يعد تسلخ الشريان الأبهر من النوع أ وفق تصنيف ستانفورد حالة مهددة للحياة تصيب الشريان الأبهر الصاعد وتستلزم تدخلًا جراحيًا عاجلًا، وتتسم عمليات إصلاحه بالتعقيد الشديد وطول المدة وتعدد المتغيرات المؤثرة في زمن العملية، وهو ما يجعل التنبؤ الدقيق بمدة الجراحة ذا قيمة كبيرة في تخطيط موارد غرف العمليات وجدولة الفرق الجراحية وإعداد الدم ومشتقاته وتجهيز الرعاية اللاحقة، كما يساعد على توقع مسار الحالات المعقدة والاستعداد لمضاعفاتها المحتملة استعدادًا أفضل
وتقدم هذه الدراسة تطبيقًا متقدمًا للتعلم الآلي في هذا المجال الجراحي الدقيق، إذ طورت أحد عشر نموذج انحدار بالتعلم الآلي للتنبؤ بمدة العملية وتحديد العوامل الإكلينيكية الرئيسة المؤثرة في زمن الجراحة، مستندة إلى بيانات واقعية لمرضى خضعوا للجراحة في مركز واحد، ومستخدمة أساليب تفسير حديثة تجعل نتائج النماذج قابلة للفهم من جانب الجراحين وصناع القرار الإكلينيكي بدل بقائها صناديق سوداء غامضة المنطق
أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها
هدفت الدراسة إلى تطوير نماذج تعلم آلي عالية الأداء للتنبؤ بمدة جراحة تسلخ الشريان الأبهر من النوع أ وتحديد أهم العوامل المؤثرة فيها، وأجريت بتصميم أترابي استرجاعي في مركز واحد شمل 505 مرضى خضعوا للجراحة بين ديسمبر 2017 ومارس 2023، وقد بني أحد عشر نموذجًا للتعلم الآلي اعتمادًا على 47 خاصية سابقة للعملية ومتزامنة معها، وقوم أداء النماذج بمؤشرات منها معامل التحديد وجذر متوسط مربعات الخطأ ومتوسط الخطأ المطلق، واستخدم تحليل شاب لتعزيز قابلية تفسير النماذج وتحديد إسهام كل خاصية في التنبؤ
ثانيًا: أبرز النتائج
1، تكونت عينة الدراسة في غالبها من مرضى في منتصف العمر، وبلغت نسبة الذكور 73.4 في المئة مقابل 26.6 في المئة من الإناث، وخضع معظم المرضى لإجراءات أبهرية معقدة في ظروف سابقة للعملية مقيدة زمنيًا بطبيعة الحالة الطارئة
2، أظهرت النتائج أن الإجراءات المصحوبة باستبدال الجذر واستبدال القوس الكلي للشريان الأبهر ارتبطت بمدد جراحية أطول، بما يعكس أثر تعقيد إعادة البناء الجراحية في زمن العملية الكلي وإدارتها داخل غرفة العمليات
3، حقق نموذج إكسترا تريز للانحدار أعلى دقة تنبؤية بين النماذج الأحد عشر، بما يجعله الأداة الأصلح اعتمادًا في تقدير مدة هذه الجراحات عند توافر خصائص المريض والخطة الجراحية قبل العملية
4، كشف تحليل شاب عن خمس خصائص رئيسة مؤثرة في مدة العملية هي مدة الدوران خارج الجسم ومدة غلق الشريان الأبهر ونقل الدم أثناء العملية وطريقة معالجة قوس الشريان الأبهر وطريقة معالجة جذره، وأظهر أن إطالة زمن غلق الأبهر تسهم بدورها في إطالة العملية
ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها
تفتح هذه النتائج آفاقًا تطبيقية للباحثين العرب وطلاب الدراسات العليا في المعلوماتية الصحية وجراحة القلب، إذ تبرز أن استراتيجيات الجراحة وإدارة مجريات العملية هما المؤثران الرئيسيان في مدتها، وأن نماذج التنبؤ القابلة للتفسير يمكن أن تدعم جدولة العمليات وتخصيص الموارد وتقدير الاحتياجات من الدم والعناية المركزة دعمًا معلوماتيًا موثوقًا، كما تنبه إلى ضرورة عناية خاصة بفئات معينة من المرضى عند التخطيط، وتشجع على دراسات متعددة المراكز تتحقق من أداء هذه النماذج في بيئات جراحية مختلفة وتوسع الخصائص المستخدمة في التنبؤ
ويعزز استخدام تحليل التفسير في هذه الدراسة ثقة الفرق الجراحية بنماذج التنبؤ، فحين يعرف الجراح لماذا توقع النموذج مدة أطول لحالة بعينها يصبح أكثر قدرة على قبول التوقع أو مناقشته في ضوء خبرته الإكلينيكية، وهي ميزة جوهرية تميز النماذج القابلة للتفسير عن النماذج الغامضة التي كثيرًا ما يقاوم الأطباء اعتمادها رغم دقتها المرتفعة، كما أن تحديد العوامل المؤثرة بدقة يوجه جهود التحسين نحو إدارة زمن غلق الأبهر وتنظيم نقل الدم وتخطيط طريقة معالجة القوس والجذر ضمن الخطة الجراحية الشاملة
وخلاصة القول إن نماذج التعلم الآلي القابلة للتفسير قادرة على التنبؤ بمدة جراحة تسلخ الشريان الأبهر من النوع أ بدقة عالية، وإن تعقيد إعادة البناء الجراحي ومدة غلق الأبهر أبرز العوامل المطيلة للعملية، بما يوجه التخطيط الجراحي وإدارة غرف العمليات
