Ультразвук с оптическим захватом движения для детской ДЛТ

За последние годы наблюдается тенденция к увеличению заболеваемости мочекаменной болезнью у детей, и дистанционная ударно-волновая литотрипсия (ДУВЛ) стала одним из наиболее важных методов малоинвазивного лечения камней верхних мочевых путей у детей. В настоящее время широко используемый клинический режим ультразвуковой механической сопряженной локализации страдает от таких проблем, как ограниченная степень свободы сканирования и трудности с интуитивным пониманием пространственного соотношения между камнем и фокусной точкой. Эти проблемы приводят к увеличению времени предварительной локализации камня, значительной зависимости от опыта оператора и крутой кривой обучения для молодых врачей и врачей первичного звена, что ограничивает стандартизацию и широкое распространение ДУВЛ у детей.

На основе существующего оборудования для ДУВЛ в рамках данного проекта была самостоятельно разработана «Система предварительной ультразвуковой локализации с оптическим захватом движения». Используя многокамерный инфракрасный захват движения для получения 3D-позиции ультразвукового датчика и источника ударной волны в реальном времени и создавая единую систему пространственных координат, система обеспечивает автоматическое преобразование и визуальное отображение положения камня с ультразвукового изображения на координаты фокусной точки ударной волны. Это позволяет оператору быстро завершить предварительную локализацию фокусной точки после свободного сканирования для поиска камня. Результаты предварительных исследований на фантомах и начальных клинических пилотных экспериментов показывают, что при сохранении стандартного рабочего процесса ДУВЛ данная система может значительно сократить время первой эффективной предварительной локализации детских камней примерно с 15 минут до около 5 минут, без значительного снижения показателя очистки от камней. Это говорит о том, что технология обладает хорошей инженерной осуществимостью и перспективами клинического применения.

В данном исследовании предлагается провести одноцентровое, проспективное, простое слепое рандомизированное контролируемое клиническое испытание. Дети с камнями верхних мочевых путей, подходящие для ДУВЛ, будут случайным образом распределены в соотношении 1:1 в экспериментальную группу и контрольную группу. Экспериментальная группа будет использовать систему предварительной ультразвуковой локализации с оптическим захватом движения для предварительной локализации камня, в то время как контрольная группа будет использовать стандартный метод ультразвуковой механической сопряженной локализации.

**Первичной конечной точкой** является время до первой эффективной предварительной локализации камня. **Вторичными исходами** являются показатель очистки от камней, оцененный с помощью визуализации через 4 и 12 недель после операции, общее количество высвобожденных ударных волн и общая энергия, общее время процедуры, частота интраоперационных и послеоперационных осложнений, дозировка седации/анестезии и удовлетворенность семьи. Кроме того, исследование систематически оценит влияние системы на кривые обучения врачей и интенсивность работы путем анализа показателя успешности локализации операторов с разным уровнем опыта, кривых обучения (тенденция времени локализации в зависимости от количества случаев) и субъективных оценок рабочей нагрузки.

Основной научный вопрос, на который данный проект нацелен ответить: Может ли предварительная ультразвуковая локализация с оптическим захватом движения при условии сохранения терапевтической эффективности и безопасности ДУВЛ у детей значительно повысить эффективность локализации камня, снизить рабочую нагрузку оператора и сократить кривую обучения для молодых врачей, тем самым повысив стандартизацию и доступность ДУВЛ у детей? Ожидаемые результаты обеспечат доказательную основу для оптимизации режимов локализации при ДУВЛ у детей и разработки соответствующих технических стандартов и программ обучения. Кроме того, они заложат основу для клинической валидации будущих интеллектуальных литотрипсионных систем, интегрирующих такие функции, как интеллектуальное распознавание и автоматическое отслеживание роботизированной рукой.