超音波画像を使用した新生児股関節の自動特徴付け

研究の目的 3D US 画像から骨、軟骨、および筋肉表面を正確かつ自動的に抽出するための新しいアプローチの使用を調査し、幼児の DDH 股関節を自動的に特徴付けます。 3D US ベースのアプローチのパフォーマンスを評価するために、結果を当施設の放射線アーカイブからの同じ患者の通常の 2D US 画像と比較します。

仮説 自動的に抽出された骨/軟骨の境界は、DDH に関する有用な情報を提供し、より信頼性が高く再現性のある診断を可能にし、DDH の偽診断の陽性と陰性を減らすことができるという仮説を立てています。 3D US を使用すると、臨床的に重要な疾患または異形成の測定基準が明らかになり、診断手順が変わる可能性があります。

目的:

1. 自動的に抽出された 3D 骨/軟骨表面が、DDH の評価中に有用な情報 (すなわち、疾患または異形成の指標) を提供するかどうかを判断し、通常の 2D US ベースの DDH 評価と比較して、乳児の股関節解剖学のより良い視覚化を提供します。
2. 3D US 画像を使用して DDH を診断すると、オペレーターに依存する偽陽性率と偽陰性率が低下するかどうかを判断する。
3. 米国に基づく 3D 異形成指標が、疾患の進行を追跡する上で、米国に基づく 2D 異形成指標と同じくらい価値があるかどうかを判断すること。

研究方法 DDHの疑いまたは診断のために当施設の整形外科クリニックに紹介された親とその乳児は、整形外科部門の研究スタッフから研究への参加を求められます。 33% が追跡調査で失われると予想されるため、n=75 に達することを期待しています。 適格な乳児が臨床スタッフによって特定されると、研究スタッフは研究の概要を説明し、インフォームドコンセントを取得します。 保護者には、収集したい 4 つの追加のスキャン セッションが通知されます。 評価者間の信頼性を評価するために、2 人の別々の整形外科医がそれぞれ 3D スキャン セッションと 2D スキャン セッションの 1 つを実行します。 評価者内の信頼性を評価するために、各スキャン セッションは 2 つの連続したスキャンで構成されます。

この研究の主な目標は、3D US による自動画像抽出/分析が、DDH 診断の訓練を受けた専門の臨床医の所見を再現できることを示すことです。 3D 画像は、信頼度加重局所位相特徴ベースの画像処理方法を使用して処理されます。 したがって、このアプローチの実現可能性を判断するために、2 人の専門家の間で異形成指標を直接比較することができます。 この方法が効果的であることが判明した場合、患者ケアのこの側面をナースプラクティショナーの責任にすることができるかどうかを調査する可能性があります。

この研究の第 2 の目標は、DDH の進行を追跡する際に 3D US と 2D US を比較する方法を評価することです。 これを調査するために、乳児がフォローアップ治療のためにクリニックに戻る必要がある場合は、親が米国のスキャンの 2 番目のセットをオプトインするオプションを提供します。 これは、研究に含めるための必須の基準ではありません。 ただし、現在の臨床診療では 2D US スキャンで DDH の進行をチェックする必要があるため、DDH の進行を追跡する際に 2 つのスキャン方法を比較するのに役立つ追加情報が提供されます。 このオプションは、同意フォームのチェックボックスの形で保護者に提示され、必要に応じてオプトインできます。

データ分析 3D 画像由来の異形成測定基準の信頼性と精度は、評価者間および評価者内測定値内の変動性の観点から、標準的な 2D B モード US 画像と比較されます。 診断手順の改善の統計的有意性を得るには、少なくとも 1 つの影響を受けた股関節または DDH による影響を受けた疑いのある股関節を持つ乳児が少なくとも 50 人必要です。 フォローアップのために少なくとも 33% が失われると考えているため、75 の募集規模を要求しました。 これは、診療所を訪れるたびに患者ごとに収集された 2D と 3D の US 画像の間で比較研究を行うことによって達成されます。 当機関の整形外科医は、米国の画像 (処理済みおよび未処理) の両方から重要な特徴を特定するよう求められます。 2D 画像の場合、外科医は α 角度と β 角度、および大腿骨の被覆率を測定します。 評価者内および評価者間の信頼性は、カッパスコアを使用して計算されます。 3D 画像の場合、α 角度と β 角度のプロファイル、および大腿骨の 3 次元の被覆率 (つまり、 表面被覆率ではなく体積被覆率) が測定されます。 これらの手動測定値は、診断手順の改善をテストするために、自動画像抽出および分析によって決定された測定値と比較されます。