Prediciendo el Éxito de la Cirugía para Pacientes con Dolor de Espalda
Una herramienta combina la medicina oriental y el aprendizaje automático para predecir los resultados de cirugías.
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- El Problema del Dolor Lumbar y la Ciática
- Métodos Actuales para Evaluar el Éxito de la Cirugía
- El Rol del Aprendizaje Automático
- Combinando Medicina Oriental con Aprendizaje Automático
- Reclutamiento y Evaluación de Pacientes
- Tipos de Evaluaciones Utilizadas
- Determinando el Pronóstico
- Desarrollo de la Herramienta
- Hallazgos y Resultados
- Beneficios de la Nueva Herramienta
- Implicaciones para la Práctica Médica
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
El dolor lumbar (LBP) y la ciática son problemas médicos comunes que afectan a muchas personas alrededor del mundo. Pueden causar un dolor y malestar significativos, haciendo que muchos busquen tratamientos, incluyendo cirugía. Sin embargo, entender si la cirugía ayudará a cada paciente no es tan sencillo. Este artículo habla de una nueva herramienta que combina la medicina tradicional oriental con técnicas modernas de Aprendizaje automático para ayudar a predecir cómo le irá a los pacientes después de una cirugía de columna lumbar.
El Problema del Dolor Lumbar y la Ciática
El LBP se refiere al dolor que se siente debajo de las costillas y encima de las nalgas. Es súper común, afectando a alrededor del 60-80% de la gente en algún momento de sus vidas. La ciática, por otro lado, ocurre cuando la raíz del nervio se irrita, causando síntomas como dolor y entumecimiento que bajan por la pierna. Las causas de ambas condiciones suelen estar relacionadas con problemas en la columna vertebral.
Los pacientes comúnmente prueban métodos no quirúrgicos primero, como fisioterapia y medicamentos. En algunos casos, cuando estos tratamientos no ofrecen alivio, se considera la cirugía. Sin embargo, el éxito de la cirugía puede variar, y a muchos pacientes no les da el alivio deseado, lo que lleva a una condición conocida como síndrome de cirugía de espalda fallida.
Métodos Actuales para Evaluar el Éxito de la Cirugía
Los médicos han propuesto varias formas de evaluar qué tan bien podría funcionar la cirugía para un paciente. Algunos métodos analizan los niveles de dolor y la función antes de la cirugía. Sin embargo, estos enfoques no siempre son efectivos o ampliamente adoptados. Evaluaciones más confiables podrían ayudar a decidir quién podría beneficiarse de la cirugía.
El Rol del Aprendizaje Automático
El aprendizaje automático es una tecnología que usa algoritmos de computadora para aprender de los datos. Este método se ha aplicado en muchos campos, incluida la medicina. En este estudio, los investigadores buscaban desarrollar una herramienta de evaluación preoperatoria que usara aprendizaje automático para predecir mejor los resultados quirúrgicos para pacientes con LBP y ciática.
Combinando Medicina Oriental con Aprendizaje Automático
Esta nueva herramienta de evaluación se basa tanto en prácticas médicas orientales tradicionales como en técnicas de aprendizaje automático. En la medicina oriental, se le da un gran enfoque al equilibrio de la energía del cuerpo, lo que se refleja en conceptos como Yin y Yang. Los investigadores incorporaron estas ideas en su modelo junto con evaluaciones médicas estándar y aprendizaje automático.
El estudio involucró a pacientes que se sometían a cirugía de columna lumbar. Los investigadores recopilaron varios tipos de datos antes de la cirugía, incluyendo evaluaciones médicas estándar, evaluaciones de constitución corporal de medicina oriental y hasta grabaciones de cómo los pacientes pronuncian diferentes vocales. El objetivo era ver cómo se podía fusionar esta información para mejorar las predicciones sobre el resultado de un paciente después de la cirugía.
Reclutamiento y Evaluación de Pacientes
Para crear esta herramienta, los investigadores reclutaron a 105 pacientes entre 2020 y 2022. Los candidatos incluían a personas mayores de 12 años diagnosticadas con LBP o ciática que estaban considerando la cirugía. Los pacientes fueron evaluados usando tres métodos principales: evaluaciones médicas estándar, evaluaciones de constitución corporal de Medicina Tradicional China y grabaciones de pronunciación de vocales.
Estas evaluaciones proporcionaron datos valiosos para el estudio. Se registraron detalles demográficos de cada paciente, niveles de dolor y perspectivas de recuperación para crear un perfil completo.
Tipos de Evaluaciones Utilizadas
Evaluaciones Médicas Estándar: Estas incluían pruebas comunes como la Escala Visual Análoga (VAS) para el dolor, el EuroQol Five Dimensions (EQ-5D) para la calidad de vida y el Índice de Discapacidad de Oswestry (ODI) para niveles de discapacidad. También se usó la clasificación de la Sociedad Americana de Anestesiólogos (ASA) para evaluar el riesgo quirúrgico.
Evaluación de Medicina Tradicional China: Esto implicó evaluar el equilibrio energético de los pacientes basado en su constitución corporal. Se utilizó un cuestionario para medir si un paciente tenía desequilibrios como deficiencia de Yin o deficiencia de Yang.
Grabaciones de Pronunciación de Vocales: Se grabó a los pacientes pronunciando cinco vocales para explorar posibles vínculos entre su voz y su salud general. Este método refleja la idea en medicina oriental de que los patrones vocales pueden indicar problemas de salud subyacentes.
Determinando el Pronóstico
Para determinar el pronóstico, o el resultado probable de la cirugía, los investigadores categorizaron a los pacientes según sus puntuaciones de evaluación. Miraron varios factores, como los niveles de dolor y los resultados de recuperación, para clasificar a los pacientes con Pronósticos deseables o indeseables.
Desarrollo de la Herramienta
Los investigadores se centraron en combinar datos de diferentes evaluaciones para mejorar el poder predictivo. Usaron modelos de aprendizaje automático para analizar los datos e identificar patrones que podrían indicar cómo le iría a un paciente después de la cirugía.
Tipos de Estrategias de Fusión de Datos
Fusión Temprana: Este método combina diferentes tipos de datos en un solo conjunto de características antes de analizarlos. Este enfoque ayuda a capturar relaciones entre los datos más temprano en el proceso.
Fusión Conjunta: Aquí, las evaluaciones se procesan por separado primero, y luego sus resultados se combinan para un análisis adicional. Esta estrategia permite que cada tipo de dato sea procesado de manera óptima antes de fusionarse.
Fusión Tardía: Esta estrategia implica combinar los resultados de diferentes modelos después de que han hecho predicciones. Este método es más simple y ayuda a evitar complicar el diseño del modelo.
Hallazgos y Resultados
La investigación encontró que combinar evaluaciones médicas estándar, evaluaciones de constitución corporal y planes quirúrgicos dio el mejor rendimiento predictivo. El estudio logró una tasa de precisión del 81% en predecir resultados quirúrgicos, mostrando promesas para la nueva herramienta en la práctica clínica.
Beneficios de la Nueva Herramienta
La herramienta desarrollada a partir de este estudio es ligera y fácil de implementar en la práctica general. Se basa principalmente en cuestionarios y evaluaciones existentes con los que muchos proveedores de salud ya están familiarizados. Al integrar múltiples fuentes de datos, la herramienta proporciona una visión más completa del potencial de recuperación de un paciente, llevando a decisiones quirúrgicas más informadas.
Implicaciones para la Práctica Médica
Al utilizar esta herramienta innovadora, los profesionales médicos pueden obtener una comprensión más profunda de los pronósticos de los pacientes antes de la cirugía. Esto podría llevar a mejores resultados para los pacientes y planes de tratamiento más personalizados, potencialmente reduciendo el número de casos quirúrgicos fallidos.
Conclusión
Combinar la medicina tradicional oriental con técnicas modernas de aprendizaje automático presenta un enfoque prometedor para evaluar los resultados quirúrgicos en pacientes con dolor lumbar y ciática. La herramienta de evaluación preoperatoria desarrollada muestra potencial para ayudar a los proveedores de salud en hacer predicciones más precisas sobre el éxito quirúrgico, beneficiando en última instancia la atención del paciente. A medida que la investigación continúa, una validación adicional de esta herramienta podría allanar el camino para una aplicación más amplia en entornos clínicos.
Título: Preoperative Prognosis Assessment of Lumbar Spinal Surgery for Low Back Pain and Sciatica Patients based on Multimodalities and Multimodal Learning
Resumen: Low back pain (LBP) and sciatica may require surgical therapy when they are symptomatic of severe pain. However, there is no effective measures to evaluate the surgical outcomes in advance. This work combined elements of Eastern medicine and machine learning, and developed a preoperative assessment tool to predict the prognosis of lumbar spinal surgery in LBP and sciatica patients. Standard operative assessments, traditional Chinese medicine body constitution assessments, planned surgical approach, and vowel pronunciation recordings were collected and stored in different modalities. Our work provides insights into leveraging modality combinations, multimodals, and fusion strategies. The interpretability of models and correlations between modalities were also inspected. Based on the recruited 105 patients, we found that combining standard operative assessments, body constitution assessments, and planned surgical approach achieved the best performance in 0.81 accuracy. Our approach is effective and can be widely applied in general practice due to simplicity and effective.
Autores: Li-Chin Chen, Jung-Nien Lai, Hung-En Lin, Hsien-Te Chen, Kuo-Hsuan Hung, Yu Tsao
Última actualización: 2023-03-16 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2303.09085
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.09085
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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