Optische Bewegingsregistratie-gestuurde Echografie voor Pediatrische ESWL

De incidentie van urinestenen bij kinderen vertoont de laatste jaren een stijgende trend, en extracorporale shockwave-lithotripsie (ESWL) is een van de belangrijkste minimaal invasieve behandelingen voor urinestenen in de bovenste urinewegen bij kinderen geworden. Momenteel heeft de veelgebruikte klinische echografie-mechanische koppelingslocalisatiemodus problemen zoals beperkte scangraden van vrijheid en moeite om de ruimtelijke relatie tussen de steen en het brandpunt intuïtief te begrijpen. Deze problemen leiden tot langere voorlocalisatietijden van stenen, aanzienlijke afhankelijkheid van de ervaring van de operator en een steile leercurve voor jonge en eerstelijnsartsen, waardoor de standaardisatie en wijdverbreide promotie van pediatrische ESWL wordt beperkt.

Voortbouwend op bestaande ESWL-apparatuur bouwt dit project onafhankelijk een "Optische bewegingsregistratie-ondersteund echografie voorlocalisatiesysteem". Door gebruik te maken van multi-camera infrarood bewegingsregistratie om de 3D-pose van de echografieprobe en de schokgolfbron in realtime te verkrijgen en een uniform ruimtelijk coördinatensysteem te vestigen, bereikt het systeem automatische conversie en visuele weergave van de positie van de steen van het echografiebeeld naar de coördinaten van het schokgolffocuspunt. Dit begeleidt de operator om snel de focuspuntvoorlocalisatie te voltooien na vrij scannen voor de steen. Resultaten van voorlopige fantoomstudies en initiële klinische pilootexperimenten geven aan dat, terwijl de routine ESWL-werkwijze wordt gehandhaafd, dit systeem de eerste effectieve voorlocalisatietijd voor kinderstenen aanzienlijk kan verkorten van ongeveer 15 minuten tot ongeveer 5 minuten, zonder een significante daling van het steenverwijderingspercentage. Dit suggereert dat de technologie goede technische haalbaarheid en klinische toepassingsvooruitzichten heeft.

Deze studie stelt voor om een single-center, prospectieve, enkelblinde gerandomiseerde gecontroleerde klinische studie uit te voeren. Kinderpatiënten met urinestenen in de bovenste urinewegen die in aanmerking komen voor ESWL zullen willekeurig 1:1 worden toegewezen aan een experimentele groep en een controlegroep. De experimentele groep zal het optische bewegingsregistratie-ondersteunde echografie voorlocalisatiesysteem gebruiken voor steenvoorlocalisatie, terwijl de controlegroep de routine echografie-mechanische koppelingslocalisatiemethode zal gebruiken.

De **primaire uitkomstmaat** is de tijd tot eerste effectieve steenvoorlocalisatie. **Secundaire uitkomsten** omvatten het steenverwijderingspercentage beoordeeld door beeldvorming 4 en 12 weken na de operatie, het totale aantal vrijgegeven schokgolven en totale energie, totale proceduretijd, intra- en postoperatieve complicatiepercentages, sedatie/anesthesiedosering en tevredenheid van het gezin. Daarnaast zal de studie systematisch de impact van het systeem op de leercurves en werkintensiteit van artsen evalueren door de localisatiesuccespercentages van operators met verschillende senioriteitsniveaus, leercurves (de trend van localisatietijd versus het aantal gevallen) en subjectieve werkbelastingsscores te analyseren.

De kernwetenschappelijke vraag die dit project beoogt te beantwoorden is: Kan optische bewegingsregistratie-ondersteunde echografie voorlocalisatie, onder de voorwaarde dat de therapeutische effectiviteit en veiligheid van pediatrische ESWL niet in gevaar wordt gebracht, de steenlocalisatie-efficiëntie significant verbeteren, de werkbelasting van de operator verminderen en de leercurve voor jonge artsen verkorten, waardoor de standaardisatie en toegankelijkheid van pediatrische ESWL wordt verbeterd? De verwachte resultaten zullen een evidence-based basis bieden voor het optimaliseren van pediatrische ESWL-localisatiemodi en het formuleren van relevante technische standaarden en trainingsprogramma's. Bovendien zal het de klinische validatiebasis leggen voor toekomstige intelligente lithotripsiesystemen die functies integreren zoals intelligente identificatie en robotarm automatische tracking.