Conseils anatomiques pour l'anesthésie régionale

L'utilisation de l'anesthésie régionale (AR) et du bloc nerveux périphérique (PNB) se développe, bien que l'anesthésie générale (AG) soit encore plus courante en pratique chirurgicale générale. Environ 65 % de toutes les procédures pouvant faire l'objet d'une technique régionale utilisent actuellement l'AG, et les directives actuelles du National Institute of Health and Clinical Excellence (NICE) du Royaume-Uni indiquent que toutes les anesthésies régionales doivent être effectuées sous guidage échographique. Cependant, de nouvelles augmentations de l'anesthésie régionale sont attendues, car il y a des avantages importants pour les patients et économiques. En particulier, les coûts par procédure de l'anesthésie régionale sont considérablement inférieurs à ceux de l'anesthésie générale.

Bien qu'en croissance, l'anesthésie régionale échoguidée est difficile à apprendre et difficile à réaliser. Il existe d'importants problèmes de coordination œil-main car le clinicien doit manipuler simultanément l'aiguille et la sonde à ultrasons afin de guider l'aiguille vers la cible. De plus, l'anatomie de l'aiguille et de la cible peut être très difficile à voir sur l'image échographique.

Les chercheurs pensent qu'un système assisté par ordinateur qui met en évidence les principales caractéristiques anatomiques sur l'image échographique rendrait cette procédure plus sûre pour les patients et plus simple pour le clinicien.

Actuellement, la principale méthode de segmentation automatique des images utilise l'apprentissage en profondeur, pour lequel plusieurs milliers d'images d'entraînement sont nécessaires. Il y a eu plusieurs succès dans l'application de ces techniques aux images médicales, y compris les ultrasons. Cependant, il semble que relativement peu d'attention ait été accordée à la segmentation automatique des images échographiques pour l'anesthésie régionale.

La référence la plus proche à notre proposition de recherche décrit une méthode pour localiser le nerf médian dans les images échographiques de l'avant-bras. Il y a également eu un défi Kaggle pour segmenter les nerfs du plexus brachial dans le cou. Plusieurs régions anatomiques peuvent également être segmentées en même temps. Cependant, aucune de ces études n'est directement applicable à une utilisation clinique car elles ne traitent que d'images capturées sur des volontaires sains. Ils ne considèrent pas non plus comment ces techniques pourraient être utilisées pour aider les anesthésistes effectuant une anesthésie régionale en clinique.

La raison d'être de cette étude est de déterminer si la mise en évidence automatique en temps réel des principales caractéristiques anatomiques peut aider les cliniciens à effectuer une anesthésie régionale guidée par échographie.

Le système proposé par Medaphor pour la mise en surbrillance automatique utilise l'apprentissage en profondeur et nécessite plusieurs milliers d'images pour que le système puisse apprendre. Cependant, les algorithmes d'apprentissage automatique tels que l'apprentissage en profondeur dépendent fortement des images utilisées pour les construire. En particulier, il faut veiller à ce que ces algorithmes soient formés à l'aide d'images représentatives de celles que l'algorithme rencontrera lors de son utilisation.

Un élément clé de l'anesthésie régionale consiste à injecter un anesthésique dans l'espace près du nerf concerné. Une fois introduits, l'aiguille et l'anesthésique peuvent être vus sur l'image échographique. Les modèles entraînés à l'aide d'images non invasives enregistrées sur des volontaires sains ne suffiront pas. Bien que les images non invasives de volontaires puissent contenir les principales caractéristiques anatomiques, elles ne montreront pas l'aiguille et l'anesthésique.

L'option la plus simple pour capturer des images représentatives consiste à sélectionner les patients qui subiront une anesthésie régionale et à enregistrer les données d'image directement à partir de l'échographe au fur et à mesure de l'exécution de la procédure. Cette méthode d'enregistrement est transparente pour le clinicien et le patient et n'affecte en aucune façon le traitement du patient.

De plus, les appareils à ultrasons utilisés pour l'anesthésie régionale ne sont pas connectés au PACS et aucune information permettant d'identifier le patient n'est saisie dans l'appareil à ultrasons. Étant donné que seule l'image échographique est enregistrée, les vidéos sont complètement anonymes et ne peuvent être retracées à aucun individu.

Cette étude fait partie d'un programme de recherche plus vaste et permettra de construire et de valider un système capable de mettre en évidence les principales caractéristiques anatomiques. Une fois le système terminé, une autre étude sera menée pour le tester en clinique afin de déterminer les avantages potentiels pour les patients et les cliniciens.