Platnost expertů a ScanNav Anatomy PNB při identifikaci sono-anatomických struktur pro regionální anestezii řízenou ultrazvukem

Etické schválení:

Ultrazvukové snímky/statické snímky použité v této studii byly získány z dřívější studie provedené na Oregon Health & Science University (OHSU) (ClinicalTrials.gov ref: NCT04906018). Pro sběr ultrazvukových snímků byl udělen souhlas OHSU Institutional Review Board (STUDY00022920).

Etické schválení pro posuzování těchto skenů odborníky na regionální anestezii bylo získáno od Etického výboru pro lékařské vědy Oxford University Research (R75449/RE001).

Zahrnuté oblasti bloku:

Studie Delphi byla provedena dříve v rámci výzkumného programu: „Mezinárodní konsensus o minimálních anatomických strukturách k identifikaci na ultrazvuku pro provádění bloků plánu A v regionální anestezii řízené ultrazvukem: studie regionální anestezie UK Delphi“ (práce v současné době nepublikována).

Vzhledem k tomu, že ScanNav Anatomy PNB prošel vývojovými a validačními pracemi pro všechny tyto bloky kromě bloku stehenního nervu, bude pro tento projekt zvažováno zbývajících šest blokových oblastí plánu A. Tyto regiony (a posuzované struktury) jsou:

• Brachiální plexus na interskalenické úrovni (Struktury: přední skaleno, střední skaleno, nervový kořen C5, nervový kořen C6)
• Pažní plexus na úrovni axily (Struktury: axillaris arteria, axillaris vena, conjoint šlacha, medianus nervus, muskulokutánní nerv, radiální nerv, ulnární nerv)
• Rovina vzpřimovače páteře (Struktury: příčný výběžek, svalová skupina vzpřimovače)
• Rovina pochvy přímého (Struktury: přímý břišní, přímý pochva (přední vrstva), přímý pochva (zadní vrstva), pobřišnice)
• Adduktorový kanál (Struktury: femorální arterie, sartorius, safénový nervový/nervový komplex)
• Sedací nerv na popliteální úrovni (Struktury: sedací nerv)

Standardizace ultrazvukových skenů používaných pro hodnocení:

Ultrazvuková videa a statické snímky budou podrobeny kontrole během dřívější studie (OHSU), včetně následujících:

1. Poskytuje toto ultrazvukové vyšetření správný pohled na tento blok? [Ano ne]
2. Obsahuje video nebo statický snímek nějakou atypickou anatomii? [Ano ne]

Odpověď na otázku 1 musí být „Ano“ a na otázku 2 musí být „Ne“, aby bylo skenování zahrnuto do této studie.

Výběr ultrazvukových skenů pro hodnocení:

Z přijatelných ultrazvukových skenů bude vybráno pět (náhodně) pro každou oblast. To bude provedeno pro každou ze šesti blokových oblastí, což poskytne celkem 30 skenů/statických snímků. Vyšetřovatelé vyberou vhodný statický snímek v každé skenovací sekvenci a uloží jej jako obrazový soubor ve formátu Portable Network Graphic (PNG) pro pozdější segmentaci.

Odborní recenzenti:

Přibližně 15 odborníků UGRA bude rekrutováno z center ve Spojeném království. Z každého ze sedmi center bude přijat jeden tři:

• Aneurin Bevan University Health Board
• Nadace Guy's & St Thomas' NHS Foundation Trust
• NHS Greater Glasgow & Clyde
• NHS Tayside
• Oxford University Hospitals NHS Foundation Trust
• Imperial College Healthcare NHS Trust
• Royal Cornwall Hospitals NHS Trust

Všichni odborníci musí mít kvalifikaci pro nezávislou praxi v anestezii uznávanou ve Spojeném království (tj. mít kvalifikaci provádět UGRA nezávisle a dohlížet na ostatní) a být členem příslušné profesní společnosti (např. RA-UK, ESRA, ASRA). Musí také splňovat alespoň tři prvky následujících kritérií:

• Absolvoval pokročilý výcvik v UGRA nebo více než 10 let nezávislé praxe v UGRA
• Držet kvalifikaci související s UGRA (např. EDRA, vyšší stupeň nebo ekvivalent)
• Pravidelně poskytuje přímou klinickou péči pomocí UGRA, včetně operací „probuzení“ tam, kde je to indikováno
• Pravidelně vyučuje UGRA v průběhu své klinické práce, včetně pokročilých technik (bloky plánu B/C/D), kde je to indikováno

Definování základní pravdy:

Odborníci UGRA budou postupně sledovat každé video na tabletu. Na konci každého z nich budou požádáni, aby pomocí tabletu a stylusu označili hranice příslušných anatomických struktur (uvedených výše) pro odpovídající statický snímek.

Ve všech hodnocených regionech je 21 anatomických struktur. Každá oblast bude reprezentována pěti ultrazvukovými skeny. 105 konstrukcí (21 x 5) bude tedy posouzeno přibližně 15 odborníky. Expertní segmentační masky (pro každou anotovanou strukturu) budou zpracovány následujícím způsobem pro odvození průměrné masky pro každou strukturu:

• Každá segmentační maska, ms, pro danou strukturu bude segmentována tak, že ms = f(m) = {1, pokud je maska ​​přítomna, 0, pokud maska ​​není přítomna
• Pro každý pixel, ps, budou snímky sečteny napříč všemi n maskami segmentace
• To dá konečnou masku mf, kde mf = { p : 0 ≤ p ≤ n }
• mf bude poté filtrováno s prahovou hodnotou tak, že mt = f2(mt) = { 1, pokud pf > t n 0 jinak

Ve výše uvedeném popisu ms představuje segmentační masku vytvořenou každým odborníkem. Oblastem ohraničeným obrysem segmentace odborníka bude přidělena číselná hodnota 1 (0, pokud nejsou ohraničeny oblastí segmentace). Každý pixel v konečné masce (mf) bude sečten napříč všemi (n) segmentačními maskami expertů, čímž se získá konečná hodnota 0 - n. Aby byl pixel zahrnut do celkové základní pravdy, musí alespoň 75 % odborníků uzavřít pixel do své individuální segmentační masky. ≥75 % bylo zvoleno tak, aby bylo v souladu s důraznými doporučeními z dřívější studie Delphi. Nakonec bude mf filtrován na tomto prahu, aby se vytvořila maska ​​základní pravdy (mt). Algoritmus definovaný výše bude spuštěn pomocí Pythonu2 v jupyter-lab ('Project Jupyter').

Variabilita v expertní analýze:

Korelace v expertním značení bude porovnána pomocí koeficientů Dice/Intersection over Union (IoU) a Hausdorffových koeficientů. Kostky/IoU budou použity pro všechny struktury kromě těch, které jsou označeny neuzavřenou oblastí, kde bude použit Hausdorffův koeficient. Tyto struktury jsou:

• Kloubní šlacha
• Příčný proces
• Rectus pochva (přední vrstva)
• Rectus pochva (zadní vrstva)
• Pobřišnice

Srovnání s ScanNav Anatomy PNB:

Základní pravda poskytne expertní „zlatý standard“, se kterým bude ScanNav Anatomy PNB srovnávána. Úroveň korelace zvýraznění ScanNav Anatomy PNB bude porovnána s pravdou expertního základu stejným statistickým způsobem jako výše