床旁超声检查（POCUS）指的是由治疗医师在患者床旁采集和解读超声影像，并且立即与临床信息整合，而不是由超声科或心脏科医师进行上述操作。POCUS是一个宽泛术语，它不局限于任何专科、方案或器官系统。随着体积更小、价格更低的超声检查机器的出现，再加上有证据表明非超声科医师和非心脏科医师也可掌握POCUS检查，POCUS已被用于多种临床情境和医疗的所有阶段（从筛查和诊断，再到引导和监测各项操作），并且医疗实践中的临床决策过程随之改变。最近的一项研究表明，POCUS协助确认了多达50%病例的疑似诊断，支持修改了23%病例的初始诊断。在本综述中，我们讨论了POCUS技术的关键发展趋势，在临床应用方面的进展，以及POCUS与在影像科实施的会诊超声（consultative ultrasonography）之间的重叠和互补（如图1所示）。
POCUS研究的前沿领域是心胸超声检查和超声引导下的操作。大多数研究发表在重症医学和急诊医学杂志上。
POCUS与会诊超声检查
作为床旁影像学检查技术，POCUS需要临床医师和患者直接配合，从而确立临床诊断或引导各项操作。因此，它不同于会诊超声检查，后者由临床医师开出检查单，一般由技术人员实施检查，之后由不直接参与患者治疗的会诊医师解读。由于POCUS挑战了传统的超声检查方法，并且由临床医师直接参与，因此很可能减少会诊超声检查的应用。
2015年的一项回顾性研究表明，重症监护医师实施的床旁超声心动图检查导致全面诊断性超声心动图检查总数减少，但他们建议对10.7%经过床旁超声检查的患者进行全面诊断性超声检查。临床实践发生了这一改变，但未出现临床不良结局。然而，临床实践的这一改变可能引起超声科和心脏科对收入减少和潜在质量问题的担忧。专业学会（如美国超声心动图学会[American Society of Echocardiography]）发布了POCUS应用指南，并且有证据表明，诊断性和治疗性会诊超声检查可作为POCUS的补充。
美国超声心动图学会与应用POCUS的多个专科共同提出以下建议：为确保高质量医疗，心脏科医师和超声医师应推动对实施心脏超声检查的临床医师的教育和直接培训。北美各放射学会已列出他们认为合适的POCUS应用范围和用途，并提议对POCUS的定义采用一个框架（将其定义为改进评估和治疗的工具）。这些专业学会强调了POCUS的局限性，并建议POCUS由训练有素的操作人员使用。
POCUS技术的关键发展趋势
手持式超声系统
低成本的手持式超声系统通过先进的无线技术、互联网和云系统连接到智能手机或平板电脑，便于一线临床医师使用。因此，用于临床、培训或指导目的的视频会议和同行影像评估（有经验的同行远程实时评估POCUS影像）目前已经可行。超声检查所需的探头数量会影响成本。手持式超声系统使用硅晶阵列微传感器，而非压电晶体元件，这意味着一个探头即可用于血管成像，也可用于身体成像。另一种设计是采用传统压电晶体的双端探头，因此该探头既可用于血管成像，也可用于身体成像。使一个探头同时具备血管成像和身体成像功能，可降低与该设备相关的购置成本。
有几种手持式超声系统可执行线性测量，并具有全频谱多普勒、M模式、分析和定量功能，这使得POCUS可以应用于多个亚专科。2020年，美国食品药品管理局批准了一种具有全频谱多普勒功能的手持式超声系统，此前的手持式系统均不具有上述功能。通过该功能，我们可进行各种定量测量。通过具有上述新的定量算法的手持式系统，临床医师可获得左心室射血分数的自动测量值，估计胸腔积液量或膀胱容积，以及检测心脏瓣膜病。手持式POCUS系统在远程医疗和分诊中很有用，并直接影响患者在医院的停留时间。
手持式超声系统使用不慎可能会违反美国健康保险流通与责任法案（Health Insurance Portability and Accountability Act，HIPAA）（或其他国家的类似规定）。使用这些系统的临床医师应该预见到其信息技术同事对互联网连接的担忧，以及为了避免违反HIPAA，需要有技术解决方案。
人工智能与POCUS
深度学习方法正在彻底变革医学影像领域的医疗决策过程。由于超声检查广泛普及（包括在资源匮乏的环境和院前），因此它为这些变革性方法提供了理想数据。虽然在机器设计方面有技术进步，但基于定量分析的人工智能仍然有限。全自动化机器学习算法（如评估左、右心室收缩功能，判断心包积液，预测输液反应性[fluid responsiveness]或急性肺疾病严重程度，检测腹腔游离液体，以及用于处方要求的影像引导）的实施是目前的研发热点。
对基准超声图像进行分类是训练卷积神经网络（一种基于人脑神经元连接模式，用于深度学习的人工神经网络）的必要条件；一种新的卷积神经网络经过训练后，可对多器官POCUS检查结果进行分类，结果很有前景。结合临床医师的专业知识，通过上述深度学习轨迹可能可以更有效地做出临床决策。对于处方要求的POCUS引导，一项研究表明，新手操作人员可获得与熟练心脏超声医师质量相似的视图超声心动图像集。研究表明，向学习者做出即时、直接反馈的自动化超声检查训练可缩短学习曲线，这可能是开发POCUS新训练模型和提高不同操作者间结果重现性的手段。
临床文档记录
现代POCUS机器以医学数字成像和通信（DICOM）格式存储图像，因此我们可以将图像上传到图像归档和通信系统，或者市售的独立数字存储系统。对图像进行上述存储便于实施质量保证流程、标准化文档和计费。图形通信是远程医疗和临床文档的最新进展，通过这一方式，不同地点的医护人员可使用同一台服务器持续实施质量保证、教育和临床决策。
应用POCUS引导各项操作
影像引导的诊断和治疗操作是现代临床实践的主要组成部分，目的是减少操作所致疾病，以及促进安全性、操作者效率和以下各项操作之后症状的立即缓解：胸腔穿刺、穿刺术、腰椎穿刺、建立中心静脉通路、建立外周静脉和动脉通路、心包穿刺、脓肿引流和关节积水抽吸。便携式设备出现之后，诊所临床医师、住院医师、急诊医师和重症监护医师可以在现场使用POCUS引导各项操作。如果要应用超声引导各项操作，临床医师须掌握将其用于相关专科的能力。临床医师可通过任务训练器（将超声检查与特定操作的物理方面相结合，帮助医师在诊治患者之前反复练习的模拟器）培养技术能力。根据专家共识，医师需通过25～50次检查来确保掌握实施大多数诊断性超声检查的基本能力。在操作过程中掌握超声引导能力似乎可以缩短学习曲线（10次操作）。但是，鉴于数据水平，单凭数字标准不能确定POCUS操作能力。目前尚无公认方法来确定通过超声引导各项操作的能力。
将POCUS检查用于临床监测
精通POCUS的临床医师可通过其追踪患者可能迅速进展的病情，如急性呼吸衰竭、颅内高压、血流动力学衰竭和创伤性休克的复苏。一项前瞻性、随机、对照研究纳入了在急诊创伤科就诊的重度外伤合并低血压患者，评估了将有限的经胸廓超声心动图作为监测工具的价值，结果表明，使用这一POCUS降低了死亡率，并缩短了至手术干预的时间。应用POCUS进行监测需要反复检查，并在适合时使用半定量或定量方法。例如，对失代偿性心力衰竭或COVID-19患者实施POCUS可能有助于在分诊期间做出临床决策，评估实施的治疗干预措施，并追踪疾病活动度（见补充附录视频S1，补充附录与本文全文可在NEJM.org获取）。
POCUS可在心肺复苏（CPR）实施期间作为有用的监测工具。在CPR过程中使用该方法时，POCUS操作者的任务是在胸部按压的短暂周期性中断（标准CPR程序的一部分）期间连续评估心脏功能。要实现POCUS的这一应用，操作者必须在CPR期间通常用于检查脉搏（即寻找可扪及的脉搏）的10秒内快速采集图像。在用于检查脉搏的这些10秒内采集的连续POCUS图像有助于识别伪无脉性电活动（pseudo– pulseless electrical activity），伪无脉性电活动指的是在检测不到脉搏的情况下，超声心动图识别出有组织的心脏活动。而无脉性电活动在超声心动图上无心脏活动。伪无脉性电活动也许是可能可治疗的疾病。现行CPR指南建议脉搏检查的时长限制在10秒以内，因为最大限度减少中断与恢复自主循环和存活至出院的发生率升高相关。因此，人们担心使用POCUS确定心脏停搏特征可能会延后检查脉搏的时间。一项研究表明，情况的确如此。然而，后续一项研究的结果并非如此，该研究表明，在脉搏检查中使用POCUS可缩短脉搏检查的时长。在CPR期间使用POCUS的另一个优点是能够可靠地检测颈动脉搏动。
一项多中心、前瞻性、方案驱动的观察性研究纳入了793例院外或急诊科心脏停搏病例，POCUS记录到其中一些病例的有组织心脏活动，有心脏活动与患者从最初复苏存活至出院的可能性增加相关。POCUS无心脏活动的病例的生存率极低。POCUS可确定心包穿刺有效的心包积液。当二氧化碳描图值很低或肝静脉内有气体时，POCUS还可提供临床指导，帮助我们决定停止还是继续CPR。
POCUS临床应用方面的进展
诊断准确度
POCUS成本低、效率高、易于使用，但除此之外的一个关键问题是它与普遍使用的其他成像技术相比性能如何。POCUS的准确度支持其在评估常见疾病方面的益处（图2）。作为筛查工具，POCUS可有效确定某些疾病（如腹主动脉瘤）。
POCUS可有效且安全地诊断急性肺水肿、肺炎、气胸、左心室功能障碍和胸腹创伤。
POCUS诊断准确度的一个相关例子是对于非特异性疾病（包括呼吸窘迫和胸痛），POCUS与胸片相比在确定疾病特征方面的价值。一项前瞻性研究纳入了2,683例因呼吸困难在急诊科接受评估的患者，结果表明在诊断急性冠脉综合征、肺炎、胸腔积液、心包积液、气胸或其他原因导致的呼吸困难方面，POCUS与标准评估方法（包括胸片）的准确度无显著差异。POCUS诊断心力衰竭的灵敏度较高，而标准评估方法诊断慢性阻塞性肺疾病和肺栓塞的性能较好。另一项前瞻性研究纳入了128例到急诊科就诊的呼吸困难合并胸痛患者，结果表明对于胸部POCUS检查结果正常的患者，胸片未能提供更多可付诸行动的临床信息。
国际性多学科专家组应用快速、改良Delphi共识方法评估了整合入临床，用于COVID-19治疗的多器官POCUS。根据评估结果，专家组提出POCUS可用于9个临床领域（诊断SARS-CoV-2感染、初始分诊和风险分层、诊断COVID-19肺炎、诊断心血管疾病、筛查静脉血栓栓塞疾病、呼吸支持策略、管理补液疗法、临床上监测COVID-19患者，以及控制感染[旨在减少感染的环境传播并降低医护人员的感染风险]）。
效率和成本效益
数项研究表明，在获取可能缩短急诊留观时间的数据（用于评估肾结石、无并发症胆道疾病、早期宫内妊娠和软组织感染）方面，POCUS的成本效益和效率均高于传统超声检查。全科医师对各种临床疾病实施POCUS可大幅减少计划转诊的人数。使用POCUS分诊疑似心脏病患者的心脏科医师和受训医师（trainee）也报告了类似的发现。
对于扁桃体周脓肿，与传统的临床方法相比，在评估和治疗中使用POCUS实现了更有效的抽吸，减少了亚专科会诊，减少了计算机断层扫描，减少了复诊次数，并且缩短了住院时间。POCUS可有效用于接受姑息治疗的患者，解决因恶性胸腔积液导致的重度呼吸困难等症状，并在分诊、患者满意度和成本效益方面具有优势。
发病率和死亡率
证明使用POCUS可降低发病率和死亡率的证据尚不明确。评估早期POCUS对出院和30日死亡率所产生影响的第一项随机临床试验表明，与不使用POCUS的常规临床治疗相比，使用POCUS评估低血压患者的益处极小（在生存期、住院时间、补液和使用正性肌力药方面）。然而，该研究提示，在急诊科，POCUS可提高对低动脉压的诊断准确度，并且更好地确定其特征。该研究的方法学局限性包括使用有限POCUS检查、提前终止患者入组，以及未说明使用POCUS确定诊断后，是否做出了适当的治疗决策。然而，一篇系统综述部分支持使用POCUS引导手术患者和非手术脓毒性休克患者的液体复苏，POCUS可减少不良反应和器官衰竭，并降低死亡率。
POCUS操作能力和培训
显而易见，使用POCUS的临床医师必须具备操作能力。未经过充分培训的临床医师可能会因诊断不准确或POCUS使用不当而伤害患者。2020年，国际医疗卫生机构认证联合委员会（Joint Commission on Accreditation of Healthcare Organizations）和美国紧急医疗研究所（Emergency Care Research Institute）确定，在缺乏必要保障措施的情况下采用POCUS是一项重大的医疗技术风险。
随着低成本手持式超声系统的广泛普及，培训大量临床医师，使其掌握POCUS操作能力是一项挑战。为了安全有效地使用上述系统，我们必须设立培训课程，并且确定POCUS操作能力的评估方法。在医学院这一级，美国222所医学院中有35%实施了超声重点培训计划。在一项研究中，将POCUS纳入腹部体检提高了医学生准确识别异常的能力。此外，接受POCUS培训后，医学生发现了新的诊断，并缩短了分诊时间，与主治医师达到了很高的一致性。在合作研究的基础上，美国超声心动图学会和加拿大超声心动图学会（Canadian Society of Echocardiography）为医学生设立了心血管POCUS课程。目前尚不知晓这门课程的采纳范围有多广。
各专科POCUS培训和能力测试是医学生毕业后医学培训的重要内容。美国毕业后医学教育认证理事会（Accreditation Council for Graduate Medical Education）要求急救科和麻醉科住院医师接受超声检查培训。专科医师（fellow）培训的一种创新方法是设立地区性多日合作课程，提供标准的初始培训序列，然后在重症监护专科培训期间进行现场培训。美国和加拿大已为专科POCUS制定了培训标准，但是，POCUS的许多应用通常尚无国家一级的毕业后医学教育证书。英国、澳大利亚和新西兰都有设计良好的国家级专科POCUS认证标准。在美国和加拿大，国家超声心动图委员会为高级重症监护超声心动图检查提供国家级认证（表1），欧洲重症监护医学会（European Society of Intensive Care Medicine）提供了类似认证。这两种认证都对国际医师开放。高级重症监护超声心动图检查是重症监护中最近新增的一项POCUS检查，它包括超声心动图的所有相关组成部分，以及重症监护的特定项目。
表1. POCUS与会诊超声检查的比较*
* ACEP表示美国急诊医师学会（American College of Emergency Physicians），ACGME表示美国毕业后医学教育认证理事会，ASUM表示大洋洲医学超声学会（Australasian Society for Ultrasound in Medicine），EDEC表示欧洲高级重症监护超声心动图执照（European Diploma in Advanced Critical Care Echocardiography），NBE表示美国国家超声心动图委员会，NBME表示美国国家医学考核委员会（National Board of Medical Examiners），TEE表示经食管超声心动图，TTE表示经胸廓超声心动图。
† 要求必须进行培训，但未要求专门的培训期。
关于POCUS的未解问题
有两个关于POCUS问题仍未得到解答。第一，POCUS是否影响以患者为中心的终点（如功能状态、发病率和死亡率）？POCUS对患者结局的影响难以研究，原因包括患者人群具有异质性，目前缺乏基于POCUS结果的标准化治疗方案，扫描方案难以标准化，同期治疗措施产生混杂效应，实施POCUS的临床医师的技能水平有差异，以及难以找到在POCUS方面符合临床均势原则的临床医师。重点关注POCUS（作为决定结局的主要指标）不太可能是富有成效的研究方法。
第二，临床医师要具备POCUS能力，需要具体接受哪些培训？该领域需要更多信息才能确定掌握图像采集、图像解读和基础知识所需的培训小时数；课程设计；超声检查机器中嵌入的模拟器和培训程序的实用性；技能考试的设计；以及对技能维持情况的持续评估。POCUS培训序列取得成功的一个关键方面还与教员的技能和积极性相关，特别是在实操培训方面。这是一个未经检验的研究领域。
结论
POCUS的应用不局限任何专科、方案或器官系统。POCUS为临床医师提供实时诊断和监测信息，可提高各项超声引导的操作的安全性。目前医学院和毕业后继续教育阶段引入了POCUS课程和培训，有越来越多的证据表明POCUS在临床实践中的作用，而且手持式系统不断改进，这些都提出了POCUS成为一线临床医师标准工具的可能性。但关键是确定哪些应用（如果有的话）将最终有利于患者治疗。
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