Gyldighed af eksperter og ScanNav Anatomy PNB ved identifikation af sono-anatomiske strukturer til ultralydsstyret regional anæstesi

Etisk godkendelse:

Ultralydsscanningerne/stillbillederne, der blev brugt i denne undersøgelse, er hentet fra en tidligere undersøgelse udført ved Oregon Health & Science University (OHSU) (ClinicalTrials.gov ref: NCT04906018). OHSU Institutional Review Board godkendelse (STUDY00022920) blev givet til indsamling af ultralydsscanningerne.

Etisk godkendelse til vurdering af disse scanninger af regionale anæstesieksperter er opnået fra Oxford University Research Ethics Committee for Medical Sciences (R75449/RE001).

Blokområder inkluderet:

Et Delphi-studie blev foretaget tidligere i forskningsprogrammet: 'International Consensus on the Minimum Anatomical Structures to Identify on Ultrasound for the Performance of Plan A Blocks in Ultrasound-Guided Regional Anaesthesia: A Regional Anesthesia UK Delphi Study' (værket er i øjeblikket upubliceret).

Da ScanNav Anatomy PNB har gennemgået udviklings- og valideringsarbejde for alle disse blokke bortset fra femoral nerveblok, vil de resterende seks Plan A blokregioner blive overvejet til dette projekt. Disse regioner (og strukturer vurderet) er:

• Interscalene niveau brachialis plexus (Strukturer: anterior scalene, middle scalene, C5 nerverod, C6 nerverod)
• Plexus brachialis på aksillært niveau (strukturer: aksillær arterie, aksillær vene, conjoint sene, median nerve, muskulokutan nerve, radial nerve, ulnar nerve)
• Erector spinae plane (Strukturer: tværgående proces, erector spinae muskelgruppe)
• Rectus sheath plan (Strukturer: rectus abdominis, rectus sheath (forreste lag), rectus sheath (posterior lag), peritoneum)
• Adduktorkanal (strukturer: lårbensarterie, sartorius, nerve-/nervekompleks saphenous)
• Iskiasnerven på popliteal niveau (strukturer: ischiasnerven)

Standardisering af ultralydsscanninger brugt til vurdering:

Ultralydsvideoerne og stillbillederne vil blive gennemgået under den tidligere (OHSU) undersøgelse, herunder følgende:

1. Får denne ultralydsscanning det korrekte billede for denne blok? [Ja Nej]
2. Indeholder videoen eller stillbilledet nogen atypisk anatomi? [Ja Nej]

Svaret på spørgsmål 1 skal være 'Ja' og på spørgsmål 2 skal være 'Nej', for at scanningen kan indgå i nærværende undersøgelse.

Valg af ultralydsscanninger til vurdering:

Af de acceptable ultralydsscanninger vil fem blive udvalgt (tilfældigt) for hver region. Dette vil blive gjort for hver af de seks blokregioner, hvilket giver i alt 30 scanninger/stillbilleder i alt. Et passende stillbillede i hver scanningssekvens vil blive udvalgt af efterforskerne og gemt som en billedfil i Portable Network Graphic (PNG) format til senere segmentering.

Ekspert anmeldere:

Cirka 15 UGRA-eksperter vil blive rekrutteret fra centre i Storbritannien. En-tre vil blive rekrutteret fra hvert af syv centre:

• Aneurin Bevan University Health Board
• 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

Alle eksperter skal have en UK-anerkendt kvalifikation til uafhængig praksis i anæstesi (dvs. være kvalificeret til at udføre UGRA uafhængigt og overvåge andre) og være medlem af et relevant professionelt selskab (f.eks. RA-UK, ESRA, ASRA). De skal også opfylde mindst tre elementer af følgende kriterier:

• Fuldført videregående uddannelse i UGRA eller have >10 års selvstændig praksis i UGRA
• Har en kvalifikation relateret til UGRA (f.eks. EDRA, højere grad eller tilsvarende)
• Leverer regelmæssigt direkte klinisk pleje ved hjælp af UGRA, inklusive til 'vågen' kirurgi, hvor det er indiceret
• Underviser regelmæssigt i UGRA i løbet af deres kliniske arbejde, herunder avancerede teknikker (Plan B/C/D-blokke), hvor det er angivet

Definition af grundsandheden:

UGRA-eksperterne vil alle se hver video på skift på en tablet-computer. I slutningen af ​​hver enkelt vil de blive bedt om at markere grænserne for de relevante anatomiske strukturer (angivet ovenfor) for det tilsvarende stillbillede ved hjælp af tabletten og en stylus.

Der er 21 anatomiske strukturer på tværs af alle de regioner, der vurderes. Hver region vil repræsenteres af fem ultralydsscanninger. Således vil 105 konstruktioner (21 x 5) hver blive vurderet af omkring 15 eksperter. Ekspertsegmenteringsmaskerne (for hver kommenteret struktur) vil blive behandlet på følgende måde for at udlede en gennemsnitlig maske for hver struktur:

• Hver segmenteringsmaske, ms, for en given struktur vil blive segmenteret således, at ms = f(m) = {1 hvis maske er til stede 0 hvis maske ikke er til stede
• For hver pixel, ps, vil rammerne blive summeret på tværs af alle n segmenteringsmasker
• Dette vil give en endelig maske, mf, hvor mf = { p : 0 ≤ p ≤ n }
• Mf'en vil derefter blive filtreret med en tærskel, således at mt = f2(mt) = { 1 hvis pf > t n 0 ellers

I ovenstående beskrivelse repræsenterer ms en segmenteringsmaske produceret af hver ekspert. Områder, der er omgivet af en eksperts segmenteringsoversigt, vil blive tildelt en numerisk værdi på 1 (0, hvis det ikke er omgivet af et segmenteringsområde). Hver pixel i den endelige maske (mf) vil blive summeret over alle (n) eksperternes segmenteringsmasker for at give en slutværdi på 0 - n. Mindst 75 % af eksperterne skal omslutte pixlen i deres individuelle segmenteringsmaske, for at pixlen kan inkluderes i den overordnede grundsandhed. ≥75% er blevet valgt for at være i overensstemmelse med de stærke anbefalinger i det tidligere Delphi-studie. Til sidst vil mf derefter blive filtreret ved denne tærskel for at producere jordsandhedsmasken (mt). Algoritmen defineret ovenfor vil blive kørt ved hjælp af Python2 i jupyter-lab ('Project Jupyter').

Variabilitet i ekspertanalyse:

Korrelationen i ekspertmarkeringerne vil blive sammenlignet ved hjælp af Dice/Intersection over Union (IoU) og Hausdorff-koefficienterne. Terninger/IoU vil blive brugt til alle strukturer undtagen dem, der er identificeret af et ikke-lukket område, hvor Hausdorff-koefficienten vil blive brugt. Disse strukturer er:

• Sammenhængende sene
• Tværgående proces
• Rectus skede (forreste lag)
• Rectus skede (bageste lag)
• Peritoneum

Sammenligning med ScanNav Anatomy PNB:

Grundsandheden vil give en ekspert 'guldstandard', som ScanNav Anatomy PNB vil blive sammenlignet med. Korrelationsniveauet for ScanNav Anatomy PNB-fremhævning vil blive sammenlignet med ekspertgrundsandheden på samme statistiske måde som ovenfor