Automatická charakterizace novorozenecké kyčle pomocí ultrazvukového zobrazování

CÍLE STUDIE Prozkoumat použití nového přístupu k přesné a automatické extrakci povrchu kostí, chrupavek a svalů z 3D US snímků a automaticky charakterizovat DDH kyčel dítěte. Abychom vyhodnotili účinnost 3D přístupu založeného na USA, porovnáme výsledky s běžnými 2D snímky stejných pacientů z radiologických archivů v našem ústavu.

HYPOTÉZA Předpokládáme, že automaticky extrahované hranice kosti/chrupavky mohou poskytnout užitečné informace o DDH, umožnit spolehlivější a reprodukovatelnější diagnózy a snížit falešně pozitivní a negativní diagnostické výsledky DDH. Použití 3D US může odhalit klinicky významné metriky onemocnění nebo dysplazie, které mají potenciál změnit diagnostické postupy.

CÍLE:

1. Chcete-li zjistit, zda automaticky extrahované 3D povrchy kostí/chrupavek poskytují užitečné informace (tj. metriky onemocnění nebo dysplazie) během hodnocení DDH a poskytují lepší vizualizaci anatomie kyčle dítěte ve srovnání s běžným 2D hodnocením DDH založeným na USA.
2. Chcete-li zjistit, zda diagnostika DDH pomocí 3D US snímků snižuje četnost falešně pozitivních a falešně negativních výsledků závislých na operátorovi.
3. Chcete-li zjistit, zda jsou 3D metriky dysplazie založené na USA stejně cenné při sledování progrese onemocnění jako 2D metriky dysplazie založené na USA.

METODA VÝZKUMU Rodiče a jejich kojenci, kteří byli odesláni na Ortopedickou kliniku v našem ústavu pro podezření nebo diagnostikovanou DDH, budou osloveni výzkumným personálem ortopedického oddělení, aby se zúčastnili studie. Doufáme, že dosáhneme n=75, protože očekáváme, že 33 % bude ztraceno, aby následovalo. Jakmile klinický personál identifikuje způsobilé děti, výzkumný personál nastíní studii a získá informovaný souhlas. Rodiče budou informováni o čtyřech dalších skenovacích relacích, které bychom rádi shromáždili. Dva samostatní ortopedičtí chirurgové provedou každý jedno z 3D a jedno 2D skenování, aby posoudili spolehlivost mezi hodnotiteli. Za účelem posouzení spolehlivosti uvnitř hodnotitele bude každé skenování sestávat ze 2 po sobě jdoucích skenů.

Hlavním cílem této studie je ukázat, že automatizovaná extrakce/analýza obrazu pomocí 3D US může reprodukovat zjištění odborného lékaře vyškoleného v diagnostice DDH. 3D obrazy budou zpracovány pomocí metody zpracování obrazu založeného na vlastnostech založené na spolehlivosti vážené lokální fáze. V souladu s tím lze metriky dysplazie přímo porovnávat mezi dvěma specialisty, aby se určila proveditelnost tohoto přístupu. Pokud by se tato metoda ukázala jako účinná, další studie by mohla potenciálně prozkoumat, zda by za tento aspekt péče o pacienty mohly být odpovědné sestry.

Sekundárním cílem této studie je posoudit, jak je 3D US ve srovnání s 2D US při sledování progrese DDH. Abychom to prošetřili, dáme rodičům možnost přihlásit se k druhé sadě amerických skenů, pokud je nutné, aby se jejich dítě vrátilo na kliniku k následné léčbě. Toto nebude povinné kritérium pro zařazení do studie. Protože však současná klinická praxe zahrnuje kontrolu progrese DDH pomocí 2D US skenů, poskytne další informace, které by mohly být cenné pro srovnání těchto dvou skenovacích metod při sledování progrese DDH. Tato možnost se rodičům zobrazí ve formě zaškrtávacího políčka na formuláři souhlasu, aby se mohli přihlásit, pokud si to přejí.

ANALÝZA DAT Spolehlivost a přesnost metriky dysplazie odvozené z 3D obrazu bude porovnána se standardními 2D snímky v B-módu US z hlediska variability v rámci měření mezi hodnotiteli a v rámci hodnotitelů. Pro statistickou významnost zlepšení v diagnostickém postupu požadujeme alespoň 50 kojenců s alespoň jednou postiženou kyčlí nebo s podezřením na postižení kyčle s DDH. Požádali jsme o velikost náboru 75, protože se domníváme, že nejméně 33 % bude ztraceno, aby bylo možné pokračovat. Toho bude dosaženo provedením srovnávací studie mezi 2D a 3D US snímky shromážděnými pro každého pacienta při každé návštěvě kliniky. Ortopedičtí chirurgové z naší instituce budou požádáni, aby identifikovali důležité rysy z obou (zpracovaných i nezpracovaných) snímků z USA. U 2D snímků budou chirurgové měřit úhly α a ß a procento pokrytí stehenní kosti. Spolehlivost v rámci a mezi hodnotícími bude vypočítána pomocí kappa skóre. Pro 3D snímky, profily úhlů α a ß a 3-rozměrné procentuální pokrytí stehenní kosti (tj. objemové pokrytí místo plošného pokrytí), bude měřeno. Tato manuální měření budou porovnána s měřeními stanovenými automatickou extrakcí obrazu a analýzou, aby se otestovalo zlepšení diagnostického postupu.