高质量左心室全局纵向应变信息的成功整合应用于区域医院超声心动图实验室的工作流程中

《Echocardiography》：Successful Incorporation of High Quality Left Ventricular Global Longitudinal Strain Into the Workflow of a Regional Hospital Echocardiography Laboratory

　　**摘要**

**背景**
随着医院与大型医疗系统的合并，维护所有超声心动图实验室的质量变得越来越复杂。由于左心室全局纵向应变（LV-GLS）现在已经可以用于常规检测，一些小型超声心动图实验室可能并未常规执行这项技术。我们展示了通过教育干预、审核和反馈循环来帮助超声技师和医生将LV-GLS纳入临床工作流程的可行性。

**方法**
两名具有LV-GLS专长的医生和两名超声技师对在一家地区医院随机选取的经胸超声心动图进行了基线审核，这些超声心动图包含了LV-GLS检测。评估了超声技师获取LV-GLS的数据技术以及医生的报告技能。审核结果连同反馈信息被分享给了超声心动图实验室的成员。提供了三个预先录制好的教育模块，供随时查看。在基线之后2个月和5个月分别进行了两次后续审核和反馈循环，并同时进行了调查以评估改进效果。

**结果**
经过教育干预和后续的审核后，评估LV-GLS的超声技师和医生的数量有所增加。医生的整体中位数得分从基线时的42%（审核1）提高到67%（审核2），再到100%（审核3）（p<0.01）。超声技师的整体中位数得分也呈现出上升趋势，从42%（审核1）提高到81%（审核2），再到85%（审核3）（p=0.11）。调查表明，尽管LV-GLS的检测增加了检查时间，但无论是超声技师还是医生都认为它并没有对他们的工作效率产生负面影响，反而认为这项技术提升了他们的技能水平。

**结论**
提供教育模块和带有反馈的重复审核是将新技术引入地区医院超声心动图实验室的可行方法，并且能够提升工作表现。随着医院系统的不断扩展，这种技术有助于确保整个医疗网络中的超声心动图质量标准达到较高水平。

**1 引言**
超声心动图是一种常用的超声成像技术，有助于心血管疾病的诊断和治疗。确保超声心动图实验室的高质量对于实现最佳患者结果至关重要。随着超声心动图技术的不断发展以及新技术的不断引入，超声心动图实验室需要通过获得实验室认证、确保设备设施的最佳状态以及为超声技师和医生提供持续教育来维持质量标准[1]。国际认证委员会（IAC）对成人超声心动图认证的指南要求相关机构必须具备质量改进计划和对所有成像程序的监督[2]。这包括对超声技师的技术质量审核以及对医生的解读质量审核[2]。随着医院与更大规模的医疗中心合并，维护医疗系统内各个超声心动图实验室的质量和标准化变得更加复杂。尤其是在新技术应用方面，尚未明确最佳的策略。左心室全局纵向应变（LV-GLS）是一种用于检测亚临床心肌功能障碍的工具，许多商业供应商已经开发了用于应变分析的斑点追踪软件[3]。如今，大多数超声系统都已经可以将LV-GLS用于常规临床检测。然而，一些医院的超声心动图实验室可能并未定期执行这项技术。我们证明了通过教育模块、审核和反馈循环的干预措施，能够帮助一家新合并的西北医学地区医院将LV-GLS的评估纳入常规临床实践。虽然本项目主要关注应变成像技术，但所描述的实施策略普遍适用于其他心血管成像实验室的新技术。该项目的目标是验证PDSA（计划-执行-研究-行动）方法是否适用于在超声心动图实验室中教授新技术。PDSA循环是一种质量改进方法，能够提供结构化的迭代发展路径，已被证明可以提高患者的治疗效果[4]。尽管PDSA方法尚未被广泛用于作为引入新技术的过程改进框架，但鉴于该干预措施可以在小范围内进行规划和测试，并允许持续的数据收集，从而快速获得反馈并促进调整，我们选择了这种方法。

**2 方法**
2.1 研究地点
西北医学医院系统包括11家医院，其中1家是学术医疗中心，另有10家是位于芝加哥大都会地区的社区和康复医院。本研究在西北医学帕洛斯医院（位于芝加哥西南郊区的地区附属医院）的超声心动图实验室进行。所有超声心动图检查均使用Philips EpiQ系统及集成的斑点追踪软件（Philips EpIQ，安多弗，马萨诸塞州）完成。所有检查的LV-GLS分析都是在检查过程中实时进行的；也可以使用集成在超声工作站中的专用软件（Tomtec，慕尼黑，德国）进行离线计算。由于这是一个质量改进项目，因此西北大学的研究伦理委员会（IRB）免除了审批流程。

2.2 教育干预
在第一次审核完成后，提供了三个预先录制的教育模块（“应变基础”、“如何获取和解读应变图像”以及“案例分析”），所有帕洛斯医院的超声技师和医生都至少观看了一次。视频内容的审核基于诚信准则。这些视频内容的制作参考了之前在西北医学主学术中心成功引入应变成像教育材料的方法。添加案例分析模块是基于反馈，因为发现基于案例的学习是一种受欢迎且有效的方法。

2.3 审核
在帕洛斯医院进行的经胸超声心动图中，随机选取了包含LV-GLS检测的检查，分别在三个时间点进行审核：基线审核、2个月后的反馈审核和5个月后的反馈审核。这些检查的时间范围分别是2022年11月1日至2023年4月1日、2023年11月1日至2023年11月15日以及2024年2月15日至2024年4月2日。审核对象是从包含应变分析的所有超声心动图检查列表中随机筛选出来的，并按执行检查和报告的医生进行分组。每次审核时，每位医生和超声技师至少选取了两份检查样本，以确保涵盖当时在帕洛斯医院工作的所有超声技师和医生的代表性。每次审核均由同一组两名具有LV-GLS专长的医生和超声技师完成。这四名专家并非帕洛斯医院的内部人员。在每次审核中，都会根据预先定义的评分标准仔细评估每份选中的超声心动图及其报告，评分标准涵盖了超声技师获取LV-GLS数据的技术方面以及医生的报告技能。然后计算每位成员的总分（见表1）。对于超声技师，评分标准包括非压缩的顶窦图像获取、每个顶窦视图的追踪质量优化以及LV-GLS测量的准确标志点定位等（详见表1）。对于医生，评分标准包括报告的追踪质量、在追踪效果不佳时的适当重新追踪、LV-GLS值的准确报告、在适当情况下正确显示靶心图案以及包含与先前研究的比较内容（更多细节见表1）。需要注意的是，这些评分要素之前未经过试点或验证；据我们所知，这是首次在结构化的质量改进框架中纳入这些具体指标的研究。所有三次审核的检查结果均由四位专家共同评审，评分结果通过共识达成。

2.4 反馈
每次审核的结果都会与帕洛斯医院的首席超声技师和医疗主任进行无盲法讨论，随后他们会将结果告知每位超声技师和医生。审核完成后会立即提供反馈，以便在下次审核之前有时间吸收这些反馈。研究结束时，最终结果会以盲法形式分享给所有超声心动图实验室的成员。

2.5 调查
在教育干预后和每次审核后，都会进行调查以评估改进效果。调查内容见图1和图2。
- **图1**：每次审核后对解读左心室全局纵向应变的医生进行的调查结果，采用堆叠条形图显示各部分的贡献比例。调查包含四个关键问题（A、B、C和D），并比较了每次审核中医生的回答。
- **图2**：每次审核后对执行左心室全局纵向应变检测的超声技师进行的调查结果，同样采用堆叠条形图显示各部分的贡献比例。调查包含四个关键问题（A、B、C和D），并比较了每次审核中超声技师的回答。

2.6 统计方法
医生的评分元素被记录为“正确”或“错误”，并通过频率和百分比进行总结，并使用卡方检验（Chi-squared test）在多次审核之间进行比较。超声技师的评分元素根据0到4分的评分范围进行计算，并转换为可能的100%准确性。对于连续的超声技师评分元素，使用Kruskal–Wallis检验在组间进行比较。总分通过将实际得分除以最高可能得分后再乘以100来转换为100%的比例尺度。我们使用Kruskal–Wallis检验比较了不同审核之间的总评分中位数。

**3 结果**
研究初期，执行和解读LV-GLS的超声技师和医生数量有限。然而，在我们的教育干预后，执行和解读LV-GLS的超声技师和医生数量有所增加。
- **审核1**：包含10份超声心动图，由5名超声技师完成检查，4名医生进行解读。
- **审核2**：包含24份超声心动图，由14名超声技师完成检查，7名医生进行解读。
- **审核3**：包含26份超声心动图，由14名超声技师完成检查，10名医生进行解读。
需要注意的是，在后续的审核周期中新增了更多医生和超声技师（因此他们没有从之前的审核周期中受益），但在整个研究期间没有任何参与者被剔除或排除。所有三次审核中医生的正确得分百分比以图形形式显示在图3中，相关数据见表S2。所有三次审核中医生的正确得分百分比均有所提升，从审核1的43%增加到审核3的85%。
- **审核3**：超声技师的正确得分百分比也以图形形式显示在图4中，相关数据见表S3。大多数超声技师指标的百分比得分从第一次审核提高到第三次审核，总分从第一次审核的79%提高到第三次审核的84%。表2显示，医生的整体中位数得分从42%（第一次审核）提高到67%（第二次审核），再到100%（第三次审核）（p < 0.01）。表3显示，超声技师的整体中位数得分从79%（第一次审核）提高到81%（第二次审核），再到85%（第三次审核）（p = 0.11）。

图3展示了医生对左心室全局纵向应变（LV-GLS）解读的质量指标得分随审核次数的变化。图中显示了三次审核中各指标的医生得分情况：蓝色代表第一次审核的百分比得分，黄色代表第二次审核，红色代表第三次审核。总分是每次审核中所有指标的平均得分，并以百分比形式呈现，可以看出得分从第一次审核到第三次审核有所提高。

表2显示了超声技师对左心室全局纵向应变采集的质量指标得分随审核次数的变化。图中显示了三次审核中各指标的超声技师得分情况：蓝色代表第一次审核的百分比得分，黄色代表第二次审核，红色代表第三次审核。总分是每次审核中所有指标的平均得分，并以平均分形式呈现，可以看出得分从第一次审核到第三次审核有所提高。

**医生的左心室全局纵向应变解读质量指标得分**：
- 通过审核次数：
- 评估标准正确回答的比例（%）：60（n=60）
- 第一阶段（n=10）：...
- 第二阶段（n=24）：...
- 第三阶段（n=26）：...
p值：...

- 是否报告了LV-GLS值：60（n=60）
- 报告了LV-GLS值的数量（n=47）：78.3%，7（70.0%），16（66.7%），24（92.3%）；p值：0.07
- 跟踪质量是否适合报告：60（n=60）
- 是否需要重新追踪：60（n=60）
- LV-GLS值是否正确报告：60（n=60）
- LV-GLS值是否正确报告（n=33）：55.0%，2（20.0%），12（50.0%），19（73.1%）；p值：0.013
- 是否正确报告了靶心图案（适用时）：60（n=60）
- 是否与先前研究进行了比较：60（n=60）
- 总分（中位数[IQR]：83（50–100），42（33–67），67（33–100），100（67–100）；p值：<0.01

**超声技师的左心室全局纵向应变采集质量指标得分**：
- 每个评估标准的得分（中位数[IQR]：
- 第一阶段（n=60）：...
- 第二阶段（n=24）：...
- 第三阶段（n=26）：...
- p值：...

- 是否观察到超过70%的片段：60（n=60）
- 顶点2视图：图像未缩短（n=60）
- 顶点2视图：标志物正确（n=60）
- 顶点2视图：跟踪质量足够（n=60）
- 顶点2视图：2D图像质量针对应变进行了优化（n=60）
- 顶点3视图：图像未缩短（n=60）
- 顶点3视图：标志物正确（n=60）
- 顶点3视图：跟踪质量足够（n=60）
- 顶点3视图：2D图像质量针对应变进行了优化（n=60）
- 顶点4视图：图像未缩短（n=60）
- 顶点4视图：标志物正确（n=60）
- 顶点4视图：跟踪质量足够（n=60）
- 顶点4视图：2D图像质量针对应变进行了优化（n=60）
- 总分（中位数）：81（74–90），79（74–81），81（68–87），85（77–97）；p值：0.11

**讨论**：
本研究证明了将LV-GLS技术结合到NM地区医院的心脏超声实验室工作流程中的可行性和有效性。该项目不仅旨在引入应变分析技术，还确保研究符合临床使用的质量标准。研究的新发现包括：（1）医生对LV-GLS的解读能力显著提高；（2）超声技师在LV-GLS采集方面的表现有所改进；（3）实施该技术后工作流程效率没有下降；（4）医生和超声技师的信心提高，且参与者认为这项技术增加了他们的技能价值。PDSA方法是一种质量改进方法，提供了结构化的迭代开发流程。它基于四阶段的循环学习方法：首先是“计划”阶段，确定问题并设计初步干预措施；其次是“执行”阶段，测试干预措施的效果；然后是“研究”阶段，检查结果以确定干预措施的成功与否；最后是“行动”阶段，根据结果调整干预措施并确定下一步行动[4]。在我们的研究中，完成了三个PDSA循环以实现研究目标。

PDSA方法已成功应用于医疗保健的不同领域，例如改进心力衰竭患者的铁缺乏评估[5]、减少心脏重症监护病房中的导管相关尿路感染[6]，以及提高门诊儿科心脏病学诊所中对高脂血症的筛查依从性[7]。据我们所知，这是首次使用PDSA方法将新型超声技术引入心脏超声实验室的研究。根据Kaiser Family Foundation的数据，2010年至2019年间约有1500家医院进行了收购或合并[8]。社区医院在更大医疗系统中的比例从2005年的53%增加到2022年的68%[9]。在美国的所有医疗系统中都出现了类似的趋势。随着医疗系统的扩张和整合，保持超声实验室的质量和标准化是一个关键问题。为了成功引入新技术，持续的教育和培训至关重要，同时还需要质量保证程序和评估流程，以确保超声检查的适当执行和解读[10]。在我们的研究中，通过提供教育模块和随时间进行的有反馈的审计，我们成功实施了高质量的LV-GLS技术。教育模块为超声技师和医生提供了知识基础，而有反馈的审计促进了流程的持续改进，从而提高了质量。有反馈的审计是一种公认的有效学习策略，用于实施质量改进[11]。在我们的研究中，审计间隔逐渐延长，因为间隔重复（即在时间间隔内重新学习信息）是另一种被证明有效的学习技术[12, 13]。我们结合了这两种学习技术，成功地将LV-GLS技术引入Palos医院的超声实验室。通过使用PDSA技术，我们提高了LV-GLS的实施效果和解读能力，超声技师采集到了更高质量的超声图像，医生也进行了准确的解读，同时提升了双方的技能水平，而不会显著影响他们的工作流程。值得注意的是，超声技师在图像采集方面的基础能力表现优秀（例如，获得未缩短的图像和优化图像质量），这可能反映了他们在这些基础技能上的成熟度。然而，在应变分析相关指标（如跟踪质量和标志物放置正确性）方面，基线得分相对较低，这表明有改进的潜力。相比之下，医生的表现涉及全新的知识领域，而超声技师则具备了既有的成像技能和新获得的应变分析能力。这种基线技能组成的差异可能解释了医生和超声技师之间改进程度的差异：医生的得分显示出统计学上的显著提升，而超声技师的得分则呈现改进趋势。尽管在采集或解读LV-GLS图像的多个指标上有了显著改进，但我们仍发现了一些需要进一步改进的领域。使用这种方法，我们可以在未来将教育和培训重点放在这些领域，可能会通过增加更多的PDSA循环来实现。为了继续改进已经取得的成果，教育视频仍然可以在一个共享的网络频道上供超声技师和医生根据需要查看，尤其是在新成员加入这个超声心动图实验室时。我们的方法强调持续教育的重要性，而不仅仅是一次性的教育活动。这种质量改进模型可以作为其他心血管成像实验室在培训、工作流程整合和质量保证方面遇到类似挑战时提高质量的参考模板。超声心动图实验室应专注于持续的质量改进，以确保高标准的质量 [14]。鉴于超声心动图这一领域的发展速度很快，持续对超声技师和医生进行教育和培训至关重要，这在美国超声心动图学会对心脏超声技师的指南 [15] 以及国际认证委员会的超声心动图指南 [2] 中也有强调。为了维护被大型医疗系统收购的医院的质量，需要建立强有力的质量改进和质量保证机制，并定期进行审核。我们的研究存在几项局限性：首先，这项研究是在一个中心进行的，因此结果的可推广性有限；样本量也较小；来自西北医学主要学术中心的实际操作培训没有提供给帕洛斯超声实验室，但这提供了一个在小型医院中常见的真实场景，即新技术的学习依赖于现有工作人员；此外，这项研究没有对照组，这限制了因果关系的推断；最后，帕洛斯超声实验室的人员知道正在进行的审核，因此可能存在观察偏差。

5 结论
总而言之，使用PDSA模型提供教育模块和带有反馈的重复审核是一种可行且有效的方法，可以将其应用于之前未使用该技术的地区医院超声心动图实验室中。虽然PDSA方法在医疗保健领域的质量改进中得到了广泛应用，但在超声心动图领域并不常见。在我们的研究中，我们证明这是一种获取知识并巩固新技术的可行方法。这种方法强调了持续教育的重要性，而不仅仅是一次性的教学。随着医院系统的不断扩展，这种方法可以确保整个医疗网络中的高质量标准。尽管该项目主要关注LV-GLS这种超声心动图技术，但教育与审核-反馈循环的结构化结合为在多个其他心血管成像实验室（如核医学、心脏计算机断层扫描和磁共振成像）中引入新技术提供了一个可推广的框架。

资金
作者没有任何需要报告的内容。

同意
由于本病例报告/系列中不包含可识别的患者数据，因此未从患者处获得书面同意。