Caracterização Automática do Quadril Neonatal por Ultrassom

OBJETIVOS DO ESTUDO Investigar o uso de uma nova abordagem para extração precisa e automática de superfícies ósseas, cartilaginosas e musculares de imagens de US 3D e caracterizar automaticamente o quadril infantil DDH. Para avaliar o desempenho da abordagem baseada em US 3D, compararemos os resultados com imagens regulares de US 2D dos mesmos pacientes dos arquivos de radiologia de nossa instituição.

HIPÓTESE Nossa hipótese é que os limites de osso/cartilagem extraídos automaticamente podem fornecer informações úteis sobre DDQ, permitir diagnósticos mais confiáveis ​​e reprodutíveis e reduzir falsos diagnósticos positivos e negativos de DDQ. O uso de US 3D pode revelar métricas de doença ou displasia clinicamente significativas que têm o potencial de alterar os procedimentos de diagnóstico.

MIRA:

1. Para determinar se as superfícies de osso/cartilagem 3D extraídas automaticamente fornecem informações úteis (ou seja, métricas de doença ou displasia) durante a avaliação de DDH e fornecem melhor visualização da anatomia do quadril infantil em comparação com a avaliação de DDH 2D regular baseada em US.
2. Para determinar se o diagnóstico de DDH usando as imagens 3D dos EUA reduz as taxas de falsos positivos e falsos negativos dependentes do operador.
3. Determinar se as métricas de displasia baseadas em US 3D são tão valiosas no rastreamento da progressão da doença quanto as métricas de displasia baseadas em US 2D.

MÉTODO DE PESQUISA Os pais e seus filhos encaminhados à Clínica Ortopédica de nossa instituição por suspeita ou diagnóstico de DDQ serão abordados pela equipe de pesquisa do Departamento de Ortopedia para participar do estudo. Esperamos atingir um n = 75, pois esperamos que 33% sejam perdidos no acompanhamento. Uma vez que os bebês elegíveis tenham sido identificados pela equipe clínica, a equipe de pesquisa delineará o estudo e obterá o consentimento informado. Os pais serão informados das quatro sessões de varredura adicionais que gostaríamos de coletar. Dois cirurgiões ortopédicos separados realizarão uma das sessões de varredura 3D e uma 2D, de modo a avaliar a confiabilidade entre avaliadores. Para avaliar a confiabilidade intraavaliador, cada sessão de varredura consistirá em 2 varreduras sucessivas.

Um dos principais objetivos deste estudo é mostrar que a extração/análise automatizada de imagens por US 3D pode reproduzir os achados de um clínico especialista treinado no diagnóstico de DDQ. As imagens 3D serão processadas usando o método de processamento de imagem baseado em recurso de fase local ponderada em confiança. Consequentemente, as métricas de displasia podem ser comparadas diretamente entre dois especialistas para determinar a viabilidade dessa abordagem. Caso esse método se mostre eficaz, um estudo mais aprofundado poderia investigar se esse aspecto do atendimento ao paciente poderia ser responsabilidade dos profissionais de enfermagem.

Um objetivo secundário deste estudo é avaliar como o US 3D se compara ao US 2D no rastreamento da progressão da DDH. Para investigar isso, daremos aos pais a opção de optar por um segundo conjunto de exames de US se for necessário que seu bebê retorne à clínica para tratamento de acompanhamento. Este não será um critério obrigatório para inclusão no estudo. No entanto, como a prática clínica atual envolve a verificação da progressão da DDQ com US 2D, ela fornecerá informações adicionais que podem ser valiosas para comparar os dois métodos de varredura no rastreamento da progressão da DDQ. Esta opção será apresentada aos pais na forma de uma caixa de seleção no formulário de consentimento para que eles optem por participar, se assim o desejarem.

ANÁLISE DE DADOS A confiabilidade e a precisão das métricas de displasia derivadas de imagens 3D serão comparadas com as imagens padrão de US em modo B 2D em termos de variabilidade nas medições entre avaliadores e intraavaliadores. Para significância estatística de melhora no procedimento diagnóstico, precisamos de pelo menos 50 bebês com pelo menos um quadril afetado ou suspeita de quadril afetado com DDQ. Pedimos um tamanho de recrutamento de 75, pois acreditamos que pelo menos 33% serão perdidos no acompanhamento. Isso será obtido por meio da realização de um estudo de comparação entre as imagens de US 2D e 3D coletadas para cada paciente em cada consulta clínica. Cirurgiões ortopédicos de nossa instituição serão solicitados a identificar características importantes de ambas as imagens de US (processadas e não processadas). Para imagens 2D, os cirurgiões medirão os ângulos α e ß e a porcentagem de cobertura do fêmur. A confiabilidade intra e interavaliadores será calculada usando os escores kappa. Para imagens 3D, perfis de ângulos α e ß e cobertura percentual tridimensional do fêmur (ou seja, cobertura de volume em vez de cobertura de superfície), será medida. Essas medidas manuais serão comparadas com as medidas determinadas pela extração e análise automática de imagens para testar a melhoria no procedimento diagnóstico.