Gesti chirurgici come metodo per quantificare la prestazione chirurgica e prevedere i risultati del paziente

npj Medicina Digitale volume 5, numero articolo: 187 (2022) Citare questo articolo

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La qualità con cui viene eseguito un intervento chirurgico influisce sui risultati del paziente; tuttavia, la quantificazione oggettiva della performance rimane una sfida irrisolta. Decostruire una procedura in “gesti” discreti strumento-tessuto è un modo emergente di comprendere la chirurgia. Per stabilire questo paradigma in una procedura in cui la prestazione è il fattore più importante per i risultati del paziente, identifichiamo 34.323 gesti individuali eseguiti in 80 prostatectomie radicali assistite da robot con risparmio dei nervi provenienti da due centri medici internazionali. I gesti sono classificati in nove distinti gesti di dissezione (ad esempio, taglio a caldo) e quattro gesti di supporto (ad esempio, retrazione). Il nostro risultato primario è identificare i fattori che influenzano il recupero della funzione erettile (EF) di un paziente dopo una prostatectomia radicale. Abbiamo scoperto che un minore utilizzo del taglio a caldo e un maggiore utilizzo del peel/push sono statisticamente associati a una migliore possibilità di recupero dell’EF in 1 anno. I nostri risultati mostrano anche interazioni tra l’esperienza del chirurgo e i tipi di gesto: la selezione di gesti simili ha prodotto tassi di recupero dell’EF diversi a seconda dell’esperienza del chirurgo. Per convalidare ulteriormente questo quadro, due team costruiscono in modo indipendente modelli distinti di apprendimento automatico utilizzando sequenze di gesti rispetto alle caratteristiche cliniche tradizionali per prevedere l'EF a 1 anno. In entrambi i modelli, le sequenze di gesti sono in grado di prevedere meglio l'EF a 1 anno (Team 1: AUC 0,77, IC 95% 0,73–0,81; Team 2: AUC 0,68, IC 95% 0,66–0,70) rispetto alle caratteristiche cliniche tradizionali (Team 1: AUC 0,69, IC 95% 0,65–0,73; Gruppo 2: AUC 0,65, IC 95% 0,62–0,68). I nostri risultati suggeriscono che i gesti forniscono un metodo granulare per indicare oggettivamente le prestazioni e i risultati chirurgici. L'applicazione di questa metodologia ad altri interventi chirurgici può portare a scoperte sui metodi per migliorare la chirurgia.

Negli ultimi dieci anni, prove crescenti hanno dimostrato che la performance chirurgica ha un impatto significativo sui risultati chirurgici1,2. Ad esempio, una minore abilità operativa nel bypass gastrico laparoscopico è associata a tassi di complicanze più elevati, tassi di mortalità più elevati, interventi più lunghi e tassi più elevati di reintervento e riammissione1. Per migliorare i risultati chirurgici, è necessario innanzitutto quantificare la performance chirurgica3. Tuttavia, resta ancora difficile raggiungere questo obiettivo oggettivamente.

I gesti chirurgici, definiti come la più piccola interazione significativa di uno strumento chirurgico con il tessuto umano4,5, rappresentano un nuovo approccio per decostruire la chirurgia. Hanno il potenziale per quantificare oggettivamente l'intervento chirurgico e fornire al contempo un feedback utilizzabile ai tirocinanti. In precedenza, abbiamo sviluppato un sistema di classificazione dei gesti chirurgici di dissezione costituito da nove distinti gesti di dissezione (ad esempio, taglio freddo) e quattro gesti di supporto (ad esempio, retrazione) (Fig. 1a)5. Abbiamo scoperto che diverse selezioni di gesti chirurgici durante la fase di dissezione ilare della nefrectomia parziale assistita da robot possono distinguere l'esperienza dei chirurghi5. Tuttavia, non è ancora chiaro se i diversi gesti chirurgici siano associati ai risultati del paziente dopo l’intervento.

una classificazione dei gesti, inclusi 9 gesti di dissezione e 4 gesti di supporto. b Sequenze di gesti che risparmiano i nervi codificati a colori (mostrano solo i primi 100 gesti). I colori rappresentavano i gesti corrispondenti in a. c Processo di costruzione del modello di previsione del recupero dell’EF su un anno. Due team hanno costruito e testato in modo indipendente i propri modelli di previsione per confermare la riproducibilità dei risultati.

La prostatectomia radicale assistita da robot (RARP), il trattamento più comune per il cancro alla prostata, è un caso di test ideale per valutare se i gesti chirurgici sono correlati ai risultati di un paziente perché ha un risultato funzionale concreto, facilmente misurabile e altamente associato alla prestazione chirurgica6. La disfunzione erettile dopo RARP ha un profondo impatto sulla qualità della vita di un uomo e oltre il 60% degli uomini sperimenta questa complicanza a lungo termine a causa della lesione dei nervi che corrono lungo la prostata7. Durante la riserva nervosa (NS), i chirurghi staccano delicatamente questi nervi dalla prostata. Piccoli cambiamenti nella tecnica di dissezione di un chirurgo possono avere un impatto importante sul recupero della potenza del paziente8. Ampie prove suggeriscono che le prestazioni di un chirurgo sono importanti: mentre i pazienti dei chirurghi di livello superiore hanno quasi il 50% di possibilità di recuperare la potenza, i pazienti dei chirurghi di livello inferiore hanno meno del 20% di probabilità9.