Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungsalgorithmus (DSA) zur Erkennung des Ischiasnervs bei sicheren Injektionspraktiken (Nursiatic)

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines auf künstlicher Intelligenz basierenden Entscheidungsunterstützungsalgorithmus (DSA) zur Erkennung des Ischiasnervs bei sicheren intramuskulären Injektionsanwendungen.

Methode Dieses Projekt wurde zwischen dem 01.05.2022 und dem 01.11.2023 durchgeführt.

Datenerfassungsphase In der ersten Phase des Projekts wurden etwa 1500 Ultraschallbilder des Ischiasnervs von 50 Freiwilligen in der rechten und linken Position aufgenommen. Anschließend wurde auf diesen Bildern der Ischiasnerv markiert. Die Dimensionen der gesammelten Daten wurden normalisiert, eine Rauschunterdrückung wurde angewendet, ein Histogrammausgleich wurde durchgeführt und Klassenungleichgewichte wurden durch den Datenausgleich behoben. Die Daten wurden durch die Anwendung von Techniken wie Rotation, Translation, Spiegelung und Zoom weiter erweitert. Für die Modellauswahl wurde das YOLOv7-Modell ausgewählt. Für YOLOv7 wurde eine Parameteroptimierung durchgeführt und Vorverarbeitungs- und Datenerweiterungsprozesse für das Training des Modells abgeschlossen. Die Hyperparameter des YOLOv7-Modells wurden manuell angepasst, gefolgt von der Verwendung automatischer Hyperparameter-Tuning-Tools, wodurch die Leistung des Modells erheblich verbessert wurde.

Integrations- und Testphase des DSA In der zweiten Phase des Projekts wurde mit der Integration des Decision Support Algorithm (DSA) auf einem Computer in Begleitung eines Arztes und eines Ingenieurs das Vorhandensein des Ischiasnervs an 30 freiwilligen Probanden getestet auf Signalen, die über eine USG-Sonde empfangen werden.

Phase der klinischen Erprobung Anschließend wurden Freiwilligen und Krankenschwestern in der Notaufnahme des Sakarya Training and Research Hospital, die eine intramuskuläre Injektion beantragten, Informationen über den Algorithmus zur Verfügung gestellt. Unter der Aufsicht freiwilliger Krankenschwestern, Projektkoordinatoren und Forscher wurden 30 Patienten Injektionen mit der DSA und 30 Patienten mit der traditionellen Methode verabreicht. Nach Abschluss der Injektionen füllten die Pflegekräfte die „System Usability Scale“ (SUS) aus und unterschrieben sie. Zusätzlich wurden die „Visuelle Schmerzskala“ und die „Zufriedenheitsvisuelle Skala für Injektionen“ verwendet, um die Schmerzen der Patienten nach der Injektion zu beurteilen. Das Schmerzniveau freiwilliger Patienten wurde unmittelbar nach der Injektion und 15 Minuten später verglichen.

Schlüsselwörter Krankenschwester, Ischiasnerv, Entscheidungsunterstützungsalgorithmus.