《自然·医学》:AI能让围术期治疗“降本增效”!科学家开发AI风险预测模型,用于设计结直肠癌术后个性化治疗方案,降低成本提升效果

2025年09月19日18:40:22 科学 5794
*仅供医学专业人士阅读参考


尽管手术技术和围术期护理方法已经在过去的几十年中得到了长足的进步,但在围术期识别高风险患者并根据不同的个体状况设计干预措施仍然是有挑战的。


今日,《自然·医学》杂志发表了一篇论文,来自丹麦的科研团队。研究者们基于丹麦1.8万余名结直肠癌(crc)患者的真实数据,开发了基于人工智能(ai)的风险预测模型用于围术期个性化干预决策。根据模型预测的1年死亡风险设计治疗方案,个性化治疗组的综合合并症指数>20的风险相较标准治疗组降低了37%,治疗相关合并症风险降低了47%。

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用于模型开发的数据来自丹麦国家登记队列(nrc),共计18403名接受了crc根治性手术的患者。回顾性临床队列(rcc)包括806名患者,作为模型的外部验证数据和比较队列。前瞻性临床队列(pcc)包括194名在临床实践中接受了ai模型指导的患者,代表接受个性化围术期护理的患者。


综合风险由查尔森合并症指数(cci)反映,who体能状态评分(who ps)衡量一般健康状况与日常功能,wicc分期描述疾病阶段。较高的cci、who ps、wicc分期和年龄均与较短的术后生存显著相关,可见多变量综合评估是更准确的。


研究者从8694个潜在协变量中最终选定了58个纳入模型,最终模型的auroc达到0.82,内部验证集为0.77、外部验证集为0.79,表现良好。研究者对比了模型建议与临床医生的判断,分析结果显示仅有4.6%的案例需要调整,表现出了高度的一致性。


接下来,研究者对比了不同治疗决策方案对预后的影响。分析结果显示,pcc中cci>20的发生率为19.1%,rcc中为28%,说明在模型指导下患者术后发生多种严重合并症的风险显著降低,风险比0.63。


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类似的,pcc中治疗相关合并症发生率为23.7%,rcc组为37.3%,风险比0.53。


此外,研究者还分析了合并症发生率和再入院次数等指标,均发现了模型指导个性化治疗的优势。在术后90天中,pcc平均合并症发生0.48次,rcc平均发生0.76次;再入院次数分别为0.2次和0.31次,均表现出了显著的降低。


最后,研究者进行了成本效益分析。术后一年的护理费用,标准护理组成本为28006.94美元,个性化治疗组为25159.36美元,节省2857.59美元。敏感性分析结果显示,在96.56%的模拟情况下,模型指导的个性化治疗都能够在降低医疗成本的同时提高健康收益。

参考资料:

[1]rosen, a.w., ose, i., gögenur, m. et al. clinical implementation of an ai-based prediction model for decision support for patients undergoing colorectal cancer surgery. nat med (2025). https://doi.org/10.1038/s41591-025-03942-x

本文作者丨代丝雨

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