Intraoperativ evaluering av det eksterne ventrikulære drenkateterposisjonen med strukturert lys for pasienter (Bullseye EVD)

Ekstern ventrikkeldrenasje (EVD) er en livreddende prosedyre som brukes for å frigjøre cerebrospinalvæske og lindre forhøyet intrakranielt trykk på grunn av akutt hydrocephalus, ofte sekundært til subaraknoidal blødning, spontan intracerebral blødning eller traumatisk hjerneskade (TBI). For å drenere cerebrospinalvæske (CSF) fra ventrikkelsystemet og avlaste trykket på hjernen, settes et kateter inn i det ipsilaterale frontale hornet på den laterale ventrikkelen (IFHLV) nær Foramen of Monro (FoM). Twist-drill trephination brukes til å lage et frontalt borehull ved Kochers punkt, omtrent 11,5 cm over nasjon og 2-3 cm lateralt for midtlinjen. Duraen er perforert, og kateteret settes inn med en stiv pekepenn. Dagens standard for omsorg er en frihåndsteknikk som ofte utføres av nevrokirurger ved sengekanten på intensivavdelingen. Den er avhengig av overflateanatomiske landemerker for å lede kateterbanen mot FoM vinkelrett på calvarialskråningen ved Kochers punkt. Imidlertid er frihåndsteknikken utfordrende å utføre nøyaktig, og krever ofte flere passeringer av kateteret gjennom hjernen, med baneavvik som er mest kritisk for feilposisjonering. Opptil 24 % av feilposisjonerte EVDer krever revisjon eller gjeninnsetting, noe som kan øke kateterassosiert infeksjon betydelig. Opptil 45,5 % av EVD-prosedyrene krever flere omganger for vellykket kateterinnsetting (6). Dette kan føre til blødninger langs kateterkanalen (opptil 34 %, kateterdysfunksjon (opptil 38 % og kateterassosiert infeksjon (opptil 36 % som øker EVD-assosierte helsekostnader) (opptil 20 %). EVD feilposisjonering utenfor IFHLV (opptil 60 %) har vært assosiert med andre sjeldne, men betydelige komplikasjoner, inkludert koma og diabetes insipidus. Store avvik i kateterplasseringen har resultert i kateterinnføring i betydelige hjerneområder (thalamus, hypothalamus, basalganglion, indre kapsel. Vinkelfeil i koronalplanet er den primære determinanten for vellykket kateterinnsetting.

Bullseye er et nytt intra-prosedyresystem etterforskerne opprinnelig utviklet for plassering av glenoid guidepin. Bullseye EVD bruker en verifiseringsarbeidsflyt (gjett og sjekk) for å identifisere EVD-kateterposisjon og -bane med referanse til det diagnostiske CT-bildet før kateterinnsetting ved bruk av strukturert lysavbildning. Skanning med strukturert lys har for tiden flere medisinske bruksområder på grunn av sin hastighet, nøyaktighet og robuste 3D-overflaterekonstruksjon, og har blitt undersøkt ved planlegging av subdural evakueringsportsystem ved sengen. In vitro ytelse av Bullseye EVD ble demonstrert gjennom testing på 3 kadaveriske prøver for å lokalisere EVD-plassering på begge sider av hvert av hodene (N=6 forsøk totalt). Suksessen til dette in vitro-arbeidet motiverte videreutvikling av teknologien, inkludert klinisk evaluering for EVD.

Redusering av EVD-feilposisjonering og tilhørende komplikasjoner er en prioritet for nevrokirurger, men kostbare og tungvinte navigasjonsløsninger har hatt begrenset opptak i denne hasteprosedyren som ofte utføres ved sengekanten. Bullseye EVD representerer en bærbar, sikker, rimelig teknologi som kan identifisere kateterposisjonering på eksisterende preprosedyremessig CT-avbildning. Det foreslåtte arbeidet, inkludert integrering i den eksisterende kliniske arbeidsflyten, evaluering av in vivo-nøyaktighet og automatisering for å muliggjøre rask tilbakemelding under EVD-plassering, er avgjørende for å oversette denne teknologien fra benken til sengen.