Automatisert måling av optisk nerveskjedediameter

BAKGRUNN:

Et lovende verktøy under utredning for ikke-invasiv estimering av ICP er optisk nerve-ultralyd (ONUS). Økt ICP resulterer i utvidelse av synsnerveskjeden (ONS), en fortsettelse av dura mater. Okulær bildediagnostikk, utført av klinikere som bruker punkt-of-care ultralydmaskiner, kan oppdage ONS-utvidelse bak øyet. En studie utført ved University of Michigan identifiserte en ONS Diameter (ONSD) cutoff på >0,51 cm som å ha 98 % sensitivitet og 91 % spesifisitet for påvisning av intrakraniell hypertensjon, definert som ICP>25 mmHg. Den betydelige variasjonen sett i den optimale ONSD-terskelen for identifisering av høy ICP på tvers av flere studier, begrenser imidlertid i stor grad den praktiske anvendelsen av denne teknikken ved sengekanten. Mye av denne variasjonen i den optimale ONSD-terskelen er sannsynligvis relatert til teknikk, med variasjon i marginene som brukes til å definere ONS på ervervede ultralydbilder av forskjellige operatører. ONS, synlig som en lineær hypodens struktur bak øyet, kan variere i sin visualiserte dimensjon basert på vinkelen og insonasjonsplanet. Automatisert bildeanalyse kan tillate standardisering av ONSD-måling og dermed minimere interobservatørvariabiliteten.

SPESIFIKKE MÅL:

Etterforskernes mål er å utvikle en datamaskinbildeanalysealgoritme for å standardisere måling av ONSD fra ultralydvideoer, og å validere mot referansestandarden for manuell ekspertmåling av ONSD.

METODER:

Utvikling av bildeanalysealgoritme: Videoer i DICOM-format av tidligere ONUS-studier utført for kliniske formål i nevrointensivavdelingen vil bli avidentifisert og brukt til innledende utvikling og modifikasjon av den automatiserte bildeanalysealgoritmen, før prospektiv registrering av forsøkspersoner for bestemmelse av nøyaktighet.

Under IRB-godkjenning vil etterforskerne utføre optisk nerve-ultralyd (ONUS) på kvalifiserte personer innlagt på intensivavdelingen etter informert samtykke fra pasienten eller passende surrogat.

Optisk nerve-ultralyd og ONSD-måling: Disse pasientene vil gjennomgå ONUS på intensivavdelingen. ONUS utføres med pasientens øye lukket, og med en lineær array-transduser plassert på den øvre margen av orbiten for å få et sonografisk videoklipp av øyet, etterfulgt av sengekantmåling av ONSD 3 mm bak nivået av den bakre sklerale grensen. Avbildning vil bli utført for begge øyne for hver pasient. Ekspertforskeren som utfører ONUS-studien og manuell ONSD-måling vil bli blindet for pasientens ICP ved å snu monitoren bort fra sonografen fra tidspunktet for innreise på pasientens rom til utgang. Tilsvarende ICP fra den invasive monitoren vil bli separat dokumentert av sengepleier. ONUS-videoen som tilsvarer den høyest målte ONSD vil bli sendt inn i DICOM-format for automatisert bildeanalyse.

Utstyr: Sonosite M-Turbo punkt-of-care ultralydmaskin og en L25 lineær array-transduser med en oftalmisk forhåndsinnstilling.

Statistisk analyse:

• Enkel beskrivende statistikk inkludert gjennomsnitt og standardavvik
• Enkel Pearson-korrelasjon for å tillate visuell inspeksjon på tvers av en rekke verdier
• Tukey mean-difference plot (Bland - Altman plot) vil bli brukt for å vurdere samsvar mellom de to metodene, ultralydvideoanalyse av optisk nerveskjedediameter og ONSD ultralydtolkning av en kliniker. Enighetsgrenser vil bli beregnet med standardfeil og 95 % konfidensintervall.