Предиктивная модель прогноза эстетичности послеоперационного рубца в детской хирургии: оригинальное исследование

Обоснование. Послеоперационный рубец ― видимый и неизбежный исход хирургического лечения. Наличие рубца на теле ребёнка наряду с физическими неудобствами (боль, зуд, шелушение) способно привести к снижению уровня качества жизни в целом, что проявляется дисгармонией в психологической и возрастной адаптации, чувством неудовлетворённости собственным телом.

Результатом нашей работы был ответ на исследовательский вопрос, возможно ли до операции прогнозировать эстетичность послеоперационного рубца у ребёнка с учётом заранее известных предикторов.

Цель исследования ― создать предиктивную модель прогноза эстетичности послеоперационного рубца в детской хирургии с применением методов машинного обучения.

Методы. В исследовании приняли участие 219 детей, которые имели послеоперационный рубец на своём теле. Период проведения работы ― 2022–2024 годы. В качестве алгоритма прогнозирования был выбран метод деревьев решений (decision tree) в программе SPSS Statistic 23. Построение моделей проводили по методам CHAID и его модификации (Исчерпывающий CHAID), а также CRT. В качестве искомого критерия прогноза опирались на балл итогового вопроса листа опросника для ребёнка шкалы SPASS. Предикторами выступали следующие параметры: возраст ребёнка, локализация рубца, длина рубца, цветовой градиент. Цветовой градиент определяли в цифровом графическом редакторе Photoshop CS6 на основе фотоснимков в системе цветовых координат RGB.

Результаты. Построена работоспособная предиктивная прогностическая модель по методу CHAID. Модель включала в себя 32 узла, 25 из которых были терминальными. При построении ROC-кривой, параметр AUC составил 0,924. Асимптотический доверительный интервал (95%) находился в пределах 0,890–0,922. Значение проведённой кросс-валидации было приемлемым. Прогнозное моделирование проведено на основе девяти терминальных узлов с высокими значениями параметров «индекс» и «отклик». Приоритетным фактором влияния на эстетическое восприятие послеоперационного рубца является его длина.

Заключение. В нашем исследовании разработана предиктивная прогностическая модель эстетичности послеоперационного рубца в детской хирургии на основе деревьев решений. Это первая попытка прогнозирования параметров подобного рода в педиатрической практике. Результаты исследования будут полезны для применения на практике в детской хирургии при планировании оперативных вмешательств.