Optisen liikkeenkaappauksen avustama ultraäänitutkimus lasten ESWL:ää varten

Lapsen virtsakivien esiintyvyys on viime vuosina osoittanut nousutrendiä, ja ruumiinulkoinen iskuaaltolitoripsia (ESWL) on tullut yhdeksi tärkeimmistä vähäinvasiivisista hoitomenetelmistä lapsen ylävirtsakiville. Tällä hetkellä laajalti käytössä oleva kliininen ultraäänimekaaninen kytkentäpaikannustila kärsii ongelmista, kuten rajoitetusta skannausvapausasteista ja vaikeudesta käsittää intuitiivisesti kiven ja fokuskuulan välistä tilasuhteita. Nämä ongelmat johtavat pitkittyneisiin kiven esipaikannusaikoihin, huomattavaan riippuvuuteen operaattorin kokemuksesta sekä jyrkästi nousevaan oppimiskäyrään nuorilla ja perusterveydenhuollon lääkäreillä, mikä rajoittaa lasten ESWL:n standardointia ja laajaa levittämistä.

Olemassa olevaan ESWL-laitteistoon perustuen tämä hanke rakentaa itsenäisesti "Optisen liikkeenkaappauksen avustaman ultraääniesipaikannusjärjestelmän". Hyödyntämällä monikamerainfra punaisen liikkeenkaappausta ultraääniluotimen ja iskuaallonlähteen 3D-asennon reaaliaikaisessa hankinnassa sekä luomalla yhtenäinen tilakoordinaatisto, järjestelmä saavuttaa kiven sijainnin automaattisen muuntamisen ja visuaalisen näyttämisen ultraäänikuvasta iskuaallon fokuskuulan koordinaatteihin. Tämä ohjaa operaattoria nopeasti suorittamaan fokuskuulan esipaikannuksen vapaasti kiven skannauksen jälkeen. Alustavien fantomitutkimusten ja ensimmäisten kliinisten pilottikokeiden tulokset osoittavat, että säilyttäen rutiininomaisen ESWL-työnkulun, tämä järjestelmä voi lyhentää merkittävästi lasten kivien ensimmäistä tehokasta esipaikannusaikaa noin 15 minuutista noin 5 minuuttiin ilman merkittävää laskua kiven poistumisasteessa. Tämä viittaa siihen, että teknologialla on hyvät insinöörilliset toteutettavuudet ja kliiniset soveltamismahdollisuudet.

Tämä tutkimus ehdottaa yksikeskuksisen, prospektiivisen, yksisokean satunnaistetun kontrolloidun kliinisen tutkimuksen suorittamista. ESWL:lle kelvolliset ylävirtsakivipotilaat satunnaistetaan 1:1 kokeelliseen ryhmään ja kontrolliryhmään. Kokeellinen ryhmä käyttää Optisen liikkeenkaappauksen avustamaa ultraääniesipaikannusjärjestelmää kiven esipaikannukseen, kun taas kontrolliryhmä käyttää rutiininomaista ultraäänimekaanista kytkentäpaikannusmenetelmää.

**Ensisijainen lopputulosmittari** on ensimmäisen tehokkaan kiven esipaikannuksen aika. **Toissijaiset lopputulokset** sisältävät kiven poistumisasteen, jota arvioidaan kuvantamisella 4 ja 12 viikkoa leikkauksen jälkeen, vapautettujen iskuaaltojen kokonaismäärän ja kokonaisenergian, kokonaisproseduuriajan, leikkauksen aikana ja jälkeen tapahtuvien komplikaatioiden esiintyvyyden, sedaatio/anestesia-annoksen sekä perheen tyytyväisyyden. Lisäksi tutkimus arvioi systemaattisesti järjestelmän vaikutusta lääkärin oppimiskäyriin ja työintensiteettiin analysoimalla eri kokemustasoisien operaattoreiden paikannusonnistumisastetta, oppimiskäyriä (paikannusajan suhde tapausten määrään) ja subjektiivisia työkuormituspisteitä.

Tämän hankkeen keskeinen tieteellinen kysymys, johon pyritään vastaamaan, on: Edellyttäen, että lasten ESWL:n hoidollinen tehokkuus ja turvallisuus eivät vaarannu, voiko optisen liikkeenkaappauksen avustama ultraääniesipaikannus parantaa merkittävästi kiven paikannustehokkuutta, vähentää operaattorin työkuormaa ja lyhentää nuorten lääkärien oppimiskäyrää, täten parantaen lasten ESWL:n standardointia ja saavutettavuutta? Odotetut tulokset tarjoavat näyttöön perustuvan pohjan lasten ESWL-paikannustilojen optimoimiseksi ja asiaankuuluvien teknisten standardien ja koulutusohjelmien laatimiseksi. Lisäksi ne luovat kliinisen validoinnin perustan tuleville älykkäille litotripsiajärjestelmille, jotka integroivat toimintoja, kuten älykäs tunnistus ja robottikäsivarsien automaattinen seuranta.