Predicción del síndrome de implantación de cemento óseo mediante métodos de inteligencia artificial

Dado que la prevalencia de artrosis de cadera y rodilla aumenta con la edad, las operaciones de prótesis ortopédicas se realizan ampliamente en todo el mundo y en nuestro país. En estas cirugías se utiliza cemento óseo para asegurar la adhesión de la prótesis al hueso. El síndrome de implantación de cemento óseo (BCIS) es una complicación mortal de la cirugía de huesos cementados caracterizada por hipotensión sistémica, hipertensión pulmonar, arritmias, pérdida del conocimiento y paro cardíaco, que ocurre con mayor frecuencia durante la cementación y la colocación de prótesis, y se informa cada vez más.

El síndrome se observa con mayor frecuencia en la hemiartroplastia cementada después de fracturas desplazadas del cuello femoral, pero también ocurre en la cirugía de reemplazo total de cadera y rodilla. A pesar de la publicación de pautas de seguridad para reducir el BCIS, sigue siendo una complicación intraoperatoria común con una incidencia general de hasta el 28% y es una causa importante de morbilidad y mortalidad intraoperatoria y posoperatoria.

La fisiopatología del BCIS no está clara, incluida la inestabilidad hemodinámica como resultado de cambios en la resistencia vascular pulmonar y sistémica, el aumento de la presión intramedular que resulta en la incorporación de monómeros de polimetilmetacrilato a la circulación que causan vasodilatación, liberación de mediadores del polimetilmetacrilato y liberación de ácidos grasos. y liberación de mediadores del polimetacrilato de metilo, insuficiencia ventricular derecha aguda, anafilaxia, reacción inflamatoria y exotérmica, y La activación del complemento puede incluir una o una combinación de insuficiencia ventricular derecha aguda, anafilaxia, reacción inflamatoria y exotérmica y activación del complemento, que se desarrolla cuando el cemento y las partículas de coágulo causan émbolos en muchos órganos del cuerpo, especialmente en el sistema pulmonar, con aumento de la presión pulmonar. resistencia vascular. Donaldson et al. desarrolló un sistema de clasificación para la gravedad del BCIS. Grado 0: sin hipotensión/hipoxia; Hipoxia moderada de grado 1 (SpO2 <94%) o hipotensión [presión arterial sistólica (PAS)> 20% de disminución desde el inicio]; Hipoxia grave de grado 2 (SpO2 <88%) o hipotensión (PAS> 40% de disminución desde el inicio) o pérdida inesperada del conocimiento; Colapso cardiovascular grado 3 que requiere reanimación cardiopulmonar.

Se ha demostrado que los pacientes con BCIS grados 2 y 3 tienen un aumento de 16 veces en la mortalidad posoperatoria a los 30 días en comparación con aquellos con BCIS grado 1. La mayoría de los informes sobre BCIS se centran en muertes y problemas graves, y la mayoría de los casos de BCIS leve no se informan. La sospecha de BCIS debe tratarse con reanimación intensiva y cuidados de apoyo.

Este riesgo puede llevar a algunos cirujanos a no utilizar cemento en operaciones de artroplastia. Aunque la hemiartroplastia no cementada elimina este riesgo y ahorra un tiempo quirúrgico promedio de 20 minutos, se asocia con complicaciones graves. Los pacientes sometidos a implantes de artroplastia de cadera no cementados tienen más probabilidades de sufrir fracturas periprotésicas y una revisión temprana. La artroplastia no cementada tiene un riesgo 17 veces mayor de revisión de fractura periprotésica o revisión aséptica debido al aflojamiento en comparación con la artroplastia de cadera cementada. Dado que la cirugía adicional conlleva un riesgo adicional de muerte, saltarse el paso de cementación también puede no ser la mejor opción en estos pacientes que tienen más probabilidades de caerse y someterse a una cirugía de revisión.

La detección temprana de esta complicación y la intervención temprana son cruciales ya que reducirán la mortalidad. La prevención del BCIS incluye la identificación de pacientes de alto riesgo, la optimización preoperatoria de los factores de riesgo y las comorbilidades del paciente y una buena comunicación con el equipo quirúrgico. De esta forma se puede aumentar la comodidad y la esperanza de vida del paciente. El creciente número de pacientes que necesitan y esperan una artroplastia dificulta identificar a los pacientes de alto riesgo, optimizar los factores de riesgo del paciente y las comorbilidades preoperatoriamente para prevenir esta complicación potencialmente fatal.

La condición en la que puede ocurrir BCIS se evalúa de acuerdo con los resultados del análisis de los datos obtenidos de conjuntos de datos retrospectivos y prospectivos con métodos bioestadísticos complejos. Para predecir la complicación se intenta determinar los factores predictivos asociados a la misma.

Spann et al. (2020) afirmaron en su estudio de revisión que el aprendizaje automático se puede utilizar en análisis más allá de los métodos bioestadísticos complejos. En este punto, un sistema de apoyo a las decisiones creado con modelos de inteligencia artificial ayudará en la detección temprana de esta complicación y, por lo tanto, servirá como un importante mecanismo de apoyo a las decisiones para los médicos al aumentar la comodidad y la esperanza de vida del paciente. Sin embargo, no es fácil evaluar en qué nivel se preverá y reducirá esta complicación sin implementar el sistema.