专家和 ScanNav Anatomy PNB 在确定超声引导区域麻醉的声解剖结构时的有效性

伦理批准：

本研究中使用的超声扫描/静止帧图像是从俄勒冈健康与科学大学 (OHSU) (ClinicalTrials.gov) 进行的一项早期研究中获得的 参考：NCT04906018）。 OHSU 机构审查委员会批准 (STUDY00022920) 用于收集超声扫描。

牛津大学医学科学研究伦理委员会 (R75449/RE001) 已获得区域麻醉专家评估这些扫描的伦理批准。

包括的区块区域：

Delphi 研究在研究计划的早期进行：“关于在超声引导区域麻醉中执行 A 计划块的超声识别最小解剖结构的国际共识：英国区域麻醉 Delphi 研究”（目前未发表的工作）。

由于 ScanNav Anatomy PNB 已经对除股神经阻滞之外的所有这些阻滞进行了开发和验证工作，因此该项目将考虑其余六个 A 计划阻滞区域。 这些区域（和评估的结构）是：

• 斜角肌间层臂丛神经（结构：前斜角肌、中斜角肌、C5神经根、C6神经根）
• 腋水平臂丛神经（结构：腋动脉、腋静脉、联合肌腱、正中神经、肌皮神经、桡神经、尺神经）
• 竖脊肌平面（结构：横突、竖脊肌肌群）
• 直肌鞘平面（结构：腹直肌、直肌鞘（前层）、直肌鞘（后层）、腹膜）
• 内收管（结构：股动脉、缝匠肌、隐神经/神经复合体）
• 腘水平坐骨神经（结构：坐骨神经）

用于评估的超声扫描标准化：

超声视频和静止帧将在早期 (OHSU) 研究期间接受审查，包括以下内容：

1. 此超声扫描是否获得了该街区的正确视图？ [是/否]
2. 视频或静帧是否包含任何非典型解剖结构？ [是/否]

问题 1 的答案必须为“是”，问题 2 的答案必须为“否”才能将扫描纳入本研究。

选择超声扫描进行评估：

在可接受的超声波扫描中，将为每个区域（随机）选择五个。 这将针对六个块区域中的每一个进行，总共提供总共 30 个扫描/静止帧图像。 研究人员将在每个扫描序列中选择一个合适的静止帧，并将其保存为便携式网络图形 (PNG) 格式的图像文件，以供以后分割。

评审专家：

将从英国的中心招募大约 15 名 UGRA 专家。 将从七个中心中的每个中心招募三名：

• Aneurin Bevan 大学健康委员会
• 盖伊和圣托马斯 NHS 基金会信托基金
• NHS 大格拉斯哥和克莱德
• NHS泰赛德
• 牛津大学医院 NHS 基金会信托
• 帝国理工学院医疗保健 NHS 信托
• 皇家康沃尔医院 NHS 信托

所有专家都必须持有英国认可的麻醉独立执业资格（即有资格独立执行 UGRA 并监督他人），并且是相关专业协会（例如 RA-UK、ESRA、ASRA）的成员。 他们还必须满足以下标准中的至少三个要素：

• 在 UGRA 完成高级培训或在 UGRA 独立执业超过 10 年
• 持有与 UGRA 相关的资格（例如 EDRA、更高学位或同等学历）
• 使用 UGRA 定期提供直接临床护理，包括在需要时进行“清醒”手术
• 在他们的临床工作过程中定期教授 UGRA，包括指示的高级技术（计划 B/C/D 块）

定义基本事实：

UGRA 专家将依次在平板电脑上观看每个视频。 在每个结束时，他们将被要求使用平板电脑和手写笔标记相应静止帧图像的相关解剖结构（上面列出）的边界。

评估的所有区域共有 21 个解剖结构。 每个区域将由五次超声波扫描代表。 因此，大约 15 位专家将分别评估 105 个结构 (21 x 5)。 专家分割掩码（针对每个注释结构）将按以下方式处理，以得出每个结构的平均掩码：

• 给定结构的每个分割掩码 ms 将被分割，使得 ms = f(m) = {1 如果掩码存在 0 如果掩码不存在
• 对于每个像素 ps，帧将在所有 n 个分割掩码中求和
• 这将给出最终掩码 mf，其中 mf = { p : 0 ≤ p ≤ n }
• 然后将使用阈值过滤 mf，使得 mt = f2(mt) = { 1 if pf > t n 0 otherwise

在上面的描述中，ms 表示每个专家生成的分割掩码。 由专家分割轮廓包围的区域将分配一个数值 1（如果没有被分割区域包围则为 0）。 最终掩码 (mf) 中的每个像素将在专家的所有 (n) 个分割掩码中求和，以给出 0 - n 的最终值。 至少 75% 的专家必须将像素包含在他们各自的分割掩码中，以便该像素包含在整体地面实况中。 选择 ≥75% 是为了与早期 Delphi 研究中提出的强烈建议一致。 最后，然后将在此阈值处过滤 mf 以生成地面实况掩码 (mt)。 上面定义的算法将在 jupyter-lab（'Project Jupyter'）中使用 Python2 运行。

专家分析的可变性：

专家标记中的相关性将使用 Dice/Intersection over Union (IoU) 和 Hausdorff 系数进行比较。 Dice/IoU 将用于所有结构，但由非封闭区域标识的结构除外，在这些结构中将使用 Hausdorff 系数。 这些结构是：

• 联合肌腱
• 横突
• 直肌鞘（前层）
• 直肌鞘（后层）
• 腹膜

与 ScanNav Anatomy PNB 的比较：

地面实况将提供一个专家“黄金标准”，ScanNav Anatomy PNB 将与之进行比较。 ScanNav Anatomy PNB 突出显示的相关级别将以与上述相同的统计方式与专家地面实况进行比较