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# Ciencias de la Salud # Informática sanitaria

El papel de los sistemas de apoyo a la decisión clínica en la atención médica moderna

Los Sistemas de Soporte a la Decisión Clínica ayudan a los profesionales de la salud a tomar decisiones informadas para el cuidado de los pacientes.

Nicholas Gray, Helen Page, Iain Buchan, Dan W. Joyce

― 12 minilectura


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Los Sistemas de Soporte a la Decisión Clínica (CDSS) son herramientas diseñadas para ayudar a los profesionales de la salud a tomar mejores decisiones sobre el cuidado del paciente. Estos sistemas usan algoritmos que analizan datos médicos para ayudar a diagnosticar condiciones, sugerir opciones de tratamiento y predecir resultados. Piénsalo como un amigo útil que susurra buenos consejos durante una consulta médica, solo que este amigo es un programa de computadora con talento para los números y los datos.

El auge de las tecnologías impulsadas por datos

En los últimos años, el mundo ha visto un crecimiento rápido en tecnologías impulsadas por datos, especialmente inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML). Estos términos de moda se refieren a sistemas que pueden aprender de patrones de datos y mejorar con el tiempo. Cuando estas tecnologías se combinan con CDSS, tienen el potencial de mejorar la toma de decisiones. El resultado puede ser diagnósticos más precisos y planes de tratamiento personalizados.

Sin embargo, estos sistemas a menudo producen resultados que expresan incertidumbre. Por ejemplo, un sistema podría decir que hay un 70% de probabilidad de un diagnóstico particular. Ese porcentaje es útil, pero también plantea preguntas: ¿Qué significa realmente una probabilidad del 70% para un paciente específico? ¿Deberían estar preocupados o no?

Comunicar el riesgo en la atención médica

La comunicación del riesgo es crucial en la atención médica porque cómo se presenta la información puede afectar en gran medida lo que los pacientes y clínicos deciden hacer. Imagina una herramienta que calcula el riesgo de tener un ataque al corazón en los próximos diez años. Si un médico lee que un paciente tiene un riesgo del 30%, puede estar más inclinado a ofrecer medidas preventivas. Pero si ese mismo riesgo se expresa de manera deficiente o confusa, podría llevar a malentendidos.

Diferentes sistemas presentan el riesgo de varias maneras. Algunos usan porcentajes, mientras que otros utilizan ayudas visuales como arrays de íconos, que muestran una serie de íconos que representan personas, con un cierto número de ellos coloreados para indicar riesgo. Las visuales pueden ser geniales, pero deben ser claras. Nadie quiere estar mirando un gráfico de pastel confuso mientras trata de averiguar si deberían preocuparse por su corazón.

El desafío de la incertidumbre

La incertidumbre en la atención médica proviene de múltiples fuentes. A veces proviene del conocimiento médico incompleto o la complejidad de pacientes con múltiples enfermedades. Imagina tratar de resolver un rompecabezas pero faltan algunas piezas; eso es lo que se siente la incertidumbre en la medicina. Puede confundir a los clínicos y reducir su confianza en las recomendaciones de las herramientas de IA.

Una de las tareas esenciales en el desarrollo de CDSS es representar y comunicar esta incertidumbre de manera precisa. Si los pacientes y los médicos pueden comprender cuán incierto es el resultado de un modelo, pueden tomar decisiones más informadas.

Creando y desplegando CDSS

Construir un CDSS no es solo cocinar un algoritmo elegante. Comienza con seleccionar una pregunta médica, como predecir si un paciente podría tener cierta enfermedad. Luego, se necesita recopilar y analizar un montón de datos. Se debe elegir el algoritmo adecuado para extraer información de esos datos.

Después de diseñar el sistema, es esencial probarlo. Los desarrolladores deben asegurarse de que el CDSS sea seguro y efectivo antes de que llegue a la oficina de un médico. Finalmente, el CDSS debe ser fácil de usar. Después de todo, si los profesionales de la salud tienen problemas para usarlo, entonces, ¿cuál es el sentido de tener la herramienta en primer lugar?

La importancia de un diseño fácil de usar

Imagina a un médico que tiene que navegar por una interfaz complicada solo para encontrar el riesgo de un ataque al corazón. Eso es tan frustrante como tratar de leer un libro en la oscuridad. Una interfaz de usuario bien diseñada es crucial; debería proporcionar información clara rápidamente. Si el tiempo promedio ahorrado al usar un CDSS no es mayor que el tiempo gastado tratando de entenderlo, es hora de volver a empezar.

Usos comunes para CDSS

Los CDSS pueden servir para varios propósitos en la atención médica. Algunos de los roles que desempeñan incluyen:

  1. Predicción de Diagnósticos: Muchos sistemas buscan ayudar a predecir condiciones médicas basadas en datos de entrada. Por ejemplo, un sistema puede predecir la probabilidad de que un paciente desarrolle diabetes en función de varios factores de riesgo.

  2. Cálculo de Riesgos: Los CDSS pueden analizar y determinar el riesgo de ciertos resultados, como ataques al corazón o accidentes cerebrovasculares, ayudando a los médicos a tomar decisiones preventivas.

  3. Asesorar sobre Tratamientos: Algunos sistemas evalúan los beneficios o desventajas de tratamientos específicos, ayudando a los médicos a decidir el mejor curso de acción para sus pacientes.

  4. Filtrar Pacientes: Los CDSS pueden ayudar en el triaje de pacientes, guiando a los proveedores de atención médica sobre los próximos pasos en el cuidado del paciente.

  5. Monitoreo de Pacientes: Estos sistemas pueden ayudar a monitorear las condiciones de los pacientes, señalizando cuando alguien podría necesitar atención inmediata.

Cada uno de estos usos resalta la versatilidad de los CDSS en un entorno médico, demostrando que la tecnología realmente puede ayudar a los clínicos de varias maneras.

Las muchas caras de los algoritmos

Los CDSS emplean numerosos algoritmos para procesar datos. Uno de los más comunes es la regresión logística, que ayuda a predecir la probabilidad de un resultado particular, como si una persona tiene una enfermedad específica. Sin embargo, hay muchos otros algoritmos en juego. Algunos son sencillos y otros bastante complejos, dependiendo de la aplicación.

El punto clave es que cuando los sistemas de salud eligen sus algoritmos, deben ser transparentes y proporcionar razones claras detrás de sus selecciones. Si los médicos y pacientes entienden la lógica detrás de las recomendaciones, pueden sentirse más seguros acerca de las decisiones que toman basadas en estas herramientas.

Expresando y entendiendo la incertidumbre

Muchos CDSS usan números para expresar incertidumbre, a menudo en forma de probabilidades. Por ejemplo, un sistema podría dar una probabilidad del 70% de que un paciente desarrolle una enfermedad. Si bien esto puede proporcionar orientación, también puede crear confusión sobre lo que ese porcentaje significa para un paciente individual.

Diferentes técnicas pueden expresar esta incertidumbre de maneras más claras, como usando ayudas visuales o declaraciones de frecuencia natural. Por ejemplo, en lugar de decir que hay un 70% de probabilidad, un sistema podría decir: "De 100 pacientes similares, 70 probablemente desarrollen esta condición". Este lenguaje sencillo puede hacer que la información sea más accesible y fácil de entender.

El papel de las ayudas visuales

Las representaciones visuales de los riesgos pueden a veces transmitir información mejor que los números por sí solos. Por ejemplo, los arrays de íconos pueden proporcionar una visual clara de un grupo de personas, con un cierto número coloreados para mostrar cuántos están en riesgo. Este método puede aclarar el mensaje sin que los visitantes necesiten un título en estadística para comprenderlo.

Los colores también pueden comunicar riesgos de manera efectiva. El verde podría indicar bajo riesgo, el amarillo para moderado y el rojo para alto riesgo. Al igual que un semáforo, estas señales visuales pueden ayudar a los clínicos y pacientes a interpretar la información rápidamente.

Evaluando el rendimiento del CDSS

Una vez que un CDSS está en funcionamiento, medir su rendimiento se vuelve vital. Dos métodos comunes son la curva de Característica Operativa del Receptor (ROC) y las matrices de confusión. Estas herramientas evalúan qué tan bien el CDSS puede distinguir entre diferentes condiciones, ayudando a identificar si es confiable.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que un buen rendimiento en papel no siempre se traduce en buenos resultados clínicos. Por ejemplo, un sistema que predice el riesgo de suicidio podría tener una alta puntuación de precisión, pero si no identifica a alguien que realmente está en riesgo, las consecuencias podrían ser graves.

Tipos de incertidumbre en la toma de decisiones médicas

En medicina, hay dos tipos principales de incertidumbre:

  1. Incertidumbre Aleatoria: Este tipo proviene de la variabilidad natural y factores desconocidos. Por ejemplo, si el 10% de los pacientes con ciertos síntomas realmente tienen una enfermedad, todavía habrá incertidumbre sobre casos individuales.

  2. Incertidumbre Epistémica: Esto se relaciona con la falta de conocimiento o información incompleta. En la práctica, esto significa que a veces, los clínicos simplemente no saben si un paciente específico tiene una condición.

Para tomar decisiones informadas, es crucial que tanto clínicos como pacientes entiendan estas incertidumbres y reconozcan que los resultados probabilísticos (como un "30% de probabilidad") no siempre son definitivos.

La necesidad de una comunicación clara

Tanto los pacientes como los médicos se benefician de una comunicación clara sobre lo que significan los niveles de riesgo. Por ejemplo, un CDSS que predice apnea del sueño podría dar un resultado de "30% de probabilidad". Pero, ¿qué implica eso realmente? ¿Significa que el 30% de pacientes similares tiene la condición, o que podría ocurrir en el 30% de las noches?

Usar un lenguaje claro como "30 de 100 pacientes con síntomas similares pueden tener la enfermedad" proporciona claridad y ayuda a establecer expectativas realistas. Esto reduce las posibilidades de malentendidos que podrían llevar a estrés innecesario o decisiones médicas mal informadas.

El impacto de las reglas de decisión

Muchos CDSS presentan resultados como clasificaciones de alto o bajo riesgo. Sin embargo, estas clasificaciones a veces pueden ser arbitrarias. Por ejemplo, ¿qué pasa si el umbral para clasificar a un paciente como "alto riesgo" es un poco aleatorio? Esto podría llevar a problemas significativos si un clínico interpreta eso como un llamado claro a la acción cuando no lo es.

Además, la forma en que se establecen los umbrales, a menudo basada en la optimización estadística, puede oscurecer factores clínicos importantes. Un paciente podría categorizarse como de alto riesgo según un modelo estadístico, pero esto podría pasar por alto su contexto clínico único. Por lo tanto, un enfoque de talla única no siempre es lo ideal.

El dilema de los modelos únicos

La mayoría de los CDSS utilizan un solo modelo para derivar sus resultados. Esto puede ser engañoso, ya que diferentes modelos entrenados con los mismos datos podrían dar resultados diversos. Si un modelo indica un alto riesgo y otro sugiere un bajo riesgo, ¿cuál se debe confiar?

La realidad es que cada paciente es único, y sus resultados pueden depender de numerosas variables no capturadas dentro de un solo conjunto de datos. Esto significa que confiar en un solo modelo para la toma de decisiones no solo es arriesgado, sino que podría llevar a interpretaciones erróneas que afectan la salud de los pacientes.

El futuro de la IA en medicina

A medida que la tecnología avanza, la IA continúa ganando más atención en la atención médica. El potencial de los CDSS para mejorar el cuidado del paciente es enorme. Sin embargo, hay preocupaciones sobre el uso de estas herramientas para desviar la responsabilidad hacia algoritmos que pueden no ser siempre confiables.

Es crucial que los proveedores de atención médica comprendan los resultados de los CDSS y los comuniquen eficazmente a los pacientes. Esto significa reconocer las incertidumbres y riesgos inherentes mientras se utilizan estas herramientas para apoyar las decisiones clínicas.

Protocolos y guías para CDSS

Existen varias guías para desarrollar e informar sobre sistemas de IA médica. Sin embargo, muchos de estos protocolos se centran principalmente en cómo se entrenan y validan los modelos, en lugar de cómo se implementan en situaciones del mundo real. La experiencia del usuario, la comunicación del riesgo y las sutilezas de las interacciones humano-computadora son piezas vitales del rompecabezas que no se abordan completamente en las guías actuales.

Para mejorar la atención al paciente, necesitamos repensar cómo se diseñan y utilizan los CDSS. No deberían verse simplemente como algoritmos inteligentes; en su lugar, deberían considerarse componentes integrales dentro de un sistema que busca mejorar la toma de decisiones médicas.

Conclusión: El camino por delante

En resumen, los sistemas de soporte a la decisión clínica tienen el potencial de transformar la atención médica, ayudando en el diagnóstico, tratamiento y manejo de pacientes. Sin embargo, siguen existiendo retos, particularmente en la comunicación efectiva de la incertidumbre y la interpretación de resultados.

A medida que avanzamos, es esencial que desarrolladores, clínicos y pacientes trabajen juntos para garantizar que estas herramientas proporcionen información clara y accionable. Solo así podremos aprovechar al máximo el potencial de la tecnología para tomar mejores decisiones médicas, lo que finalmente conducirá a una mejora en los resultados de los pacientes.

Ahora, si tan solo estos sistemas también pudieran ayudarnos a decidir qué cenar.

Fuente original

Título: Risk and Uncertainty Communication in Deployed AI-based Clinical Decision Support Systems: A scoping review

Resumen: Clinical decision support systems (CDSS) employing data-driven technology such as artificial intelligence, machine- and statistical-learning are increasingly deployed in health-care settings. These systems often provide clinicians with diagnostic, prognostic, or risk scores modelled from curated patient-level data and frequently involve iterative and non-deterministic optimisation of flexible, parameterised models. All of these data and algorithms have uncertainties associated with them that should be taken into account when used to support clinical decisions at the patient level. This scoping review aims to describe the literature on how deployed data-driven CDSSs present information about uncertainty to their intended users. We describe common clinical applications of CDSSs, characterise the decisions that are being supported, and examine how the CDSS provides outputs to end users, including uncertainty at the individual patient level, as well as indirect measures such as CDSS performance against a reference standard. We conclude with a discussion and recommendations on how CDSS development can be improved.

Autores: Nicholas Gray, Helen Page, Iain Buchan, Dan W. Joyce

Última actualización: 2024-12-06 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.24318489

Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.24318489.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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