Prevedere le complicanze chirurgiche con il machine learning. È quanto sono riusciti a fare i ricercatori dell’Università della Florida che hanno sviluppato una piattaforma di apprendimento automatico (ML), chiamata MySurgeryRisk, in grado di prevedere le complicanze chirurgiche con la stessa precisione dei medici (in alcuni casi anche superiore).
La chirurgia e le potenziali complicanze postoperatorie offrono notevoli sfide per medici e pazienti. Secondo uno studio pubblicato su BMC Surgery nel 2021, il volume totale di interventi chirurgici importanti eseguiti ogni anno in tutto il mondo era stimato in 312,9 milioni nel 2012; si presume che il 7-15% di questi pazienti sperimenti una complicanza maggiore.
I ricercatori hanno creato MySurgeryRisk per aiutare a prevenire alcuni di questi risultati prevedendo i tassi di rischio per i pazienti che intendono sottoporsi a un intervento chirurgico. La piattaforma è stata sviluppata utilizzando 74mila procedure che coinvolgono 58mila pazienti adulti presso UF Health ed è stata addestrata a prevedere le complicanze chirurgiche utilizzando 135 variabili estratte dagli EMR (Electronic Medical Record) dei pazienti. Queste variabili includevano dati clinici, di laboratorio, farmaceutici, demografici e di altro tipo.
L’algoritmo è stato quindi incaricato di prevedere i soggiorni prolungati delle unità di terapia intensiva e il rischio di mortalità dopo le procedure. La piattaforma prevede anche il rischio di otto principali complicanze chirurgiche, tra cui problemi neurologici, problemi cardiovascolari, sepsi e lesioni renali acute.
MySurgeryRisk eguaglia e supera le capacità dei chirurghi
Dopo lo sviluppo e la formazione, i ricercatori hanno confrontato la capacità di MySurgeryRisk di prevedere le complicanze in 100 casi con le previsioni dei chirurghi per gli stessi casi. L’algoritmo ha funzionato alla pari con i chirurghi nel prevedere la probabilità di complicanze neurologiche, delirio, sepsi e ventilazione meccanica prolungata, ma li ha superati nel prevedere coaguli di sangue nelle vene.
Dopo aver elaborato i dati e fatto previsioni, lo strumento trasmette i risultati ai dispositivi mobili dei chirurghi per supportare il processo decisionale clinico. I ricercatori osservano che prevedere un rischio di complicanze più elevato per un paziente che pianifica un’operazione potrebbe portare a conversazioni paziente-clinico sull’opportunità di un intervento chirurgico. Queste previsioni sono utili anche per i medici con meno esperienza nella previsione delle complicanze.
Inoltre, lo strumento è prezioso per i chirurghi mentre si preparano a iniziare una procedura chirurgica. Con le previsioni di rischio di MySurgeryRisk, i chirurghi possono essere più strategici in sala operatoria, scegliendo potenzialmente di implementare tecniche aggiuntive, come la gestione individualizzata della pressione sanguigna, per migliorare i risultati nei pazienti.
MySurgeryRisk è stato convalidato con successo in due studi precedenti. Nel 2019, i ricercatori hanno confrontato le previsioni dello strumento con quelle di 20 medici, il che ha dimostrato che la piattaforma ha raggiunto prestazioni elevate. Il secondo studio ha testato l’accuratezza di MySurgeryRisk nel prevedere le otto complicanze postoperatorie precedentemente menzionate tra oltre 51mila pazienti chirurgici presso l’UF Health Shands Hospital tra il 2000 e il 2010. Lo strumento ha previsto le complicanze con una precisione che va dal 70% per le complicanze della ferita all’80% per la sepsi.
