Comparação de Seis Dispositivos de Ultrassom Portáteis: Um Guia para Tomada de Decisões de Compra

Comparação de Seis Dispositivos de Ultrassom Portáteis: Um Guia para Tomada de Decisões de Compra

Introdução:

O ultrassom Point-of-Care (POCUS) é uma ferramenta poderosa que comprovadamente reduz complicações em procedimentos, melhora a precisão diagnóstica à beira do leito, reduz a necessidade de testes diagnósticos e aumenta a satisfação do paciente. Apesar dos benefícios, a falta de acesso a um aparelho de ultrassom tem sido uma das principais barreiras para o uso do POCUS relatada por múltiplas especialidades. Historicamente, o custo e o tamanho dos aparelhos de ultrassom convencionais limitaram seu uso na imagem POCUS. Desde a década de 2010, o surgimento de dispositivos de ultrassom portáteis de bolso ("portáteis") melhorou drasticamente o acesso dos médicos à tecnologia de ultrassom portátil, especialmente em ambientes com recursos limitados. Pela primeira vez, os portáteis permitiram que os médicos comprassem um dispositivo de ultrassom pessoal para treinamento e uso clínico.

Embora os portáteis geralmente tenham qualidade de imagem inferior, vários estudos comparando aparelhos de ultrassom portáteis e convencionais demonstraram precisão semelhante para procedimentos e diagnósticos comuns, e quaisquer achados discrepantes não foram clinicamente significativos. No entanto, poucos estudos compararam diferentes marcas de portáteis em uma comparação direta. Um estudo comparou 3 portáteis para exames de ultrassom ginecológico em um ambiente com recursos limitados, e outro estudo avaliou 5 portáteis para oftalmologia e estética facial. Com base em nossa revisão da literatura, nosso grupo conduziu a única comparação direta de 4 portáteis para aplicações médicas gerais comuns em dezembro de 2021. Desde então, grandes atualizações de hardware e software ocorreram em quase todos os portáteis, e novos dispositivos portáteis tornaram-se comercialmente disponíveis.

O objetivo deste estudo foi comparar o desempenho de 6 dispositivos de ultrassom portáteis comuns que estão prontamente disponíveis nos Estados Unidos para orientar as decisões de compra. Um grupo multidisciplinar de médicos especialistas em POCUS comparou o desempenho dos portáteis para adquirir 3 vistas específicas (quadrante superior direito, apical de 4 câmaras cardíacas e vistas superficiais do pescoço e pulmão) e classificou a qualidade da imagem. Posteriormente, os especialistas avaliaram a facilidade de uso geral, a qualidade da imagem e a satisfação de cada dispositivo e classificaram os dispositivos entre si. Além disso, procuramos identificar as características mais importantes dos portáteis por especialistas em POCUS para orientar a seleção de um dispositivo para uso na prática clínica.

Métodos:

Participantes e ambiente:

Conduzimos um estudo transversal durante um curso de educação médica continuada de POCUS de 2 dias em janeiro de 2024. Trinta e cinco especialistas em POCUS especializados em medicina hospitalar adulta, medicina de cuidados intensivos, medicina pulmonar, medicina de emergência e nefrologia adquiriram 3 vistas POCUS padrão (quadrante superior direito, apical de 4 câmaras e vistas superficiais do pescoço e pulmão) usando 6 dispositivos de ultrassom portáteis comercialmente disponíveis no mesmo conjunto de pacientes adultos padronizados com índice de massa corporal (IMC) < 24. Os especialistas em POCUS examinaram o mesmo paciente com todos os dispositivos para cada uma das 3 vistas POCUS padrão.

Protocolo:

Seis dispositivos de ultrassom portáteis com recursos de transdutor de baixa e alta frequência foram comparados : Butterfly iQ+™ (Butterfly Network, Inc.) sonda tudo-em-um (referida como “Butterfly iQ+™”) conectada por um cabo Lightning® a um Apple iPad® (iPad Pro® de 11 polegadas, iPad Air® de 11 polegadas); Clarius™ (Clarius Mobile Health) sondas phased-array (PA HD3), linear (L15 HD3) e convexa (C3 HD3) (referidas como “Clarius™”) conectadas sem fio a um Apple iPad® (iPad Pro® de 11 polegadas); Kosmos™ (EchoNous, Inc.) sondas linear (Lexsa) e phased-array (Torso-one) (referidas como “Kosmos™”) conectadas por um cabo USB-C a um Apple iPad® (iPad Pro® de 13 polegadas); TE Air™ (Mindray) sonda phased-array (referida como “Mindray”) conectada sem fio a um Apple iPad® (iPad Pro® de 11 polegadas) e um Apple iPhone® (iPhone 11 Pro®); Lumify™ (Philips Healthcare) sonda (referida como “Lumify™”) conectada por um cabo USB-C a um Samsung Galaxy S9 tablet™ de 11 polegadas e Vscan Air™ (GE Healthcare) sondas SL (sector-phased array + linear) e CL (curva + linear) (referidas como “Vscan Air™”) conectadas sem fio a um Samsung Galaxy A9+ tablet™ de 11 polegadas. Oito empresas foram solicitadas a fornecer equipamentos portáteis emprestados apenas para este estudo comparativo, mas 3 empresas (Exo, Vave Health e Butterfly Network, Inc.) se recusaram a fornecer equipamentos. Três dispositivos Butterfly iQ+™ foram fornecidos por especialistas em POCUS participantes deste estudo; no entanto, um número suficiente de dispositivos portáteis da Exo e Vave não estava disponível para inclusão no estudo.

Nove pacientes padronizados foram designados para uma das três vistas POCUS: (1) Avaliação Focada com Sonografia no Trauma (FAST) vista do quadrante superior direito (QSD) (diafragma, fígado, recesso hepatorrenal e rim direito), (2) vistas apicais de 4 câmaras e 5 câmaras do coração, (3) vista superficial do pescoço direito (tireoide, veia jugular interna e artéria carótida comum) e pulmão ao longo da parede torácica anterior (costelas, linha pleural com deslizamento pulmonar). Os pacientes padronizados foram pré-examinados por 2 especialistas em POCUS com uma máquina convencional (Sonosite PX™ Fujifilm-Sonosite) e selecionados se imagens de alta qualidade de uma das 3 vistas pudessem ser facilmente obtidas com base em sua experiência.

Usando os 6 dispositivos portáteis, todos os 35 especialistas em POCUS adquiriram independentemente as mesmas vistas nos mesmos pacientes padronizados. Para a vista QSD, os especialistas foram instruídos a usar o transdutor curvilíneo, exceto para Mindray e Kosmos™, que tinham apenas transdutores phased-array, e Butterfly™, que tinha um transdutor tudo-em-um. Todas as vistas QSD foram adquiridas com uma predefinição abdominal e focadas no fígado, rim, diafragma, aorta e coluna vertebral. O Doppler colorido foi aplicado sobre os vasos na pelve renal. Para a vista apical de 4 câmaras, os especialistas foram instruídos a usar o transdutor phased-array com uma predefinição cardíaca para adquirir vistas da válvula mitral, válvula aórtica e átrios e ventrículos direito e esquerdo. Os especialistas foram instruídos a se concentrar na resolução do revestimento endocárdico e no movimento cardíaco. O Doppler colorido foi então aplicado sobre a válvula mitral e o trato de saída do ventrículo esquerdo. Para a vista transversal do pescoço e vista superficial do pulmão, os especialistas foram instruídos a usar o transdutor linear de alta frequência com uma predefinição venosa ou vascular para adquirir vistas transversais da veia jugular interna, artéria carótida comum e glândula tireoide, e o Doppler colorido foi aplicado sobre a artéria carótida comum e veia jugular interna. Em seguida, uma predefinição pulmonar foi usada para adquirir vistas longitudinais do pulmão na parede torácica anterior para visualizar o deslizamento pulmonar. Todos os portáteis, exceto Mindray, tinham um transdutor linear de alta frequência ou predefinição pulmonar.

Coleta de dados:

Este estudo foi conduzido em duas fases. Primeiro, os especialistas avaliaram a qualidade da imagem dos 6 dispositivos portáteis para cada uma das 3 vistas como 0 (“ruim”), 1 (“interpretável”), 2 (“boa”) ou 3 (“excelente”). Âncoras específicas foram fornecidas para classificar a qualidade da imagem para 5 características de cada vista nos formulários de coleta de dados (Arquivos Adicionais 1–3). Uma classificação geral de cada dispositivo de 1 (“melhor”) a 6 (“pior”) foi realizada para cada vista. Em segundo lugar, os dados foram coletados sobre a facilidade de uso geral, qualidade da imagem e satisfação de cada dispositivo (“pesquisa geral”) (Arquivo Adicional 4). Para facilitar o uso, os especialistas avaliaram as características físicas, navegação do software, capacidade de manobra da sonda/tablet para imagem e satisfação geral. Para a qualidade da imagem, os especialistas avaliaram a resolução de detalhes, resolução de contraste, penetração, ruído e satisfação geral. A classificação geral avaliou a satisfação e a recomendação de compra. As classificações foram feitas usando declarações padronizadas em uma escala Likert de 1 ("discordo totalmente" ou "muito insatisfeito") a 5 ("concordo totalmente" ou "muito satisfeito"). Feedback qualitativo foi coletado em cada categoria usando texto livre. Os especialistas preencheram todos os formulários de coleta de dados imediatamente e a pesquisa geral no máximo 72 horas após escanear cada paciente padronizado. Os dados foram capturados eletronicamente usando REDCap™ (Vanderbilt University, Nashville, TN, EUA).

Análise de dados:

As estatísticas descritivas sobre os especialistas foram relatadas como frequências com porcentagens, sem qualquer análise estatística. As classificações de facilidade de uso e qualidade da imagem foram comparadas usando o teste de soma de postos de Kruskal-Wallis, com o método post hoc de Dwass-Steel-Critchlow-Fligner para controlar a taxa de erro familiar. A análise de classificação foi realizada por meio do teste de Friedman, seguida por um teste de Sinal post hoc para dados pareados, usando o procedimento step-down de Holm para controlar a taxa de erro familiar. Para classificações de qualidade de imagem das 3 vistas específicas, as pontuações foram calculadas encontrando a pontuação média de cada característica entre os avaliadores e, em seguida, adicionando as 5 médias dentro de uma vista, enquanto a comparação de dispositivos foi feita usando um modelo misto não linear para prever as pontuações de classificação, com o dispositivo e a característica de visualização como fatores fixos e avaliador como um fator aleatório.

O viés potencial devido à experiência anterior com um portátil foi avaliado fazendo com que os especialistas classificassem sua experiência anterior com um dispositivo como nenhuma (1), alguma (2) ou proficiente (3). Os coeficientes de correlação de Spearman foram calculados para avaliar a correlação entre a experiência anterior dos especialistas com o uso de cada dispositivo portátil e as classificações de facilidade de uso, qualidade da imagem e satisfação geral, com um teste t de amostra independente modificado usado para testar a significância estatística. Um valor de p < 0,05 denotou significância estatística. Todas as análises foram realizadas com o software SAS versão 9.4.

As respostas de texto livre foram analisadas usando um processo de codificação dedutiva e indutiva qualitativa com base em uma abordagem de método de estrutura. As vantagens e desvantagens de todos os 6 portáteis foram codificadas e tabuladas. Dois investigadores aplicaram independentemente a estrutura de codificação às respostas de texto livre, resolveram as diferenças de codificação por meio de discussão e atribuíram um código final com base nessa discussão.

Resultados:

Especialistas em POCUS:

Trinta e cinco especialistas em POCUS especializados em medicina interna/hospitalar, cuidados intensivos, medicina de emergência e nefrologia que atendem pacientes adultos participaram deste estudo. A maioria dos especialistas (80%) havia concluído um certificado de treinamento POCUS por meio de uma sociedade nacional de especialidade, obtido certificação por meio do National Board of Echocardiography ou concluído uma bolsa de estudos POCUS dedicada, e 75% tinham > 5 anos de experiência usando POCUS para orientar o atendimento ao paciente (Tabela 1). As vistas do quadrante superior direito, apical de 4 câmaras e pescoço superficial e pulmão foram adquiridas e classificadas por cada um dos especialistas em POCUS usando 6 dispositivos portáteis diferentes nos mesmos pacientes adultos padronizados.

Características do portátil:

As características dos 6 portáteis comparados neste estudo são mostradas na Tabela 2. Todos os portáteis tinham modos de imagem Doppler modo M e Doppler colorido, mas apenas o Kosmos™ tinha Doppler de onda contínua. Todos os portáteis, exceto Mindray, eram compatíveis com tablets iOS e Android. Clarius™, Mindray e Vscan Air™ eram sem fio. Butterfly iQ+™ e Vscan Air™ eram transdutores multifuncionais que permitiam a aquisição de imagens cardíacas, abdominais e superficiais do mesmo transdutor, enquanto o Mindray permitia a aquisição de imagens cardíacas e abdominais.

Vistas específicas:

Vista abdominal do quadrante superior direito:

As características específicas avaliadas na vista QSD foram a diferença na ecogenicidade do córtex renal e do fígado, clareza dos vasos sanguíneos no parênquima hepático, distinção das pirâmides medulares no córtex renal, resolução de campo distante e Doppler colorido de vasos na pelve renal. Para a vista abdominal do QSD, os 3 principais portáteis com melhor classificação foram Vscan Air™, Lumify™ e Mindray (Fig. 2), o que foi consistente com a classificação geral para a vista QSD (Arquivo Adicional 5: Tabela S1).

Vista apical de 4 câmaras cardíacas:

As características específicas avaliadas na vista apical de 4 câmaras foram definição endocárdica, clareza dos folhetos das válvulas, clareza do ânulo da válvula tricúspide lateral, resolução de campo distante e Doppler colorido do trato de saída do ventrículo esquerdo e válvula mitral. Para a vista apical de 4 câmaras, os 3 principais portáteis com melhor classificação foram Mindray, Vscan Air™ e Lumify™, o que foi consistente com a classificação geral (Fig. 3 e Arquivo Adicional 5: Tabela S2). Comparado com a vista QSD e as vistas superficiais do pescoço e pulmão, as pontuações totais de classificação para a vista apical de 4 câmaras foram mais baixas com todos os portáteis. As vistas do eixo longo paraesternal não foram classificadas neste estudo, mas as imagens de amostra adquiridas de um paciente padronizado pós-estudo são fornecidas para o benefício dos leitores.

Vistas superficiais do pescoço e pulmão:

As características específicas avaliadas nas vistas superficiais do pescoço e pulmão foram clareza da artéria carótida/veia jugular interna, Doppler colorido da artéria carótida/veia jugular interna, diferença na ecogenicidade da tireoide, contraste da parede torácica vs. linha pleural e clareza do deslizamento pulmonar. Para as vistas superficiais, os 3 principais portáteis com melhor classificação foram Lumify™, Vscan Air™ e Clarius™, o que foi consistente com a classificação geral (Fig. 4); no entanto, a diferença na qualidade da imagem entre o Vscan Air™ e o Lumify™ não foi estatisticamente significativa (Arquivo Adicional 5: Tabela S3). Notavelmente, o portátil Mindray não tinha uma sonda linear e foi excluído da comparação de vistas superficiais.

Pesquisa geral:

Após classificar as vistas específicas, todos os 35 especialistas em POCUS preencheram uma pesquisa geral sobre facilidade de uso, qualidade da imagem e satisfação de cada dispositivo. As características específicas e classificações de facilidade de uso e qualidade da imagem são mostradas na Tabela 3. Vscan Air™ e Mindray foram classificados como os mais altos em características físicas da sonda e capacidade de manobra, enquanto Vscan Air™ e Butterfly iQ+™ foram classificados como os mais altos para facilitar o uso de seu software. Para a satisfação geral com a facilidade de uso, o Vscan Air™ foi classificado como o mais alto, seguido por Lumify™ e Mindray.

Para a qualidade da imagem, houve menos diferenças estatisticamente significativas em comparação com a facilidade de uso. O Vscan Air™ foi classificado como o mais alto em todas as categorias (resolução de detalhes, resolução de contraste, penetração, ruído). Para a satisfação geral com a qualidade da imagem, Vscan Air™, Lumify™ e Mindray foram classificados como os mais altos, e as diferenças não foram estatisticamente significativas. Uma comparação das classificações médias de facilidade de uso vs. qualidade da imagem é ilustrada na Fig. 5.

A pesquisa final perguntou aos especialistas sobre sua satisfação geral com cada portátil (Fig. 6). Vscan Air™, Lumify™ e Mindray receberam o maior número de respostas “satisfeitas” e foram classificados como os mais altos em ordem de 1 (“melhor”) a 6 (“pior”). Quando os especialistas foram questionados sobre qual portátil eles comprariam hoje como seu dispositivo pessoal para carregar no bolso do jaleco, a maioria selecionou o Vscan Air™ (66%).

As 6 características mais importantes dos dispositivos portáteis, de acordo com os especialistas, foram qualidade de imagem, facilidade de uso, portabilidade, tamanho da sonda, duração da bateria e disponibilidade de diferentes sondas. A característica menos importante foi a inclusão da tecnologia de inteligência artificial (IA). Os dados qualitativos com base em comentários de texto livre de especialistas em POCUS revelaram alguns temas importantes (Tabela 5). Primeiro, a qualidade da imagem é a característica mais crítica dos portáteis porque imagens de baixa qualidade impedem a tomada de quaisquer decisões clínicas.