Validità degli esperti e ScanNav Anatomy PNB nell'identificazione delle strutture sono-anatomiche per l'anestesia regionale ecoguidata

Approvazione etica:

Le scansioni a ultrasuoni/le immagini fisse utilizzate in questo studio sono state acquisite da uno studio precedente condotto presso l'Oregon Health & Science University (OHSU) (ClinicalTrials.gov rif: NCT04906018). L'approvazione dell'OHSU Institutional Review Board (STUDY00022920) è stata concessa per la raccolta delle ecografie.

L'approvazione etica per la valutazione di queste scansioni da parte di esperti di anestesia regionale è stata ottenuta dal Comitato etico per le scienze mediche dell'Università di Oxford (R75449/RE001).

Aree di blocco incluse:

Uno studio Delphi è stato intrapreso in precedenza nel programma di ricerca: "International Consensus on the Minimum Anatomical Structures to Identification on Ultrasound for the Performance of Plan A Blocks in Ultrasound-Guided Regional Anesthesia: A Regional Anesthesia UK Delphi Study" (lavoro attualmente non pubblicato).

Poiché ScanNav Anatomy PNB è stato sottoposto a lavori di sviluppo e convalida per tutti questi blocchi, a parte il blocco del nervo femorale, per questo progetto verranno prese in considerazione le restanti sei regioni del blocco Plan A. Queste regioni (e strutture valutate) sono:

• Plesso brachiale a livello interscalenico (Strutture: scaleno anteriore, scaleno medio, radice nervosa C5, radice nervosa C6)
• Plesso brachiale a livello ascellare (Strutture: arteria ascellare, vena ascellare, tendine congiunto, nervo mediano, nervo muscolocutaneo, nervo radiale, nervo ulnare)
• Piano erettore spinae (Strutture: processo trasverso, gruppo muscolare erettore spinae)
• Piano della guaina del retto (Strutture: retto addominale, guaina del retto (strato anteriore), guaina del retto (strato posteriore), peritoneo)
• Canale adduttore (Strutture: arteria femorale, sartorio, nervo safeno/complesso nervoso)
• Nervo sciatico a livello popliteo (Strutture: nervo sciatico)

Standardizzazione delle ecografie utilizzate per la valutazione:

I video e i fotogrammi degli ultrasuoni saranno sottoposti a revisione durante lo studio precedente (OHSU), inclusi i seguenti:

1. Questa ecografia ottiene la vista corretta per questo blocco? [Si No]
2. Il video o il fermo immagine contiene un'anatomia atipica? [Si No]

La risposta alla domanda 1 deve essere "Sì" e alla domanda 2 deve essere "No" affinché la scansione sia inclusa nel presente studio.

Selezione di ecografie per la valutazione:

Delle ecografie accettabili, ne verranno selezionate cinque (a caso) per ciascuna regione. Questo verrà fatto per ciascuna delle sei regioni di blocco, fornendo un totale di 30 scansioni/immagini fisse complessive. Un fermo immagine adatto in ciascuna sequenza di scansione verrà selezionato dagli investigatori e salvato come file immagine nel formato Portable Network Graphic (PNG) per la successiva segmentazione.

Revisori esperti:

Saranno reclutati circa 15 esperti UGRA dai centri del Regno Unito. Uno-tre saranno reclutati da ciascuno dei sette centri:

• Aneurin Bevan University Health Board
• Guy's & St Thomas' NHS Foundation Trust
• NHS Greater Glasgow e Clyde
• NHS Tayside
• Fiducia della fondazione NHS degli ospedali dell'Università di Oxford
• Imperial College Healthcare NHS Trust
• Royal Cornwall Hospitals NHS Trust

Tutti gli esperti devono essere in possesso di una qualifica riconosciuta nel Regno Unito per la pratica indipendente in anestesia (ovvero, essere qualificati per eseguire UGRA in modo indipendente e supervisionare altri) ed essere membri di una società professionale pertinente (ad es. RA-UK, ESRA, ASRA). Devono inoltre soddisfare almeno tre elementi dei seguenti criteri:

• Hai completato la formazione avanzata in UGRA o hai > 10 anni di pratica indipendente in UGRA
• Possedere una qualifica correlata a UGRA (ad es. EDRA, titolo superiore o equivalente)
• Fornisce regolarmente assistenza clinica diretta utilizzando UGRA, anche per interventi chirurgici "da sveglio" ove indicato
• Insegna regolarmente UGRA nel corso del loro lavoro clinico, comprese le tecniche avanzate (blocchi Piano B/C/D) dove indicato

Definire la verità fondamentale:

Tutti gli esperti UGRA visualizzeranno ogni video a turno, su un tablet. Alla fine di ciascuno verrà chiesto loro di contrassegnare i confini delle strutture anatomiche rilevanti (elencate sopra) per l'immagine fissa corrispondente utilizzando la tavoletta e uno stilo.

Ci sono 21 strutture anatomiche in tutte le regioni valutate. Ogni regione sarà rappresentata da cinque ecografie. Pertanto, 105 strutture (21 x 5) saranno valutate ciascuna da circa 15 esperti. Le maschere di segmentazione esperte (per ciascuna struttura annotata) verranno elaborate nel modo seguente per derivare una maschera media per ciascuna struttura:

• Ogni maschera di segmentazione, ms, per una data struttura sarà segmentata in modo tale che ms = f(m) = {1 se la maschera è presente 0 se la maschera non è presente
• Per ogni pixel, ps, i fotogrammi verranno sommati su tutte le n maschere di segmentazione
• Questo darà una maschera finale, mf, dove mf = { p : 0 ≤ p ≤ n }
• La mf sarà poi filtrata con una soglia tale che mt = f2(mt) = { 1 se pf > t n 0 altrimenti

Nella descrizione precedente, ms rappresenta una maschera di segmentazione prodotta da ciascun esperto. Alle aree racchiuse da un contorno di segmentazione di un esperto verrà assegnato un valore numerico pari a 1 (0 se non racchiuso da un'area di segmentazione). Ogni pixel nella maschera finale (mf) verrà sommato a tutte (n) le maschere di segmentazione degli esperti, per dare un valore finale di 0 - n. Almeno il 75% degli esperti deve racchiudere il pixel nella propria maschera di segmentazione individuale affinché il pixel sia incluso nella verità di base complessiva. ≥75% è stato scelto per essere coerente con le forti raccomandazioni formulate nel precedente studio Delphi. Infine, mf verrà quindi filtrato a questa soglia per produrre la maschera di verità di base (mt). L'algoritmo sopra definito verrà eseguito utilizzando Python2 in jupyter-lab ("Progetto Jupyter").

Variabilità nell'analisi degli esperti:

La correlazione nelle valutazioni degli esperti verrà confrontata utilizzando i coefficienti Dice/Intersection over Union (IoU) e Hausdorff. Dice/IoU sarà utilizzato per tutte le strutture ad eccezione di quelle identificate da un'area non chiusa, dove verrà utilizzato il coefficiente di Hausdorff. Queste strutture sono:

• Tendine congiunto
• Processo trasversale
• Guaina del retto (strato anteriore)
• Guaina del retto (strato posteriore)
• Peritoneo

Confronto con ScanNav Anatomy PNB:

La verità di base fornirà un "gold standard" esperto con il quale verrà confrontato ScanNav Anatomy PNB. Il livello di correlazione dell'evidenziazione PNB di ScanNav Anatomy sarà confrontato con la verità del campo esperto nello stesso modo statistico di cui sopra