TPF-Algorithmen für maschinelles Lernen

Das übergeordnete Ziel besteht darin, eine maschinelle Lerntechnik anzuwenden, um zu entscheiden, ob eine operative oder nicht-operative Behandlung zum besten Patientenergebnis führt.

Die Hauptziele bestehen darin, den am besten geeigneten maschinellen Lernalgorithmus zu identifizieren, um die beste Behandlung für zukünftige Patienten vorherzusagen. Ob eine konservative oder operative Behandlung zum besten Patientenergebnis führt, entscheidet der prognostizierte KOOS-Score. Als Trainingsdaten für den Algorithmus werden mehrere Eingabefaktoren, wie Behandlung (konservativ oder operativ), Anzahl der Frakturfragmente, Ort der Fraktur, Weichteilbeteiligung, … für jeden Patienten verwendet. Einige dieser Eingabedaten werden von CT-Scans abgeleitet. Daher werden die CT-Scans in Mimics segmentiert, wofür das UZ Leuven kürzlich Lizenzen erworben hat. Die Ausgabevariable der Trainingsdaten ist der KOOS-Score jedes Patienten. Basierend auf der Eingabe- und Ausgabevariable bestimmt der Algorithmus eine Beziehung zwischen diesen. Für zukünftige Patienten, deren Eingangsgröße bekannt ist, wird die Ausgangsgröße (=KOOS-Score) sowohl bei operativer als auch bei konservativer Behandlung vorhergesagt. Wir gehen davon aus, dass die Vorhersage verbessert wird, indem im Laufe der Zeit mehr Eingabedaten hinzugefügt werden.

Ein sekundäres Ziel ist es, klinische und radiologische Faktoren zu identifizieren, die helfen, die beste Behandlung für zukünftige Patienten vorherzusagen.

Als Ausblick könnte die Technik des maschinellen Lernens in Zukunft in der klinischen Praxis implementiert und als patientenspezifisches Planungsinstrument für die Behandlung von Tibiaplateaufrakturen eingesetzt werden, indem der Chirurg bei der Auswahl der besten Behandlung für einen bestimmten Fall unterstützt wird. Die gesammelten Daten in diesem Register werden verwendet, um das maschinelle Lernmodell zu validieren. Patienten werden noch nicht auf der Grundlage der Ergebnisse des entwickelten Modells behandelt, der Unfallchirurg ist dafür verantwortlich, zu entscheiden, welche Behandlungsoption für den Patienten am besten ist.