HoloLens: un'alternativa oggettiva alla memoria dell'operatore (Hololens)

La guida degli Stati Uniti per l'anestesia epidurale è ancora impegnativa a causa di restrizioni anatomiche e tecniche che si basano sulla memoria dell'operatore per imitare la traiettoria precisa dell'ago. Per affrontare il problema, i ricercatori dello studio hanno progettato e sviluppato il primo modello di un sistema di marcatura olografica anatomica dal vivo utilizzando Microsoft HoloLens, uno strumento tecnologico di realtà aumentata, per fornire un'immagine statunitense sovrapposta come alternativa oggettiva alla memoria dell'operatore. In questo studio, la metodologia proposta verrà utilizzata per dirigere con precisione e facilità l'inserimento dell'ago, portando così al successo del posizionamento epidurale e alla riduzione dei tempi di procedura. Sulla base dei dati precedentemente pubblicati e dell'istituto SHSC, il posizionamento medio dell'analgesia epidurale toracica ha richiesto 10 minuti con una deviazione standard di 3 minuti. Una riduzione del tempo di procedura ridurrà il disagio del paziente, aumenterà l'efficienza del blocco e delle sale operatorie, riducendo così i costi ospedalieri e utilizzato per pazienti anatomicamente difficili.

Gli investigatori ipotizzano che l'utilizzo della realtà aumentata attraverso HoloLens porterà all'implementazione di uno strumento olografico virtuale di nuova concezione per le tecniche di anestesia neuroassiale che aumenterà la precisione dell'ago e ridurrà il tempo della procedura.

La questione principale dello studio è valutare l'accuratezza dell'applicazione sviluppata. In particolare, lo studio determinerà se una marcatura olografica del sito di inserimento dell'ago e un'angolazione ottimale aumenteranno l'accuratezza dell'ago e ridurranno il tempo della procedura aumentando il primo successo passato rispetto alle tradizionali tecniche basate sul punto di riferimento a ultrasuoni.

La metodologia proposta in questo studio è veramente innovativa nei contenuti medici, prevede una partnership con esperti di software e ingegneria. Lo studio porterà all'implementazione di un nuovo strumento obiettivo, la cui convalida creerà una tecnologia accessibile ed economica che ridurrà la morbilità del paziente e aumenterà il tasso di successo della procedura. Questa tecnologia "all'avanguardia" può essere utilizzata per procedure alternative come il blocco dei nervi periferici in pazienti che non possono essere facilmente posizionati per le tecniche ecografiche dal vivo. Inoltre, questo studio genererà un approccio basato sulla conoscenza che può essere utilizzato come strumento didattico e clinico a livello locale presso istituzioni presentate con popolazione anatomicamente difficile (ad es. traumi, pazienti ostetrici) al Sunnybrook Health Sciences Center e in tutto il mondo, dove le risorse sono minime.

Questo è uno studio prospettico randomizzato di coorte. Con l'approvazione etica istituzionale e dopo aver ottenuto sia il consenso informato scritto che il consenso verbale dei partecipanti, saranno valutati 84 eventi epidurali toracici. Un modello fantasma 3D statunitense della colonna vertebrale toracica che utilizza file di anatomia della libreria BodyParts3D open source costruiti da un gruppo di esperti di software e ingegneria e accessibile per la pratica agli anestesisti. Il nostro modello 3D Phantom ha caratteristiche di palpazione simili a quelle di un paziente che imita una perdita standard di resistenza alla soluzione salina che si verifica all'ingresso di un ago nella cavità del canale spinale. La metodologia di mappatura olografica sarà praticata dagli anestesisti sul modello Phantom fino a quando non si sentiranno a proprio agio con il sistema prima dell'inizio dello studio. I partecipanti saranno reclutati dalla clinica pre-anestesia. Solo i partecipanti che soddisfano i criteri di inclusione verranno contattati per la partecipazione a questo studio (Tabella 1, criteri di inclusione/esclusione, protocollo di studio). Gli anestesisti saranno randomizzati a: Gruppo 1, tecnica epidurale toracica basata su punto di riferimento (controllo) o, Gruppo 2, tecnica epidurale toracica assistita da HoloLens (intervento), in cui l'ago verrà inserito utilizzando la traiettoria olografica creata istantaneamente. Il centro SHS ha una stanza di blocco regionale dedicata e quattro anestesisti regionali esperti nella tecnica epidurale toracica guidata dagli Stati Uniti e sono a loro agio con HoloLens. Prima dell'inizio dello studio, gli anestesisti si eserciteranno nell'inserimento dell'ago sul modello fantasma tentando l'inserimento dell'ago 20 volte ciascuno o fino a quando non si sentiranno a proprio agio con lo strumento, mentre indossano HoloLens. Altri aspetti della cura del paziente seguiranno lo standard di cura presso il centro. I dati saranno raccolti dagli anestesisti e includeranno la valutazione del dolore chirurgico/addominale dei pazienti durante la procedura epidurale e post-operatoria e un questionario sulla loro esperienza con HoloLens.

I dati saranno convalidati per consentire l'ottimizzazione e l'ulteriore implementazione della nuova tecnologia.

1. Criteri di inclusione/Anestesisti:

   • Addestrato in tecnica epidurale ecoguidata con borsa di studio
   • Eseguite >100 procedure epidurali ecoguidate toraciche

2. Criteri di esclusione/Pazienti:

   • età >18
   • Mancanza di assenso verbale del paziente dopo l'introduzione allo studio

Il gruppo di controllo dovrà determinare se la mappatura e la metodologia dell'ologramma forniscono effettivamente un'accuratezza della traiettoria olografica e creare una mappa stradale in tempo reale per il percorso dell'ago nascosto sotto la pelle del paziente. I partecipanti allo studio saranno ritirati dallo studio su loro richiesta in qualsiasi momento.

Per affrontare questo studio obiettivi specifici se l'applicazione HoloLens, progettata per consentire una marcatura olografica del sito di inserimento dell'ago e un'angolazione ottimale, 1) ridurrà il tempo della procedura aumentando il primo successo passato se utilizzata come guida per lo spazio epidurale toracico; e 2) aumentare la precisione dell'ago rispetto alle tradizionali tecniche ecografiche basate su punti di riferimento, un osservatore (ad es. anestesista) documenterà quanto segue:

1. il tempo necessario per il completamento della procedura a partire dalla puntura cutanea fino al momento in cui l'ago di Tuohy viene ritirato;
2. il numero di movimenti dell'ago (in qualsiasi direzione/ridirezione)
3. numero di punture cutanee effettuate;
4. punteggio del dolore dei pazienti durante la procedura e dopo l'intervento utilizzando la scala di valutazione numerica (NRS);
5. eventuali complicazioni durante la procedura come parestesie, punture durali;
6. la necessità di analgesia controllata dal paziente (PCA) in PACU (che costituisce fallimento dell'epidurale).