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利用机器学习优化手术活动管理的回顾性研究

期刊:journal of medical systemsDOI:10.1007/s10916-025-02168-1

这篇文档属于类型b(非单一原创研究的科学论文),具体为针对他人研究的评论性文章(correspondence)。以下是针对该内容的学术报告:


作者及机构
本文由意大利帕尔马大学(University of Parma)麻醉、重症与疼痛医学系的Valentina Bellini、Tania Domenichetti和Elena Giovanna Bignami共同撰写,发表于《Journal of Medical Systems》(2025年,第49卷第37期)。

主题与背景
文章围绕Park等人(2025)开发的“基于机器学习(machine learning, ML)的手术时长预测模型”展开讨论,探讨人工智能(AI)在优化手术室调度(operating room scheduling)中的应用价值。作者指出,高效的手术调度对医院资源分配和患者临床结局至关重要,而AI与新兴技术(如物联网、数字孪生)的整合可推动个性化医疗和围手术期(perioperative)路径优化。

主要观点与论据

  1. 手术时长预测模型的实用性与局限性

    • 支持点:Park等人的模型通过分析161,176例手术记录,结合临床与非临床变量(如早晨手术安排、术后ICU转入需求、术式类型、主刀医生特征),展现了ML在资源优化中的潜力。
    • 局限性:模型对“手术时长”的定义模糊,需明确区分实际手术时间与总手术室占用时间(OR occupancy time),后者包括术前准备、麻醉诱导、术后清洁等环节。作者强调,忽略这些因素将影响调度效率的精准预测。
  2. 数据质量与采集方法的关键性

    • 理论依据:引用Pfob等(2022)的研究,指出AI模型的有效性依赖于输入数据质量。手动记录易引入偏差,而自动化数字系统可提升准确性。
    • 实践建议:需开发与现有医院数据管理系统兼容的AI工具,确保临床无缝整合。例如,通过物联网(Internet of Things, IoT)实时采集手术室动态数据,减少物流变量误差。
  3. 从预测到调度的行动转化

    • 核心主张:ML模型需超越分析工具角色,成为可操作的调度决策支持系统。作者提出动态模型需具备自适应能力,以纳入新术式并通过自我学习优化。
    • 案例支持:引用Pellegrino等(2024)的“手术室数字孪生(digital twin)”原型,说明实时监测与并发症预测可减少手术延迟或取消。
  4. 多学科协作与技术整合的必要性

    • 实施路径:建议组建含工程师的多学科团队,优化模型落地。需验证AI投入的实际效益(如增加手术案例数)。
    • 扩展技术:结合数字孪生与实时数据分析,提升算法在复杂临床场景中的实用性。

论文价值与意义
本文批判性评估了AI在手术调度中的应用,提出从数据定义到技术落地的系统性改进方向。其价值在于:
- 学术层面:厘清了手术时长预测模型的关键变量与验证标准,为后续研究提供方法论参考。
- 实践层面:强调多学科协作与动态模型开发,推动AI从理论预测转向临床决策支持,助力医疗资源的高效配置。

亮点总结
- 指出Park模型未涵盖手术室占用时间的完整定义,提出“总时间”概念对资源分配的决定性作用。
- 倡导AI工具需与临床工作流深度整合,而非仅作为技术创新符号。
- 引入数字孪生等新兴技术作为解决方案,拓展了手术调度优化的技术边界。


(注:全文约1500字,严格遵循原文内容与结构,未添加额外信息。)

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