HoloLens: объективная альтернатива памяти оператора (Hololens)

Руководство США по эпидуральной анестезии все еще сложно из-за анатомических и технических ограничений, которые полагаются на память оператора для имитации точной траектории иглы. Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали и разработали первую модель живой анатомической голографической системы маркировки с использованием Microsoft HoloLens, инструмента технологии дополненной реальности, для предоставления наложенного изображения США в качестве объективной альтернативы памяти оператора. В этом исследовании предложенная методология будет использоваться для точного и легкого направления введения иглы, что приведет к успеху эпидурального введения и сокращению времени процедуры. Основываясь на ранее опубликованных данных и данных учреждения SHSC, среднее время проведения торакальной эпидуральной анестезии требовало 10 минут при стандартном отклонении 3 минуты. Сокращение времени процедуры снизит дискомфорт для пациента, повысит эффективность блока и операционных, тем самым снизив расходы больницы, а также применительно к пациентам с анатомически сложными заболеваниями.

Исследователи предполагают, что использование дополненной реальности через HoloLens приведет к внедрению недавно разработанного виртуального голографического «прозрачного» инструмента для методов нейроаксиальной анестезии, который повысит точность иглы и сократит время процедуры.

Основным вопросом исследования является оценка точности разработанного приложения. В частности, исследование определит, будет ли голографическая маркировка места введения иглы и оптимального угла наклона повышать точность иглы и сокращать время процедуры за счет увеличения первого успеха в прошлом по сравнению с традиционными методами, основанными на ультразвуковых ориентирах.

Методология, предложенная в этом исследовании, является поистине инновационной по медицинскому содержанию, предполагает партнерство с экспертами в области программного обеспечения и инженерии. Исследование приведет к внедрению нового объективного инструмента, проверка которого позволит создать доступную и экономически эффективную технологию, которая снизит заболеваемость пациентов и повысит вероятность успеха процедуры. Эта «современная» технология может использоваться для альтернативных процедур, таких как блокада периферических нервов, у пациентов, положение которых не может быть легко позиционировано для методик УЗИ в реальном времени. Кроме того, это исследование позволит разработать подход, основанный на знаниях, который можно будет использовать в качестве учебного и клинического инструмента на местах в учреждениях с анатомически сложной популяцией (например, травмы, акушерские пациенты) в Центре медицинских наук Саннибрук и по всему миру, где ресурсы сведены к минимуму.

Это проспективное когортное рандомизированное исследование. С институционального этического одобрения и получения как письменного информированного согласия, так и устного согласия участников будут оценены 84 торакальных эпидуральных события. 3D-модель фантома грудного отдела позвоночника США с использованием файлов анатомии библиотеки BodyParts3D с открытым исходным кодом, созданная группой экспертов в области программного обеспечения и инженеров и доступная для практики анестезиологам. Наша 3D-модель фантома имеет сходные характеристики пальпации с пациентом, имитирующим стандартную потерю устойчивости к физиологическому раствору, которая происходит при введении иглы в полость позвоночного канала. Анестезиологи будут практиковать методологию голографического картирования на модели Phantom до тех пор, пока они не почувствуют себя комфортно с системой до начала исследования. Участники будут набраны из преданестезиологической клиники. К участию в этом исследовании будут допущены только те участники, которые соответствуют критериям включения (таблица 1, критерии включения/исключения, протокол исследования). Анестезиологи будут рандомизированы в группу 1, торакальная эпидуральная техника на основе ориентиров (контроль) или группа 2, торакальная эпидуральная техника с помощью HoloLens (вмешательство), где игла будет вставлена ​​с использованием мгновенно созданной голографической траектории. В центре SHS есть специальная региональная блок-комната и четыре региональных эксперта-анестезиолога, которые проводят торакальную эпидуральную анестезию под контролем США и чувствуют себя комфортно с HoloLens. Перед началом исследования анестезиологи будут практиковать введение иглы на фантомной модели, пытаясь ввести иглу 20 раз каждую или до тех пор, пока они не почувствуют себя комфортно с инструментом при ношении HoloLens. Другие аспекты ухода за пациентами будут соответствовать стандарту лечения в центре. Данные будут собираться анестезиологами и включать оценку хирургической/абдоминальной боли у пациентов во время эпидуральной процедуры и после операции, а также анкеты об их опыте использования HoloLens.

Данные будут проверены, чтобы обеспечить оптимизацию и дальнейшее внедрение новых технологий.

1. Критерии включения/анестезиологи:

   • Прошел обучение эпидуральной технике под контролем США со стипендией
   • Выполнено >100 эпидуральных процедур на грудной клетке под контролем УЗИ

2. Критерии исключения/пациенты:

   • возраст >18
   • Отсутствие словесного согласия пациента после введения в исследование

Контрольная группа должна будет определить, действительно ли картирование голограммы и методология обеспечивают точность голографической траектории, и создать живую дорожную карту для пути иглы, скрытого под кожей пациента. Участники исследования будут исключены из исследования по их запросу в любое время.

Для решения конкретных задач этого исследования, связанных с тем, будет ли приложение HoloLens, предназначенное для обеспечения голографической маркировки места введения иглы и оптимального угла наклона, 1) сократить время процедуры за счет увеличения первого прошедшего успеха при использовании в качестве ориентира для грудного эпидурального пространства; и 2) повысить точность иглы по сравнению с традиционными ультразвуковыми методами на основе ориентиров, наблюдатель (т.е. анестезиолог) документирует следующее:

1. время до завершения процедуры, начиная с прокола кожи и заканчивая извлечением иглы Туохи;
2. количество движений иглы (в любом направлении/перенаправлении)
3. количество сделанных проколов кожи;
4. оценка боли у пациентов во время процедуры и после операции по числовой оценочной шкале (NRS);
5. любые осложнения во время процедуры, такие как парестезии, проколы твердой мозговой оболочки;
6. необходимость в контролируемой пациентом анальгезии (КПА) в PACU (представляющая собой отказ от эпидуральной анестезии).