной статье рассмотрены распространенные и редкие диагностические ошибки при УЗИ. Как и в случае с другими диагностическими инструментами, в отделении неотложной помощи могут возникать ошибки. Кроме того, возросшая сложность интерпретации динамических ошибок подчеркивает важность надлежащего обучения и аттестации оператора. Однако понятно, что, помимо любого технического прогресса, зная внутренние ограничения УЗИ и потенциальные «плохие» артефакты, а также стандартизированный подход к УЗИ, можно избежать ошибок. Это помогает сохранить здоровье пациентов и предотвратить возможные медико-правовые споры, связанные с такими ошибками.
*Также в публикации присутствуют эхограммы, снимки КТ, схемы и таблицы.
*комментарии редактора