Validez de Expertos y ScanNav Anatomy PNB al identificar estructuras sono-anatómicas para anestesia regional guiada por ultrasonido

Aprobación ética:

Las ecografías/imágenes fijas utilizadas en este estudio se obtuvieron de un estudio anterior realizado en la Oregon Health & Science University (OHSU) (ClinicalTrials.gov referencia: NCT04906018). Se otorgó la aprobación de la Junta de Revisión Institucional de OHSU (STUDY00022920) para la recolección de las ecografías.

Se obtuvo la aprobación ética para la evaluación de estas exploraciones por parte de expertos en anestesia regional del Comité de ética de investigación para ciencias médicas de la Universidad de Oxford (R75449/RE001).

Áreas de bloque incluidas:

Anteriormente se realizó un estudio Delphi en el programa de investigación: 'Consenso internacional sobre las estructuras anatómicas mínimas para identificar en ultrasonido para el rendimiento de los bloques Plan A en anestesia regional guiada por ultrasonido: un estudio Delphi de anestesia regional en el Reino Unido' (trabajo actualmente inédito).

Dado que ScanNav Anatomy PNB se ha sometido a un trabajo de desarrollo y validación para todos estos bloques, además del bloqueo del nervio femoral, las seis regiones restantes del bloque del Plan A se considerarán para este proyecto. Estas regiones (y estructuras evaluadas) son:

• Plexo braquial a nivel interescalénico (Estructuras: escaleno anterior, escaleno medio, raíz nerviosa C5, raíz nerviosa C6)
• Plexo braquial a nivel axilar (Estructuras: arteria axilar, vena axilar, tendón conjunto, nervio mediano, nervio musculocutáneo, nervio radial, nervio cubital)
• Plano erector de la columna (Estructuras: apófisis transversa, grupo de músculos erectores de la columna)
• Plano de la vaina del recto (Estructuras: recto del abdomen, vaina del recto (capa anterior), vaina del recto (capa posterior), peritoneo)
• Canal aductor (Estructuras: arteria femoral, sartorio, nervio safeno/complejo nervioso)
• Nervio ciático a nivel poplíteo (Estructuras: nervio ciático)

Estandarización de las ecografías utilizadas para la evaluación:

Los videos de ultrasonido y los cuadros fijos se revisarán durante el estudio anterior (OHSU), incluidos los siguientes:

1. ¿Esta ecografía obtiene la vista correcta para este bloque? [Sí No]
2. ¿El video o el cuadro fijo contiene alguna anatomía atípica? [Sí No]

La respuesta para la pregunta 1 debe ser 'Sí' y para la pregunta 2 debe ser 'No' para que la exploración se incluya en el presente estudio.

Selección de ecografías para evaluación:

De las ecografías aceptables, se seleccionarán cinco (al azar) para cada región. Esto se hará para cada una de las seis regiones de bloque, proporcionando un total de 30 escaneos/imágenes fijas en general. Los investigadores seleccionarán un cuadro fijo adecuado en cada secuencia de escaneo y lo guardarán como un archivo de imagen en formato PNG (Portable Network Graphic) para su posterior segmentación.

Revisores expertos:

Aproximadamente 15 expertos de UGRA serán reclutados de centros en el Reino Unido. Uno-tres serán reclutados de cada uno de los siete centros:

• Junta de Salud de la Universidad Aneurin Bevan
• Fideicomiso de la Fundación NHS de Guy y St Thomas
• NHS Gran Glasgow y Clyde
• NHS Tayside
• Fideicomiso de la Fundación NHS de los Hospitales de la Universidad de Oxford
• Fideicomiso del Servicio Nacional de Salud del Imperial College Healthcare
• Fideicomiso del Servicio Nacional de Salud de los Hospitales Reales de Cornualles

Todos los expertos deben tener una calificación reconocida en el Reino Unido para la práctica independiente en anestesia (es decir, estar calificados para realizar UGRA de forma independiente y supervisar a otros) y ser miembros de una sociedad profesional relevante (por ejemplo, RA-UK, ESRA, ASRA). También deben cumplir con al menos tres elementos de los siguientes criterios:

• Formación avanzada completada en UGRA o tener >10 años de práctica independiente en UGRA
• Poseer un título relacionado con la UGRA (por ejemplo, EDRA, grado superior o equivalente)
• Brinda atención clínica directa con regularidad utilizando UGRA, incluso para cirugía 'despierto' cuando esté indicado
• Enseña regularmente UGRA en el curso de su trabajo clínico, incluidas técnicas avanzadas (bloques Plan B / C / D) donde se indica

Definición de la verdad fundamental:

Todos los expertos de la UGRA verán cada video por turno, en una tableta. Al final de cada uno, se les pedirá que marquen los límites de las estructuras anatómicas relevantes (enumeradas anteriormente) para la imagen fija correspondiente utilizando la tableta y un lápiz óptico.

Hay 21 estructuras anatómicas en todas las regiones evaluadas. Cada región estará representada por cinco ecografías. Así, 105 estructuras (21 x 5) serán evaluadas cada una por unos 15 expertos. Las máscaras de segmentación experta (para cada estructura anotada) se procesarán de la siguiente manera para derivar una máscara promedio para cada estructura:

• Cada máscara de segmentación, ms, para una estructura determinada se segmentará de forma que ms = f(m) = {1 si la máscara está presente 0 si la máscara no está presente
• Para cada píxel, ps, los fotogramas se sumarán en todas las n máscaras de segmentación
• Esto dará una máscara final, mf, donde mf = { p : 0 ≤ p ≤ n }
• El mf luego se filtrará con un umbral tal que mt = f2(mt) = { 1 si pf > t n 0 de lo contrario

En la descripción anterior, ms representa una máscara de segmentación producida por cada experto. A las áreas delimitadas por el esquema de segmentación de un experto se les asignará un valor numérico de 1 (0 si no están delimitadas por un área de segmentación). Cada píxel de la máscara final (mf) se sumará en todas (n) las máscaras de segmentación de los expertos, para dar un valor final de 0 - n. Al menos el 75% de los expertos deben encerrar el píxel en su máscara de segmentación individual para que el píxel se incluya en la verdad del terreno general. Se ha elegido ≥75% para ser consistente con las fuertes recomendaciones hechas en el estudio Delphi anterior. Por último, mf se filtrará en este umbral para producir la máscara de verdad del terreno (mt). El algoritmo definido anteriormente se ejecutará utilizando Python2 en jupyter-lab ('Proyecto Jupyter').

Variabilidad en Análisis Experto:

La correlación en las marcas de los expertos se comparará utilizando los coeficientes Dice/Intersection over Union (IoU) y Hausdorff. Se usará Dice/IoU para todas las estructuras excepto aquellas identificadas por un área no cerrada, donde se usará el coeficiente de Hausdorff. Estas estructuras son:

• tendón conjunto
• Proceso tranversal
• Vaina del recto (capa anterior)
• Vaina del recto (capa posterior)
• Peritoneo

Comparación con ScanNav Anatomy PNB:

La verdad sobre el terreno proporcionará un "estándar de oro" experto con el que se comparará ScanNav Anatomy PNB. El nivel de correlación del resaltado PNB de ScanNav Anatomy se comparará con la realidad del terreno experto de la misma manera estadística que la anterior.