Automatisierte Messung des Durchmessers der Sehnervenscheide

HINTERGRUND:

Ein vielversprechendes Werkzeug, das zur nicht-invasiven Schätzung des ICP untersucht wird, ist Optic Nerve Ultrasound (ONUS). Ein erhöhter ICP führt zu einer Dehnung der Sehnervenscheide (ONS), einer Fortsetzung der Dura mater. Okulare Bildgebung, die von Ärzten mit Point-of-Care-Ultraschallgeräten durchgeführt wird, kann eine ONS-Dehnung hinter dem Auge erkennen. Eine an der University of Michigan durchgeführte Studie ergab, dass ein ONS-Durchmesser (ONSD)-Grenzwert von > 0,51 cm eine Sensitivität von 98 % und eine Spezifität von 91 % für die Erkennung von intrakranieller Hypertonie aufweist, definiert als ICP > 25 mmHg. Die signifikante Variation, die in mehreren Studien beim optimalen ONSD-Schwellenwert zur Identifizierung eines hohen ICP beobachtet wurde, schränkt jedoch die praktische Anwendung dieser Technik am Krankenbett stark ein. Ein Großteil dieser Variation des optimalen ONSD-Schwellenwerts hängt wahrscheinlich mit der Technik zusammen, wobei Variationen in den Rändern verwendet werden, um die ONS auf erfassten Ultraschallbildern von verschiedenen Bedienern zu definieren. Das ONS, das als lineare hypodense Struktur hinter dem Auge sichtbar ist, kann in seiner visualisierten Dimension basierend auf dem Winkel und der Ebene der Einschallung variieren. Eine automatisierte Bildanalyse kann eine Standardisierung der ONSD-Messung ermöglichen und dadurch die Variabilität zwischen Beobachtern minimieren.

SPEZIFISCHES ZIEL:

Das Ziel der Forscher ist es, einen Computer-Bildanalysealgorithmus zu entwickeln, um die Messung des ONSD aus Ultraschallvideos zu standardisieren und gegen den Referenzstandard der manuellen Messung des ONSD durch Experten zu validieren.

METHODEN:

Entwicklung des Bildanalysealgorithmus: Videos im DICOM-Format früherer ONUS-Studien, die für klinische Zwecke auf der Neurointensivstation durchgeführt wurden, werden deidentifiziert und für die anfängliche Entwicklung und Modifikation des automatisierten Bildanalysealgorithmus verwendet, vor der voraussichtlichen Aufnahme von Probanden zur Bestimmung von Genauigkeit.

Unter der Genehmigung des IRB werden die Prüfärzte einen Sehnerven-Ultraschall (ONUS) an geeigneten Probanden durchführen, die nach informierter Zustimmung des Patienten oder eines geeigneten Ersatzes auf die Intensivstation aufgenommen wurden.

Sehnerv-Ultraschall und ONSD-Messung: Diese Patienten werden auf der Intensivstation ONUS unterzogen. ONUS wird bei geschlossenem Auge des Patienten und mit einem am oberen Rand der Orbita platzierten Linear-Array-Schallkopf durchgeführt, um einen sonographischen Videoclip des Auges zu erhalten, gefolgt von einer bettseitigen Messung der ONSD 3 mm hinter der Höhe der hinteren Skleragrenze. Bei jedem Patienten wird eine Bildgebung für beide Augen durchgeführt. Der Untersuchungsexperte, der die ONUS-Studie und die manuelle ONSD-Messung durchführt, wird für den ICP des Patienten blind gemacht, indem er den Monitor vom Zeitpunkt des Betretens des Patientenzimmers bis zum Verlassen des Patientenzimmers vom Sonographen wegdreht. Der entsprechende ICP aus dem invasiven Monitor wird von der Bettschwester separat dokumentiert. Das ONUS-Video, das der höchsten gemessenen ONSD entspricht, wird im DICOM-Format zur automatisierten Bildanalyse übermittelt.

Ausstattung: Sonosite M-Turbo Point-of-Care-Ultraschallgerät und ein L25-Linear-Array-Schallkopf mit ophthalmischer Voreinstellung.

Statistische Analyse:

• Einfache deskriptive Statistik mit Mittelwerten und Standardabweichungen
• Einfache Pearson-Korrelation, um eine visuelle Inspektion über einen Bereich von Werten zu ermöglichen
• Das Tukey-Mean-Difference-Plot (Bland-Altman-Plot) wird verwendet, um die Übereinstimmung zwischen den beiden Methoden, der Ultraschall-Videoanalyse des Sehnervenscheidendurchmessers und der ONSD-Ultraschallinterpretation durch einen Kliniker, zu beurteilen. Übereinstimmungsgrenzen werden mit Standardfehlern und 95 %-Konfidenzintervallen berechnet.