Wiarygodność narzędzi Experts i ScanNav Anatomy PNB podczas identyfikacji struktur anatomicznych pod kątem znieczulenia regionalnego pod kontrolą USG

Zatwierdzenie etyczne:

Skany ultrasonograficzne/nieruchome obrazy użyte w tym badaniu zostały pozyskane z wcześniejszego badania przeprowadzonego na Oregon Health & Science University (OHSU) (ClinicalTrials.gov ref: NCT04906018). Uzyskano zgodę OHSU Institutional Review Board (STUDY00022920) na pobieranie skanów ultrasonograficznych.

Zgodę etyczną na ocenę tych skanów przez ekspertów anestezjologii regionalnej uzyskano od Komisji ds. Etyki Badań Nauk Medycznych Uniwersytetu Oksfordzkiego (R75449/RE001).

Zablokuj obszary w zestawie:

Badanie Delphi zostało podjęte wcześniej w ramach programu badawczego: „Międzynarodowy konsensus w sprawie minimalnych struktur anatomicznych do identyfikacji na podstawie ultradźwięków w celu wykonania blokad planu A w znieczuleniu regionalnym pod kontrolą ultrasonografii: badanie Delphi w znieczuleniu regionalnym w Wielkiej Brytanii” (praca obecnie nieopublikowana).

Ponieważ ScanNav Anatomy PNB przeszedł prace rozwojowe i walidacyjne dla wszystkich tych blokad poza blokadą nerwu udowego, pozostałe sześć regionów blokowych Planu A zostanie uwzględnionych w tym projekcie. Te regiony (i oceniane struktury) to:

• Splot ramienny na poziomie międzykostnym (Struktury: pochyłe przednie, pochyłe środkowe, korzeń nerwu C5, korzeń nerwu C6)
• Splot ramienny na poziomie pachowym (Struktury: tętnica pachowa, żyła pachowa, ścięgno stawowe, nerw pośrodkowy, nerw mięśniowo-skórny, nerw promieniowy, nerw łokciowy)
• Płaszczyzna prostownika kręgosłupa (Struktury: wyrostek poprzeczny, grupa mięśni prostownika grzbietu)
• Płaszczyzna pochewki mięśnia prostego brzucha (Struktury: pochewka mięśnia prostego brzucha, pochewka mięśnia prostego brzucha (warstwa przednia), pochewka mięśnia prostego brzucha (warstwa tylna), otrzewna)
• Kanał przywodziciela (Struktury: tętnica udowa, mięsień krawiecki, nerw odpiszczelowy/kompleks nerwowy)
• Nerw kulszowy na poziomie podkolanowym (Struktury: nerw kulszowy)

Standaryzacja badań ultrasonograficznych wykorzystywanych do oceny:

Filmy z USG i klatki nieruchome zostaną poddane przeglądowi podczas wcześniejszego badania (OHSU), w tym:

1. Czy to badanie ultrasonograficzne daje prawidłowy widok dla tego bloku? [Tak nie]
2. Czy film lub klatka nieruchoma zawiera jakąś nietypową anatomię? [Tak nie]

Odpowiedź na pytanie 1 musi brzmieć „tak”, a na pytanie 2 musi brzmieć „nie”, aby skan został włączony do niniejszego badania.

Wybór skanów ultrasonograficznych do oceny:

Z akceptowalnych badań ultrasonograficznych zostanie wybranych (losowo) pięć dla każdego regionu. Zostanie to zrobione dla każdego z sześciu regionów bloków, co daje w sumie 30 skanów/nieruchomych obrazów. Odpowiednia nieruchoma klatka w każdej sekwencji skanowania zostanie wybrana przez badaczy i zapisana jako plik obrazu w formacie Portable Network Graphic (PNG) do późniejszej segmentacji.

Recenzenci eksperci:

Około 15 ekspertów UGRA zostanie zatrudnionych z ośrodków w Wielkiej Brytanii. Z każdego z siedmiu ośrodków zostanie zrekrutowanych po 1-3:

• Rada Zdrowia Uniwersytetu Aneurin Bevan
• Guy's & St Thomas' NHS Foundation Trust
• NHS Greater Glasgow & Clyde
• NHS Tayside
• Oxford University Hospitals NHS Foundation Trust
• Imperial College Healthcare NHS Trust
• Royal Cornwall Hospitals NHS Trust

Wszyscy eksperci muszą posiadać uznawane w Wielkiej Brytanii kwalifikacje do niezależnej praktyki anestezjologicznej (tj. posiadać kwalifikacje do samodzielnego wykonywania UGRA i nadzorowania innych) oraz być członkami odpowiedniego stowarzyszenia zawodowego (np. RA-UK, ESRA, ASRA). Muszą również spełniać co najmniej trzy elementy następujących kryteriów:

• Ukończone zaawansowane szkolenie w UGRA lub ponad 10 lat samodzielnej praktyki w UGRA
• Posiadać kwalifikacje związane z UGRA (np. EDRA, wyższy stopień lub równoważny)
• Regularnie zapewnia bezpośrednią opiekę kliniczną za pomocą UGRA, w tym w przypadku operacji „na jawie”, tam gdzie jest to wskazane
• Regularnie uczy UGRA w trakcie swojej pracy klinicznej, w tym zaawansowanych technik (bloki Plan B/C/D) tam, gdzie jest to wskazane

Definiowanie podstawowej prawdy:

Eksperci UGRA obejrzą każdy film po kolei na tablecie. Na koniec każdego z nich zostaną poproszeni o zaznaczenie za pomocą tabletu i rysika granic odpowiednich struktur anatomicznych (wymienionych powyżej) dla odpowiadającego im nieruchomego obrazu.

We wszystkich regionach ocenia się 21 struktur anatomicznych. Każdy region będzie reprezentowany przez pięć skanów ultrasonograficznych. W ten sposób 105 struktur (21 x 5) zostanie ocenionych przez około 15 ekspertów. Eksperckie maski segmentacji (dla każdej struktury z adnotacjami) zostaną przetworzone w następujący sposób, aby uzyskać średnią maskę dla każdej struktury:

• Każda maska ​​segmentacji, ms, dla danej struktury zostanie podzielona na segmenty w taki sposób, że ms = f(m) = {1 jeśli maska ​​jest obecna 0 jeśli maska ​​nie jest obecna
• Dla każdego piksela ps klatki zostaną zsumowane we wszystkich n maskach segmentacji
• To da ostateczną maskę, mf, gdzie mf = { p : 0 ≤ p ≤ n }
• Mf zostanie następnie przefiltrowane z progiem takim, że mt = f2(mt) = { 1 jeśli pf > t n 0 w przeciwnym razie

W powyższym opisie ms reprezentuje maskę segmentacji utworzoną przez każdego eksperta. Obszarom otoczonym przez eksperta konturem segmentacji zostanie przypisana wartość liczbowa 1 (0, jeśli nie jest otoczony obszarem segmentacji). Każdy piksel w ostatecznej masce (mf) zostanie zsumowany we wszystkich (n) maskach segmentacji ekspertów, dając ostateczną wartość 0 - n. Co najmniej 75% ekspertów musi umieścić piksel w swojej indywidualnej masce segmentacji, aby piksel został uwzględniony w ogólnej podstawowej prawdzie. Wybrano ≥75%, aby zachować zgodność z mocnymi zaleceniami sformułowanymi we wcześniejszym badaniu Delphi. Na koniec mf zostanie następnie przefiltrowane na tym progu w celu wytworzenia podstawowej maski prawdy (mt). Algorytm zdefiniowany powyżej zostanie uruchomiony przy użyciu języka Python2 w jupyter-lab („Projekt Jupyter”).

Zmienność w analizie eksperckiej:

Korelacja w ocenach ekspertów zostanie porównana za pomocą współczynników Dice/Intersection over Union (IoU) i Hausdorffa. Kości/IoU będą używane dla wszystkich struktur z wyjątkiem tych, które są oznaczone niezamkniętym obszarem, gdzie zastosowany zostanie współczynnik Hausdorffa. Struktury te to:

• Wspólny ścięgno
• Proces poprzeczny
• Pochewka mięśnia prostego (warstwa przednia)
• Pochewka mięśnia prostego (warstwa tylna)
• Otrzewna

Porównanie do ScanNav Anatomy PNB:

Podstawowa prawda zapewni ekspercki „złoty standard”, z którym będzie porównywany ScanNav Anatomy PNB. Poziom korelacji podświetlenia ScanNav Anatomy PNB zostanie porównany z prawdą naziemną eksperta w taki sam sposób statystyczny jak powyżej