Geautomatiseerde meting van de diameter van de optische zenuwschede

ACHTERGROND:

Een veelbelovend hulpmiddel dat wordt onderzocht voor de niet-invasieve schatting van ICP is Optic Nerve Ultrasound (ONUS). Verhoogde ICP resulteert in uitzetting van de oogzenuwschede (ONS), een voortzetting van de dura mater. Oculaire beeldvorming, uitgevoerd door clinici met behulp van point-of-care echografiemachines, kan ONS-uitzetting achter het oog detecteren. Een studie uitgevoerd aan de Universiteit van Michigan identificeerde een ONS Diameter (ONSD) grenswaarde van >0,51 cm met 98% sensitiviteit en 91% specificiteit voor de detectie van intracraniale hypertensie, gedefinieerd als ICP>25 mmHg. De significante variatie in de optimale ONSD-drempel voor identificatie van hoge ICP in verschillende onderzoeken beperkt de praktische toepassing van deze techniek aan het bed echter aanzienlijk. Veel van deze variatie in de optimale ONSD-drempel houdt waarschijnlijk verband met techniek, met variatie in de marges die worden gebruikt om de ONS te definiëren op verkregen ultrasone beelden door verschillende operators. De ONS, zichtbaar als een lineaire hypodense structuur achter het oog, kan variëren in zijn gevisualiseerde dimensie op basis van de hoek en het vlak van insonatie. Geautomatiseerde beeldanalyse kan standaardisatie van ONSD-metingen mogelijk maken en daardoor de variabiliteit tussen waarnemers minimaliseren.

SPECIFIEK DOEL:

Het doel van de onderzoekers is om een ​​algoritme voor computerbeeldanalyse te ontwikkelen om de meting van de ONSD van ultrasone video's te standaardiseren en om te valideren tegen de referentiestandaard van deskundige handmatige meting van ONSD.

METHODEN:

Ontwikkeling van beeldanalyse-algoritme: Video's in DICOM-formaat van eerdere ONUS-onderzoeken die voor klinische doeleinden zijn uitgevoerd op de neuro-intensive care-afdeling zullen worden geanonimiseerd en gebruikt voor de initiële ontwikkeling en wijziging van het geautomatiseerde beeldanalyse-algoritme, voorafgaand aan prospectieve inschrijving van proefpersonen voor bepaling van nauwkeurigheid.

Onder goedkeuring van de IRB zullen de onderzoekers Optic Nerve Ultrasound (ONUS) uitvoeren bij in aanmerking komende proefpersonen die zijn opgenomen op de ICU na geïnformeerde toestemming van de patiënt of geschikte surrogaat.

Optic Nerve Ultrasound en ONSD-meting: deze patiënten ondergaan ONUS op de ICU. ONUS wordt uitgevoerd met het oog van de patiënt gesloten en met een lineaire array-transducer op de bovenrand van de oogkas om een ​​echografische videoclip van het oog te verkrijgen, gevolgd door bedside-meting van ONSD 3 mm achter het niveau van de posterieure sclerale rand. Beeldvorming zal worden uitgevoerd voor beide ogen voor elke patiënt. De deskundige onderzoeker die het ONUS-onderzoek en de handmatige ONSD-meting uitvoert, wordt blind gemaakt voor de ICP van de patiënt door de monitor weg te draaien van de echoscopist vanaf het moment dat de patiënt de kamer binnengaat tot het moment dat hij de kamer verlaat. De bijbehorende ICP van de invasieve monitor wordt apart gedocumenteerd door de bedverpleegkundige. De ONUS-video die overeenkomt met de hoogst gemeten ONSD wordt in DICOM-indeling ingediend voor geautomatiseerde beeldanalyse.

Uitrusting: Sonosite M-Turbo point-of-care echografie-apparaat en een L25 lineaire array-transducer met een oogheelkundige voorinstelling.

Statistische analyse:

• Eenvoudige beschrijvende statistiek inclusief gemiddelden en standaarddeviaties
• Eenvoudige Pearson-correlatie voor visuele inspectie van een reeks waarden
• Tukey mean-difference plot (Bland - Altman-plot) zal worden gebruikt om de overeenstemming tussen de twee methoden, de ultrasone video-analyse van de diameter van de oogzenuwschede en ONSD-echografie-interpretatie door een clinicus, te beoordelen. Grenzen van overeenstemming worden berekend met standaardfouten en 95% betrouwbaarheidsintervallen.