HoloLens: et objektivt alternativ til operatørens minne (Hololens)

Amerikansk veiledning for epidural anestesi er ennå utfordrende på grunn av anatomiske og tekniske begrensninger som er avhengige av operatørens hukommelse for å imitere nøyaktig nålebane. For å løse problemet designet og utviklet studieforskerne den første modellen av et levende anatomisk holografisk merkesystem ved å bruke Microsoft HoloLens, et teknologiverktøy for utvidet virkelighet, for å gi et overlagret amerikansk bilde som et objektivt alternativ til operatørens minne. I denne studien vil den foreslåtte metodikken bli brukt for å nøyaktig og lette å styre nåleinnføringen, og dermed føre til suksess med epiduralplasseringen og redusere prosedyretiden. Basert på tidligere publiserte og data fra SHSC-institusjonen, krevde gjennomsnittlig plassering av thorax epidural analgesi 10 minutter med et standardavvik på 3 minutter. En reduksjon i prosedyretid vil redusere pasientens ubehag, øke blokk- og operasjonsstueeffektiviteten og dermed redusere sykehuskostnadene samt brukes til anatomisk utfordrende pasienter.

Etterforskerne antar at bruk av utvidet virkelighet gjennom HoloLens vil føre til implementering av et nyutviklet virtuelt holografisk "gjennomsiktsverktøy" for nevraksiale anestesiteknikker som vil øke nålenøyaktigheten og redusere prosedyretiden.

Hovedspørsmålet til studien er å vurdere nøyaktigheten til den utviklede applikasjonen. Spesielt vil studien avgjøre om en holografisk markering av stedet for nåleinnføring og optimal vinkling vil øke nålenøyaktighet og redusere prosedyretiden ved å øke den første suksessen sammenlignet med tradisjonelle ultralyd landemerkebaserte teknikker.

Metoden som foreslås i denne studien er virkelig nyskapende i medisinsk innhold, og involverer et partnerskap med programvare- og ingeniøreksperter. Studien vil føre til implementering av et nytt objektivt verktøy, hvor validering vil skape et tilgjengelig, kostnadseffektivt stykke teknologi som vil redusere pasientsykelighet og øke prosedyresuksessraten. Denne "state-of-the-art" teknologien kan brukes til alternative prosedyrer som perifer nerveblokkering hos pasienter som ikke lett kan posisjoneres for levende amerikanske teknikker. Denne studien vil også generere en kunnskapsbasert tilnærming som kan brukes som et undervisnings- og klinisk verktøy lokalt ved institusjoner presentert med anatomisk vanskelig populasjon (f. traumer, obstetriske pasienter) ved Sunnybrook Health Sciences Center og rundt om i verden, hvor ressursene er på et minimum.

Dette er en prospektiv kohort randomisert studie. Med institusjonell etisk godkjenning og etter å ha innhentet begge deler, skriftlig informert samtykke og muntlig samtykke fra deltakerne, vil 84 thorax epidurale hendelser bli vurdert. En amerikansk 3D Phantom-modell for brystryggen som bruker åpen kildekode BodyParts3D-bibliotekets anatomifiler konstruert av en gruppe programvare- og ingeniøreksperter, og tilgjengelig for praksis for anestesileger. Vår 3D Phantom-modell har lignende palpasjonsegenskaper som en pasient som etterligner et standardtap av motstand mot saltvann som oppstår ved inngang av en nål til ryggmargskanalhulen. Den holografiske kartleggingsmetodikken vil bli praktisert av anestesileger på Phantom-modellen til de føler seg komfortable med systemet før studiestart. Deltakere vil bli rekruttert fra pre-anestesiklinikken. Kun deltakere som oppfyller inklusjonskriteriene vil bli kontaktet for deltakelse i denne studien (tabell 1, inklusjons-/eksklusjonskriterier, studieprotokoll). Anestesilegene vil bli randomisert til: Gruppe1, landemerkebasert thorax epidural teknikk(kontroll) eller, Gruppe 2, HoloLens-assistert thorax epiduralteknikk (intervensjon), hvor nålen vil bli satt inn ved hjelp av øyeblikkelig opprettet holografisk bane. SHS-senteret har et dedikert regionalt blokkrom og fire regionale anestesileger i USA-veiledet thorax epiduralteknikk og er komfortable med HoloLens. Før studiestart vil anestesileger øve på å sette inn nål på fantommodellen ved å forsøke å sette inn nål 20Xeach, eller til de føler seg komfortable med verktøyet mens de har på seg HoloLens. Andre sider ved pasientbehandlingen vil følge standarden for omsorg ved senteret. Data vil bli samlet inn av anestesileger og inkluderer pasientens kirurgiske/abdominale smertevurdering under epidural prosedyre og postoperativt, og spørreskjema om deres erfaring med bruk av HoloLens.

Data vil bli validert for å muliggjøre optimalisering og videre implementering av ny teknologi.

1. Inkluderingskriterier/anestesileger:

   • Opplært i USA-veiledet epiduralteknikk med fellesskap
   • Utførte >100 thorax US-veiledede epidurale prosedyrer

2. Ekskluderingskriterier/pasienter:

   • alder >18
   • Mangel på verbal pasientsamtykke etter studieintroduksjon

Kontrollgruppen vil bli pålagt å avgjøre om hologramkartlegging og metodikk faktisk gir en nøyaktighet av den holografiske banen og lage et levende veikart for nålebanen skjult under pasientens hud. Studiedeltakere vil når som helst bli trukket fra studien på forespørsel.

For å adressere denne studiens spesifikke mål om HoloLens-applikasjonen, som er utformet for å tillate en holografisk markering av nålens innføringssted og optimal vinkling, vil 1) redusere prosedyretiden ved å øke den første suksessen når den brukes som en guide til det thorax epidurale rommet; og 2) øke nålenøyaktigheten sammenlignet med tradisjonelle ultralyd landemerkebaserte teknikker, en observatør (dvs. anestesilege) vil dokumentere følgende:

1. tiden før prosedyren er fullført fra hudpunktering til tidspunktet da Tuohy-nålen trekkes ut;
2. antall nålebevegelser (i alle retninger/omdirigeringer)
3. antall hudpunkteringer laget;
4. pasientens smertescore under prosedyren og postoperativt ved bruk av den numeriske vurderingsskalaen (NRS);
5. eventuelle komplikasjoner under prosedyren som parestesier, durale punkteringer;
6. behovet for pasientkontrollert analgesi (PCA) i PACU (som utgjør svikt i epidural).