Ultrassonografia Assistida por Captura de Movimento Ótico para ESWL Pediátrico

A incidência de cálculos do sistema urinário pediátrico tem mostrado uma tendência ascendente nos últimos anos, e a Litotripsia Extracorpórea por Ondas de Choque (ESWL) tornou-se um dos tratamentos minimamente invasivos mais importantes para cálculos do trato urinário superior pediátrico. Atualmente, o modo de localização por acoplamento mecânico de ultrassom amplamente utilizado clinicamente sofre de problemas como graus de liberdade de digitalização limitados e dificuldade em compreender intuitivamente a relação espacial entre o cálculo e o ponto focal. Estes problemas levam a tempos de pré-localização do cálculo prolongados, dependência significativa da experiência do operador e uma curva de aprendizagem íngreme para médicos jovens e de cuidados primários, restringindo assim a padronização e a promoção generalizada da ESWL pediátrica.

Com base em equipamentos de ESWL existentes, este projeto constrói independentemente um "Sistema de Pré-localização por Ultrassom Assistido por Captura de Movimento Ótico". Ao utilizar a captura de movimento por infravermelhos multicâmara para adquirir a pose 3D da sonda de ultrassom e da fonte de ondas de choque em tempo real e estabelecendo um sistema de coordenadas espaciais unificado, o sistema alcança a conversão automática e a visualização da posição do cálculo da imagem de ultrassom para as coordenadas do ponto focal da onda de choque. Isto orienta o operador a completar rapidamente a pré-localização do ponto focal após digitalizar livremente o cálculo. Resultados de estudos preliminares com fantomas e experimentos clínicos piloto iniciais indicam que, mantendo o fluxo de trabalho de ESWL de rotina, este sistema pode reduzir significativamente o tempo de primeira pré-localização eficaz para cálculos pediátricos de aproximadamente 15 minutos para cerca de 5 minutos, sem uma diminuição significativa na taxa de eliminação do cálculo. Isto sugere que a tecnologia possui boa viabilidade de engenharia e perspetivas de aplicação clínica.

Este estudo propõe realizar um ensaio clínico randomizado controlado, prospetivo, simples-cego e de centro único. Pacientes pediátricos com cálculos do trato urinário superior elegíveis para ESWL serão aleatoriamente atribuídos 1:1 a um grupo experimental e um grupo de controlo. O grupo experimental utilizará o Sistema de Pré-localização por Ultrassom Assistido por Captura de Movimento Ótico para pré-localização do cálculo, enquanto o grupo de controlo utilizará o método de localização por acoplamento mecânico de ultrassom de rotina.

O **desfecho primário** é o tempo até a primeira pré-localização eficaz do cálculo. **Desfechos secundários** incluem a taxa de eliminação do cálculo avaliada por imagem às 4 e 12 semanas após a operação, o número total de ondas de choque libertadas e a energia total, o tempo total do procedimento, taxas de complicações intraoperatórias e pós-operatórias, dosagem de sedação/anestesia e satisfação familiar. Adicionalmente, o estudo avaliará sistematicamente o impacto do sistema nas curvas de aprendizagem dos médicos e na intensidade de trabalho, analisando a taxa de sucesso de localização de operadores com diferentes níveis de experiência, curvas de aprendizagem (tendência do tempo de localização versus número de casos) e pontuações subjetivas de carga de trabalho.

A questão científica central que este projeto visa responder é: Sob a premissa de não comprometer a eficácia terapêutica e segurança da ESWL pediátrica, pode a pré-localização por ultrassom assistida por captura de movimento ótico melhorar significativamente a eficiência da localização do cálculo, reduzir a carga de trabalho do operador e encurtar a curva de aprendizagem para médicos jovens, melhorando assim a padronização e a acessibilidade da ESWL pediátrica? Os resultados esperados fornecerão uma base fundamentada em evidências para otimizar os modos de localização da ESWL pediátrica e formular normas técnicas relevantes e programas de formação. Além disso, estabelecerá a base de validação clínica para futuros sistemas de litotripsia inteligente integrando funções como identificação inteligente e seguimento automático por braço robótico.