Automatiseret måling af optisk nerveskedediameter

BAGGRUND:

Et lovende værktøj under undersøgelse til den ikke-invasive estimering af ICP er optisk nerve-ultralyd (ONUS). Forhøjet ICP resulterer i udspilning af den optiske nerveskede (ONS), en fortsættelse af dura mater. Okulær billeddannelse, udført af klinikere ved hjælp af point-of-care ultralydsmaskiner, kan detektere ONS-udspilning bag øjet. En undersøgelse udført ved University of Michigan identificerede en ONS Diameter (ONSD) cutoff på >0,51 cm som havende 98 % sensitivitet og 91 % specificitet til påvisning af intrakraniel hypertension, defineret som ICP>25 mmHg. Den betydelige variation, der ses i den optimale ONSD-tærskel for identifikation af høj ICP på tværs af flere undersøgelser, begrænser imidlertid i høj grad den praktiske anvendelse af denne teknik ved sengekanten. Meget af denne variation i den optimale ONSD-tærskel er sandsynligvis relateret til teknik, med variation i de marginer, der bruges til at definere ONS på erhvervede ultralydsbilleder af forskellige operatører. ONS, der er synlig som en lineær hypodens struktur bag øjet, kan variere i dets visualiserede dimension baseret på vinklen og insonationsplanet. Automatiseret billedanalyse kan tillade standardisering af ONSD-måling og derved minimere interobservatørvariabilitet.

SPECIFIKKE MÅL:

Efterforskernes mål er at udvikle en computerbilledanalysealgoritme til at standardisere måling af ONSD fra ultralydsvideoer og at validere mod referencestandarden for manuel ekspertmåling af ONSD.

METODER:

Udvikling af billedanalysealgoritme: Videoer i DICOM-format af tidligere ONUS-undersøgelser udført til kliniske formål på neurointensiv afdeling vil blive afidentificeret og brugt til indledende udvikling og modifikation af den automatiserede billedanalysealgoritme forud for prospektiv tilmelding af forsøgspersoner til bestemmelse af nøjagtighed.

Under IRB-godkendelse vil efterforskerne udføre optisk nerve-ultralyd (ONUS) på kvalificerede forsøgspersoner indlagt på intensivafdelingen efter informeret samtykke fra patienten eller passende surrogat.

Optisk nerve-ultralyd og ONSD-måling: Disse patienter vil gennemgå ONUS på intensivafdelingen. ONUS udføres med patientens øje lukket og med en lineær array-transducer placeret på den øvre margin af kredsløbet for at opnå et sonografisk videoklip af øjet, efterfulgt af sengekantsmåling af ONSD 3 mm bag niveauet af den bageste sklerale kant. Billeddiagnostik vil blive udført for begge øjne for hver patient. Ekspert investigator, der udfører ONUS-undersøgelsen og manuel ONSD-måling, vil blive blindet for patientens ICP ved at dreje monitoren væk fra sonografen fra tidspunktet for indtræden på patientens værelse til udgangen. Den tilsvarende ICP fra den invasive monitor vil blive særskilt dokumenteret af sengesygeplejersken. ONUS-videoen svarende til den højest målte ONSD vil blive indsendt i DICOM-format til automatiseret billedanalyse.

Udstyr: Sonosite M-Turbo point-of-care ultralydsmaskine og en L25 lineær array-transducer med en oftalmisk forudindstilling.

Statistisk analyse:

• Simpel beskrivende statistik inklusive middelværdier og standardafvigelser
• Simpel Pearson-korrelation for at give mulighed for visuel inspektion på tværs af en række værdier
• Tukey mean-difference plot (Bland - Altman plot) vil blive brugt til at vurdere overensstemmelse mellem de to metoder, ultralydsvideoanalyse af optisk nerveskedediameter og ONSD ultralydsfortolkning af en kliniker. Overensstemmelsesgrænser vil blive beregnet med standardfejl og 95 % konfidensintervaller.