HoloLens: een objectief alternatief voor het geheugen van de operator (Hololens)

Amerikaanse begeleiding voor epidurale anesthesie is nog steeds een uitdaging vanwege anatomische en technische beperkingen die afhankelijk zijn van het geheugen van de operator om een ​​nauwkeurige naaldbaan te imiteren. Om het probleem aan te pakken, ontwierpen en ontwikkelden de onderzoekers van het onderzoek het eerste model van een live anatomisch holografisch markeringssysteem met behulp van Microsoft HoloLens, een augmented reality-technologietool, om een ​​gesuperponeerd Amerikaans beeld te bieden als een objectief alternatief voor het geheugen van de operator. In deze studie zal de voorgestelde methodologie worden gebruikt om het inbrengen van de naald nauwkeurig en gemakkelijk te richten, wat leidt tot het succes van de epidurale plaatsing en het verkorten van de proceduretijd. Gebaseerd op eerder gepubliceerde gegevens en gegevens van de SHSC-instelling, vereiste de gemiddelde plaatsing van thoracale epidurale analgesie 10 minuten met een standaarddeviatie van 3 minuten. Een verkorting van de proceduretijd zal het ongemak voor de patiënt verminderen, de efficiëntie van blok- en operatiekamers verhogen, waardoor de ziekenhuiskosten worden verlaagd, en het wordt ook gebruikt voor anatomisch moeilijke patiënten.

De onderzoekers veronderstellen dat het gebruik van augmented reality via HoloLens zal leiden tot de implementatie van een nieuw ontwikkelde virtuele holografische 'doorkijk'-tool voor neuraxiale anesthesietechnieken die de naaldnauwkeurigheid zal vergroten en de proceduretijd zal verkorten.

De hoofdvraag van het onderzoek is het beoordelen van de nauwkeurigheid van de ontwikkelde applicatie. In het bijzonder zal de studie bepalen of een holografische markering van de plaats van naaldinbrenging en optimale angulatie de naaldnauwkeurigheid zal vergroten en de proceduretijd zal verkorten door het eerste succes in het verleden te vergroten in vergelijking met traditionele ultrasone landmark-gebaseerde technieken.

De methodologie die in deze studie wordt voorgesteld, is echt innovatief in medische inhoud en omvat een samenwerking met software- en engineeringexperts. De studie zal leiden tot de implementatie van een nieuwe objectieve tool, waarvan de validatie een toegankelijke, kosteneffectieve technologie zal creëren die de morbiditeit van de patiënt zal verminderen en het slagingspercentage van de procedure zal verhogen. Deze 'state-of-the-art' technologie kan worden gebruikt voor alternatieve procedures zoals perifere zenuwblokkade bij patiënten die niet gemakkelijk kunnen worden gepositioneerd voor live US-technieken. Ook zal deze studie een op kennis gebaseerde benadering genereren die lokaal kan worden gebruikt als onderwijs- en klinisch hulpmiddel in instellingen met een anatomisch moeilijke populatie (bijv. trauma, verloskundige patiënten) in het Sunnybrook Health Sciences Center en over de hele wereld, waar de middelen minimaal zijn.

Dit is een prospectieve gerandomiseerde cohortstudie. Met institutionele ethische goedkeuring en na het verkrijgen van zowel schriftelijke geïnformeerde toestemming als mondelinge instemming van deelnemers, zullen 84 thoracale epidurale gebeurtenissen worden beoordeeld. Een US 3D Phantom-model van de thoracale wervelkolom dat gebruikmaakt van open source BodyParts3D-bibliotheekanatomiebestanden die zijn samengesteld door een groep software- en technische experts en toegankelijk zijn voor anesthesisten. Ons 3D Phantom-model heeft vergelijkbare palpatiekenmerken als een patiënt die een standaard verlies van weerstand tegen zoutoplossing nabootst dat optreedt bij het binnendringen van een naald in de holte van het wervelkanaal. De holografische mappingmethodologie zal door anesthesisten worden geoefend op het Phantom-model totdat ze zich op hun gemak voelen met het systeem voordat het onderzoek begint. Deelnemers worden gerekruteerd uit de pre-anesthesiekliniek. Alleen deelnemers die aan de inclusiecriteria voldoen, worden benaderd voor deelname aan dit onderzoek (tabel 1, inclusie-/exclusiecriteria, onderzoeksprotocol). De anesthesisten worden gerandomiseerd naar: Groep 1, op oriëntatiepunten gebaseerde thoracale epidurale techniek (controle) of, Groep 2, HoloLens-geassisteerde thoracale epidurale techniek (interventie), waarbij de naald wordt ingebracht met behulp van een direct gecreëerd holografisch traject. Het SHS-centrum heeft een speciale regionale blokruimte en vier regionale anesthesisten die gespecialiseerd zijn in de door de VS geleide thoracale epidurale techniek en die vertrouwd zijn met de HoloLens. Voorafgaand aan de start van het onderzoek oefenen anesthesisten het inbrengen van de naald op het fantoommodel door te proberen de naald 20X per stuk in te brengen, of totdat ze zich comfortabel voelen met het hulpmiddel, terwijl ze de HoloLens dragen. Andere aspecten van de patiëntenzorg volgen de zorgstandaard in het centrum. De gegevens worden verzameld door anesthesisten en omvatten een beoordeling van de chirurgische/abdominale pijn van de patiënt tijdens de epidurale procedure en postoperatief, en een vragenlijst over hun ervaring met het gebruik van de HoloLens.

Gegevens zullen worden gevalideerd om optimalisatie en verdere implementatie van nieuwe technologie mogelijk te maken.

1. Opnamecriteria/anesthesisten:

   • Getraind in door de VS geleide epidurale techniek met fellowship
   • >100 thoracale US-geleide epidurale procedures uitgevoerd

2. Uitsluitingscriteria/Patiënten:

   • leeftijd >18
   • Gebrek aan mondelinge instemming van de patiënt na introductie van het onderzoek

De controlegroep zal moeten bepalen of hologrammapping en -methodologie inderdaad een nauwkeurigheid van het holografische traject bieden en een live-routekaart maken voor het naaldpad dat verborgen is onder de huid van de patiënt. Studiedeelnemers kunnen te allen tijde op hun verzoek worden teruggetrokken uit het onderzoek.

Om specifieke doelstellingen van dit onderzoek aan te pakken of de HoloLens-toepassing, die is ontworpen om een ​​holografische markering van de naaldinbrengplaats en optimale hoekvorming mogelijk te maken, 1) de proceduretijd zou verkorten door het eerste succes in het verleden te vergroten wanneer het wordt gebruikt als een gids voor de thoracale epidurale ruimte; en 2) de naaldnauwkeurigheid verhogen in vergelijking met traditionele op ultrasone oriëntatie gebaseerde technieken, een waarnemer (d.w.z. anesthesioloog) zal het volgende documenteren:

1. de tijd tot voltooiing van de procedure vanaf huidpunctie tot het moment waarop de Tuohy-naald wordt teruggetrokken;
2. het aantal naaldbewegingen (in elke richting/omleiding)
3. aantal gemaakte huidpuncties;
4. pijnscore van patiënten tijdens de procedure en postoperatief met behulp van de numerieke beoordelingsschaal (NRS);
5. eventuele complicaties tijdens de procedure zoals paresthesieën, durale puncties;
6. de noodzaak van door de patiënt gecontroleerde analgesie (PCA) bij PACU (falen van de ruggenprik).