สิ่งที่นักออกแบบจริง ๆ เรียนรู้จากกรณีของคุณ

เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว เราได้อธิบายว่าการจำลองแบบที่ใช้ข้อมูลรวมๆ จะคาดการณ์ผลลัพธ์เฉลี่ย และว่าศัลยแพทย์คนใดคนหนึ่งก็ไม่สามารถทำได้ตามมาตรฐานนั้น คำถามที่ตามมาก็คือคำถามเชิงปฏิบัติ หากการปรับแต่งเป็นคำตอบแล้ว มันจำเป็นต้องมีอะไรบ้าง และเมื่อศัลยแพทย์แบ่งปันข้อมูลกรณีของตนแล้ว โมเดลจะเรียนรู้ได้อย่างไร

บทความนี้เป็นคำอธิบายทางกล ไม่มีคำอุปมาอุปไมยใดๆ เกี่ยวกับการสอนให้ซอฟต์แวร์ใช้สไตล์ของคุณ เพราะวลีเหล่านั้นทำให้ข้อความที่สำคัญถูกปกปิด.

สามชั้น ไม่ใช่แบบเดียว

มันช่วยแยกแยะสิ่งที่คงที่ออกจากสิ่งที่ปรับตัวได้.

ชั้นแรกคือฟิสิกส์. เนื้อเยื่ออ่อนจะมีการเสียรูปตามคุณสมบัติทางกลที่ไม่เฉพาะเจาะจงกับศัลยแพทย์ใดคนหนึ่ง หลักการจำลองของ Arbrea เกิดจากงานวิจัยที่ ETH Zurich ซึ่งปัญหาที่ต้องแก้ไขคือการทำให้ร่างกายที่สามารถเสียรูปได้ทำงานได้อย่างถูกต้องภายใต้แรงกดดัน ความยืดหยุ่นของเนื้อเยื่อ การเคลื่อนที่ของปริมาตร และการตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงล้วนเป็นส่วนประกอบที่นี่ ชั้นนี้ไม่จำเป็นต้องปรับแต่ง และไม่ควรปรับแต่งด้วย.

เลเยอร์ที่สองคือโมเดลทั่วไป. นี่คือการทำแผนที่ที่ได้จากการเชื่อมโยงโครงสร้างทางกายวิภาคก่อนการผ่าตัดเข้ากับเจตนาการผ่าตัด เพื่อสร้างรูปร่างหลังการผ่าตัดที่สมจริง โดยนำข้อมูลจากกลุ่มผู้ป่วยจำนวนมากมาใช้ ในการทำแผนที่นี้สามารถระบุได้ว่า วัคซีนขนาด 350 ซีซีแบบระดับปานกลางถึงหนัก จะมีผลต่อผู้ป่วยที่มีความกว้างฐานและคุณภาพเนื้อเยื่อที่กำหนดไว้เท่าใด โดยระบุได้โดยเฉลี่ยว่ามีผลต่อเท่าใด.

ระดับที่สามคือการปรับตัว. นี่คือชั้นที่โปรแกรมพันธมิตรด้านการวิจัยสร้างขึ้น โดยชั้นนี้จะปรับการทำแผนที่โดยรวมโดยใช้กรณีตัวอย่างที่จับคู่กันจากหนึ่งสถานการณ์จริง เพื่อให้เมื่อโมเดลไม่แน่ใจในผลลัพธ์ที่น่าจะเป็นไปได้หลายอย่าง ก็จะเลือกทางที่สถานการณ์จริงนั้นนำไปสู่ได้.

ความแตกต่างนี้มีความสำคัญ เพราะจะสร้างความคาดหวังที่สมจริงขึ้น การปรับแต่งไม่ได้สร้างโมเดลใหม่จากศูนย์สำหรับกรณีเพียงไม่กี่ร้อยกรณี ซึ่งนั่นไม่เพียงแต่เป็นไปไม่ได้ แต่ยังไม่ปลอดภัยด้วย การปรับแต่งจะเปลี่ยนโมเดลทั่วไปที่มีความน่าเชื่อถือดีให้เข้าสู่พื้นที่ของผลลัพธ์ที่เหมาะสมกับผู้ศัลยกรรมรายใดรายหนึ่ง.

ข้อมูลที่ถือว่ามีประโยชน์คืออะไร

แพทย์ผู้เชี่ยวชาญมักสันนิษฐานว่าคำตอบคือปริมาณมากขึ้น หมายถึงโมเดลที่ดีกว่า จำนวนตัวอย่างที่มากขึ้นก็ช่วยได้ แต่ไม่สามารถเป็นข้อจำกัดที่สำคัญได้.

มีสิ่งสำคัญ 4 ประการที่ทำให้กรณีมีประโยชน์.

การจับคู่กัน. การสแกน 3D ก่อนการผ่าตัดและหลังการผ่าตัดของคนไข้คนเดียวกัน โดยไม่มีคู่กัน ก็ไม่มีอะไรที่สามารถเรียนรู้ได้เลย การถ่ายภาพหลังการผ่าตัดเพียงอย่างเดียวก็บอกให้โมเดลทราบว่าผลลัพธ์นั้นเป็นอย่างไร แต่ไม่ได้บอกว่าโครงสร้างพื้นฐานก่อนการผ่าตัดเป็นอย่างไร และสัญญาณทั้งหมดนั้นอยู่ในการสัมพันธ์กันระหว่างทั้งสองอย่าง.

ระยะเวลาหลังการผ่าตัดที่สม่ำเสมอ. เนื้อเยื่อที่อายุ 6 สัปดาห์และเนื้อเยื่อที่อายุ 9 เดือนเป็นเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน การบวมจะยุบลง ส่วนที่อยู่ด้านล่างจะผ่อนคลาย เมื่อมีการเก็บข้อมูลที่ช่วงเวลาแตกต่างกันอย่างคาดเดาไม่ได้ โมเดลจะเรียนรู้ว่าการผ่าตัดแบบเดียวกันก่อให้เกิดผลลัพธ์ที่แตกต่างกันหลายแบบ ซึ่งตรงกันข้ามกับเป้าหมาย การเก็บข้อมูลที่จับภาพผลลัพธ์อย่างสม่ำเสมอในช่วงเวลาที่กำหนดจะให้ผลลัพธ์ต่อเคสมากกว่าการเก็บข้อมูลที่จับภาพผลลัพธ์ได้ทุกครั้งเมื่อผู้ป่วยกลับมา.

คำตัดสินที่เกี่ยวข้องกับคดีนี้. ผู้ผลิตวัสดุปลูกถ่าย รายละเอียดขนาดและรูปทรงของปลูกถ่าย ช่องกระเปาะและแนวนอน ทุกเทคนิคที่ศัลยแพทย์พิจารณาเป็นปัจจัยสำคัญต่อผลลัพธ์ เช่น ระยะเวลาการหลุดของเนื้อเยื่อหรือการจัดการรอยพับ โดยไม่มีฉลากเหล่านี้ โมเดลจะเห็นทั้งข้อมูลทางเข้าและข้อมูลทางออกโดยที่เหตุผลถูกละทิ้ง และไม่สามารถแยกแยะผลของวัสดุปลูกถ่ายออกจากผลของเทคนิคได้.

จับภาพสภาพที่ไม่อาจเปลี่ยนแปลงได้. อุปกรณ์เดียวกัน ตำแหน่งผู้ป่วยที่เทียบได้กัน ตำแหน่งแขนที่เทียบได้กัน ฟังดูเป็นเรื่องไร้สาระ แต่ความแตกต่างนี้คือความแตกต่างระหว่างการเรียนรู้การผ่าตัดของโมเดลกับความรู้เกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของห้องแต่ละห้องที่ถูกจัดวางไว้ในแต่ละวัน.

คู่ที่ถูกระบุชื่ออย่างชัดเจนและถูกจับภาพไว้ได้อย่างสม่ำเสมอจากศัลยแพทย์คนเดียวมีสัญญาณที่ปรับตัวได้มากกว่าคู่ที่ถูกจับภาพได้หลายเท่าตัวที่จับภาพได้แบบไม่เป็นระเบียบ นี่คือส่วนที่ทำให้คู่หูส่วนใหญ่ประหลาดใจมากที่สุด.

สิ่งที่โมเดลไม่เรียนรู้

ควรระบุอย่างชัดเจน เพราะเป็นข้อกังวลที่พบได้บ่อย.

โมเดลไม่ได้เรียนรู้การระบุตัวผู้ป่วย การปรับตัวนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางกายวิภาคและพารามิเตอร์การผ่าตัด ไม่ใช่ความแตกต่างทางเพศหรือเชื้อชาติของบุคคล ผู้ป่วยจะถูกระบุตัวตนออกก่อนที่จะนำข้อมูลไปใช้ในการฝึกอบรม และการให้ความยินยอมในการใช้เพื่อการวิจัยจะได้รับการรับรองผ่านกระบวนการอนุมัติความยินยอมจากผู้ป่วยของคู่ค้า.

สิ่งที่คู่ค้าได้รับ

ผลลัพธ์จากการเข้าร่วมโครงการคือเวอร์ชันของ Arbrea ซึ่งการจำลองนั้นถูกปรับให้สอดคล้องกับแนวปฏิบัตินั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งนั้นหมายความว่าโมเดลจะคำนวณไปยังช่องท้องที่ศัลยแพทย์ใช้งานจริง โดยพิจารณาค่าความหนาของเนื้อเยื่อในแต่ละกลุ่มและพฤติกรรมของเนื้อเยื่อในกลุ่มผู้ป่วยที่ตนเองรักษาจริง.

ผลข้างเคียงสองอย่างมักมีความสำคัญเท่ากับผลข้างเคียงหลัก.

ประการแรกคือ การสร้างชุดข้อมูลนั้นทำให้ต้องมีการปรับรูปแบบการบันทึกผลลัพธ์ของตนเองให้เป็นมาตรฐานขึ้น โดยผู้ผ่าตัดที่ดำเนินการตามขั้นตอนนี้มักจะได้รับบันทึกเชิงลึกแบบเป็นระบบครั้งแรกของผลลัพธ์ที่ตนเองเคยมีมา โดยที่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับโมเดลใดๆ หลายฝ่ายได้ระบุว่านี่คือผลลัพธ์ที่มีประโยชน์อย่างเร่งด่วนที่สุด.

ส่วนที่สองคือการปรับเทียบในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อศัลยแพทย์เปรียบเทียบผลลัพธ์รวมของตนกับแบบจำลองทั่วไป ความแตกต่างดังกล่าวจึงเป็นตัววัดถึงเทคนิคการผ่าตัดของตนมากกว่าที่จะเป็นความเห็นเกี่ยวกับเทคนิคนั้น.

การแสดงออกที่ตรงไปตรงมาของความพยายามนั้นมีส่วนเกี่ยวข้อง

นี่ไม่ใช่โปรแกรมแบบ passive การให้การสนับสนุนหมายถึงการบันทึกผลการสแกนตามโปรโตคอล การระบุรายละเอียดของเทคนิคในการรักษา และการติดตามผู้ป่วยจนถึงระยะเวลาหลังการผ่าตัดที่กำหนดไว้ สำหรับคลินิกที่เคยสแกนเป็นประจำ การเพิ่มผลงานจึงไม่มากนัก ส่วนสำหรับคลินิกที่ยังไม่เคยทำเช่นนั้น การเปลี่ยนแปลงนี้คือการเปลี่ยนรูปแบบการทำงาน.

การแลกเปลี่ยนนั้นชัดเจน โดยศัลยแพทย์ที่ทุ่มเทความพยายามอย่างจริงจังจะได้รับแบบจำลองที่ออกแบบตามงานของตนเอง และพวกเขาจะได้รับก่อน ในขณะที่สาขาการแพทย์ยังคงใช้แบบจำลองที่ออกแบบตามความต้องการของทุกคน.

ดูโปรโตคอลข้อมูลและรายละเอียดการเข้าร่วม.