A point-based objective scoring tool using surgical videos for grading difficulty levels of laparoscopic cholecystectomy

In sala operatoria, le mani di un chirurgo si muovono con precisione, ma il percorso che seguono è raramente lo stesso per ogni paziente. Una colecistectomia laparoscopica, la procedura per rimuovere la cistifellea attraverso piccole incisioni, è uno degli interventi più comuni eseguiti in tutto il mondo. Per alcuni pazienti, l'organo giace tranquillamente, facile da sollevare e rimuovere. Per altri, anni di infiammazione o infezione hanno trasformato l'area in un groviglio di tessuto cicatriziale e fluidi, rendendo il compito significativamente più difficile. Questa variabilità crea un problema per la comunità medica: come si può giudicare equamente l'abilità di un chirurgo quando un'operazione è una passeggiata nel parco e un'altra è una scalata su una parete verticale? I modi tradizionali per misurare la difficoltà spesso si basano su quanto tempo è durata la chirurgia o se il chirurgo ha dovuto passare a un'incisione più grande, a cielo aperto. Tuttavia, queste misure sono difettose perché dipendono fortemente dall'esperienza del chirurgo, dalla bravura dei suoi assistenti e persino dalla qualità dell'attrezzatura, piuttosto che sulla reale sfida presentata dal corpo del paziente.

Per risolvere questo problema, i ricercatori della Northern Health e dell'Università di Melbourne si sono posti l'obiettivo di creare un nuovo modo per classificare queste chirurgie. Volevano un sistema che guardasse solo ciò che poteva essere visto sullo schermo video durante l'operazione, ignorando tutto il resto. Concentrandosi esclusivamente sull'evidenza visiva, miravano a costruire un righello standard che potesse misurare la difficoltà di un caso in modo oggettivo, indipendentemente da chi stesse eseguendo l'intervento. Questo approccio è fondamentale per la formazione dei nuovi chirurghi e per la ricerca, poiché consente agli esperti di confrontare le prestazioni su un piano di parità. Apre inoltre la porta alle tecnologie future, dove programmi informatici potrebbero un giorno guardare questi video e classificare la difficoltà automaticamente, eliminando del tutto il pregiudizio umano.

Il team ha iniziato raccogliendo ottanta registrazioni video anonime di queste rimozioni della cistifellea. Hanno selezionato solo video realizzati utilizzando una specifica tecnica a quattro porte in cui il paziente giace supino, garantendo che la visuale fosse coerente. Tre chirurghi esperti, specializzati in operazioni di fegato e vie biliari, hanno guardato questi video per valutarne la difficoltà. Prima di iniziare, gli esperti sono stati istruiti utilizzando due video di esempio che non facevano parte dello studio, assicurando che tutti comprendessero cosa osservare. I ricercatori avevano precedentemente esaminato i sistemi di classificazione esistenti e avevano deciso di concentrarsi interamente sulle caratteristiche visive in tempo reale, come l'aspetto della cistifellea, la sua facilità di movimento e gli ostacoli apparsi durante la procedura.

Gli esperti hanno guardato i video e hanno classificato ogni caso come lieve, moderato o severo. Cercavano segni specifici, come se la cistifellea fosse sepolta sotto strati di tessuto cicatriziale appiccicoso, se l'organo fosse così gonfio o danneggiato da non poter essere afferrato con gli strumenti chirurgici, o se i chirurghi dovessero drenare liquidi per rendere l'area più sicura per il lavoro. Il team ha scoperto che gli esperti concordavano molto bene su gran parte di questi segni visivi. Cinque dei criteri utilizzati sono stati valutati come aventi un eccellente accordo, il che significa che gli esperti vedevano quasi sempre la stessa cosa, mentre altri quattro mostravano un buon accordo. Nessun criterio è stato considerato scarso, suggerendo che questi indizi visivi siano affidabili e possano essere individuati da persone diverse nello stesso modo.

Quando i ricercatori hanno confrontato i video etichettati come "severi" rispetto a quelli etichettati come "lievi", sono emersi schemi chiari. I casi difficili avevano molte più probabilità di presentare una cistifellea completamente coperta da aderenze, ovvero bande di tessuto cicatriziale che incollano gli organi tra loro. Nel gruppo dei casi severi, il tredici per cento dei casi presentava la cistifellea completamente sepolta, rispetto all'uno per cento del gruppo lieve. Gli esperti hanno anche notato che nei casi più difficili, la parete della cistifellea era spesso ispessita e l'organo mostrava segni di grave infezione o gangrena. Forse l'aspetto più significativo era la lotta fisica per manipolare l'organo; in quasi la metà dei casi severi, i chirurghi non riuscivano affatto a afferrare la cistifellea, un problema che non si verificava mai nei casi lievi. In due terzi dei casi severi, i chirurghi hanno dovuto eseguire una decompressione, che consiste nel drenare i liquidi dalla cistifellea per ridurne le dimensioni e la pressione prima di poter procedere.

Per trasformare queste osservazioni in uno strumento utilizzabile, il team ha utilizzato metodi statistici per capire quali fattori fossero i più importanti. Hanno notato che alcuni segni, come una parete ispessita o i segni di gangrena, apparivano spesso insieme, quindi si sono concentrati sui fattori che si distinguevano come predittori indipendenti di una chirurgia difficile. Hanno scoperto che avere la cistifellea completamente sepolta nel tessuto cicatriziale era un segnale di avvertimento importante. Ancora più significativo era l'impossibilità di afferrare l'organo o la necessità di drenarlo. I ricercatori hanno assegnato punti a questi fattori in base a quanto fortemente predissero un caso difficile. Ad esempio, la necessità di decomprimere la cistifellea ha ricevuto il peso maggiore, mentre la presenza di un calcolo incastrato nel collo dell'organo è stata anch'essa un fattore chiave.

Il risultato è un semplice sistema di punteggio in cui un chirurgo o un ricercatore può guardare un video, verificare la presenza di questi specifici segni visivi e sommare i punti. Se il punteggio raggiunge un certo livello, il caso viene classificato come severo. Il team ha testato questo sistema e ha scoperto che funzionava bene. Quando hanno utilizzato un punteggio di soglia pari a tre, lo strumento identificava correttamente i casi severi la maggior parte delle volte. Quando hanno abbassato la soglia a uno, identificava con successo anche i casi moderati. Ciò significa che il sistema può distinguere tra chirurgie facili, medie e difficili con un alto grado di precisione, basandosi esclusivamente su ciò che è visibile nel video.

Questo studio non pretende di aver risolto ogni problema nella valutazione chirurgica e riconosce alcuni limiti. I ricercatori hanno esaminato solo la parte della chirurgia all'interno dell'addome, quindi non hanno incluso il tempo necessario per inserire gli strumenti o il posizionamento del paziente. Si sono inoltre basati sul giudizio soggettivo di tre chirurghi esperti per definire cosa significasse "severo", invece di confrontare i loro risultati con gli esiti clinici del paziente, come i tempi di recupero. Tuttavia, la forza del loro lavoro risiede nella sua oggettività. Eliminando fattori come l'esperienza del chirurgo o l'ora del giorno, hanno creato un quadro che si concentra interamente sull'anatomia del paziente e sulle sfide immediate dell'operazione.

Le implicazioni di questo lavoro vanno oltre la semplice valutazione di un singolo intervento. Dimostrando che gli esperti possono concordare su cosa renda un caso difficile semplicemente guardando un video, i ricercatori hanno gettato le basi per la prossima generazione di strumenti chirurgici. Se un essere umano può individuare in modo affidabile una cistifellea sepolta o un calcolo incastrato su uno schermo, un programma informatico potrebbe eventualmente fare lo stesso. Ciò potrebbe portare a sistemi di intelligenza artificiale che osservano le chirurgie in tempo reale, avvisando i chirurghi di potenziali difficoltà o fornendo un feedback automatizzato per la formazione. Per ora, questo strumento basato su punti offre un modo chiaro e riproducibile per misurare la vera difficoltà di una colecistectomia laparoscopica, garantendo che la valutazione dell'abilità chirurgica si basi sulla realtà dell'operazione, e non sulle circostanze che la circondano.