HoloLens: ett objektivt alternativ till operatörens minne (Hololens)

USA:s vägledning för epiduralbedövning är fortfarande utmanande på grund av anatomiska och tekniska begränsningar som är beroende av operatörens minne för att imitera exakt nålbana. För att lösa problemet designade och utvecklade studiens utredare den första modellen av ett live anatomiskt holografiskt märkningssystem med hjälp av Microsoft HoloLens, ett verktyg för förstärkt verklighet, för att tillhandahålla en överlagd amerikansk bild som ett objektivt alternativ till operatörens minne. I den här studien kommer den föreslagna metoden att användas för att noggrant och lätt styra nålinsättningen, vilket leder till framgång för epiduralplaceringen och minskad procedurtid. Baserat på tidigare publicerade och data från SHSC-institutionen krävde medelplacering av thorax epidural analgesi 10 minuter med en standardavvikelse på 3 minuter. En minskning av ingreppstiden kommer att minska patienternas obehag, öka effektiviteten i block och operationssalar och därigenom minska sjukhuskostnaderna och användas för anatomiskt utmanande patienter.

Utredarna antar att användning av förstärkt verklighet genom HoloLens kommer att leda till implementering av ett nyutvecklat virtuellt holografiskt "genomsynsverktyg" för neuraxiell anestesiteknik som kommer att öka nålens noggrannhet och minska procedurtiden.

Studiens huvudfråga är att bedöma noggrannheten i den utvecklade applikationen. I synnerhet kommer studien att avgöra om en holografisk markering av platsen för nålens införande och optimal vinkling kommer att öka nålens noggrannhet och minska procedurtiden genom att öka den första tidigare framgången jämfört med traditionella ultraljudsbaserade landmärkebaserade tekniker.

Metoden som föreslås i denna studie är verkligen innovativ i medicinskt innehåll, involverar ett partnerskap med mjukvaru- och ingenjörsexperter. Studien kommer att leda till implementering av ett nytt objektivt verktyg, vars validering kommer att skapa en tillgänglig, kostnadseffektiv teknik som kommer att minska patienternas sjuklighet och öka förfarandets framgångsfrekvens. Denna "state-of-the-art" teknologi kan användas för alternativa procedurer såsom perifer nervblockad hos patienter som inte enkelt kan placeras för levande amerikanska tekniker. Denna studie kommer också att generera ett kunskapsbaserat tillvägagångssätt som kan användas som ett undervisnings- och kliniskt verktyg lokalt vid institutioner som har en anatomiskt svår befolkning (t. trauma, obstetriska patienter) vid Sunnybrook Health Sciences Center och runt om i världen, där resurserna är minsta möjliga.

Detta är en prospektiv kohort randomiserad studie. Med institutionellt etiskt godkännande och efter att ha erhållit både skriftligt informerat samtycke och muntligt samtycke från deltagarna, kommer 84 thorax epidurala händelser att bedömas. En amerikansk 3D Phantom-modell för bröstryggen som använder anatomifiler från BodyParts3D-biblioteket med öppen källkod, konstruerade av en grupp mjukvaru- och ingenjörsexperter och tillgänglig för övning för narkosläkare. Vår 3D Phantom-modell har liknande palpationsegenskaper som en patient som efterliknar en standardförlust av motstånd mot saltlösning som uppstår när en nål kommer in i ryggmärgskanalen. Den holografiska kartläggningsmetoden kommer att praktiseras av narkosläkare på Phantom-modellen tills de känner sig bekväma med systemet innan studiestarten. Deltagare kommer att rekryteras från pre-anestesimottagningen. Endast deltagare som uppfyller inklusionskriterierna kommer att kontaktas för deltagande i denna studie (tabell 1, inklusions-/exklusionskriterier, studieprotokoll). Narkosläkarna kommer att randomiseras till: Grupp 1, landmärkesbaserad thorax epiduralteknik (kontroll) eller, Grupp 2, HoloLens-assisterad thorax epiduralteknik (intervention), där nålen kommer att sättas in med hjälp av en omedelbart skapad holografisk bana. SHS-centret har ett dedikerat regionalt blockrum och fyra regionala expertanestesiläkare i den USA-styrda thorax epiduraltekniken och är bekväma med HoloLens. Innan studiestarten kommer narkosläkare att öva på att sätta in nål på fantommodellen genom att försöka sätta in nål 20Xeach, eller tills de känner sig bekväma med verktyget, medan de bär HoloLens. Andra aspekter av patientvården kommer att följa standarden för vården på centret. Data kommer att samlas in av narkosläkare och inkluderar patienters kirurgisk/buksmärtabedömning under epiduralingrepp och postoperativt, och frågeformulär om deras erfarenhet av att använda HoloLens.

Data kommer att valideras för att möjliggöra optimering och ytterligare implementering av ny teknologi.

1. Inklusionskriterier/narkosläkare:

   • Utbildad i USA-vägledd epiduralteknik med gemenskap
   • Utförde >100 thorax US-guidade epidurala procedurer

2. Uteslutningskriterier/patienter:

   • ålder >18
   • Brist på verbalt patientsamtycke efter studieintroduktion

Kontrollgruppen kommer att krävas för att avgöra om hologramkartläggning och metodik verkligen ger en noggrannhet av den holografiska banan och skapa en levande vägkarta för nålbanan gömd under patientens hud. Studiedeltagare kommer när som helst att dras tillbaka från studien på deras begäran.

För att ta itu med denna studie specifika mål om huruvida HoloLens-applikationen, som är utformad för att tillåta en holografisk markering av nålinsättningsstället och optimal vinkling, skulle 1) minska procedurens tid genom att öka den första tidigare framgången när den används som en guide till det thoracale epidurala utrymmet; och 2) öka nålens noggrannhet jämfört med traditionella ultraljudsbaserade tekniker, en observatör (dvs. anestesiolog) kommer att dokumentera följande:

1. tiden till slutförandet av proceduren från hudpunktion till tidpunkten då Tuohy-nålen dras ut;
2. antalet nålrörelser (i valfri riktning/omriktning)
3. antal gjorda hudpunkteringar;
4. patienternas smärtpoäng under ingreppet och postoperativt med hjälp av den numeriska betygsskalan (NRS);
5. eventuella komplikationer under proceduren såsom parestesier, duralpunkteringar;
6. behovet av patientkontrollerad analgesi (PCA) i PACU (som utgör misslyckande av epidural).