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Nov 21, 2023

Desarrollo y evaluación de un sistema de puntuación para la valoración de incisiones en cirugía láser

Informes científicos volumen 12,

Scientific Reports volumen 12, Número de artículo: 14741 (2022) Citar este artículo

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Detalles de métricas

La idea de la cirugía con láser es casi tan antigua como el propio láser. Desde los primeros ensayos hasta los modernos sistemas de cirugía láser, el objetivo era y es cortar selectivamente el tejido en el punto de enfoque sin dañar las estructuras circundantes. Esto solo es posible cuando se eligen los parámetros correctos para el láser quirúrgico. Por lo general, esto se hace mediante estudios de parámetros. Sin embargo, el esquema de evaluación concreto a menudo difiere entre grupos y los enfoques más precisos requieren tinción y evaluación microscópica. Para superar estos problemas, se presenta y evalúa un sistema de puntuación macroscópica. Se puede demostrar que el sistema de puntuación funciona bien y, por lo tanto, se puede evaluar un corte con láser en unos pocos segundos. Al mismo tiempo, se tiene en cuenta todo el frente de corte. El sistema de puntuación presentado se evalúa mediante la correlación intraclase (ICC). El acuerdo final entre diferentes evaluadores es más de 0,7. Por lo tanto, el sistema de puntuación se puede utilizar para optimizar y evaluar el proceso de corte y debe ser adecuado para comparar los resultados entre diferentes grupos. Definitivamente, se puede aplicar para puntuar dentro de un grupo para permitir, por ejemplo, un análisis estadístico profundo para un estudio de parámetros.

Se sabe que la cirugía láser se ha convertido en una herramienta generalmente aceptada en varias áreas quirúrgicas1 a medida que aumenta el uso de láseres en los hospitales2. Para la cirugía con láser, los láseres brindan resultados comparables a los de la cirugía convencional y permiten una invasividad mínima3,4. Hay muchas otras ventajas, como un gran potencial de curación, menos inflamación e hinchazón postoperatorias5 y la coagulación concomitante de los vasos sanguíneos pequeños permite un campo quirúrgico seco y una mejor visibilidad6. Además de la cirugía láser clásica, surgen nuevas tecnologías que se basan en el calentamiento local del tejido, como la coagulación monopolar o la coagulación con haz de plasma7.

A pesar de que la cirugía láser y otras modalidades brindan muchas ventajas, no se proporciona retroalimentación háptica en comparación con el trabajo convencional con instrumentos quirúrgicos. Por lo tanto, el riesgo de daño tisular a las estructuras vitales se encuentra dentro de cualquier dispositivo sin contacto. Por lo tanto, es de suma importancia para cualquier aplicación de láser quirúrgico conocer el daño tisular (p. ej., profundidad del daño, diferentes zonas dañadas, daño reversible versus daño irreversible). Especialmente para intervenciones quirúrgicas en las inmediaciones de estructuras anatómicas sensibles que deben ser preservadas (nervios, vasos sanguíneos principales, conductos salivales, conductos urinarios,...) los parámetros exactos del daño del láser en el tejido son absolutamente necesarios para proporcionar un daño mínimo a el paciente.

Para una mejor comprensión del daño térmico, se debe considerar la distribución del calor. En general, para la cirugía con láser, la energía del láser se absorbe, lo que da como resultado un aumento de la temperatura del tejido. El aumento de la temperatura conduce a la deseada ablación del material. El transporte de calor, sin embargo, provoca el efecto secundario no deseado de dañar el entorno. Para ello, Lévesque et al.8 investigaron diferentes modelos de transporte de calor en el hueso entre 20 y 320 °C. La conducción de calor, la convección de calor y la radiación de calor tienen lugar. Ya a partir de 125 °C, la radiación de calor domina8 con una dependencia de \(T^4\). Así, un pequeño aumento de temperatura conduce a un gran aumento de la cantidad de calor transportado. Para bajas temperaturas en el rango de 20 a 50 °C, domina la conducción de calor8,9. En función de la temperatura alcanzada en el entorno, pueden predominar la desnaturalización, la carbonización y la ablación termomecánica. Este efecto ya fue mostrado por McKenzie10.

Sin embargo, no solo la comprensión de la causa del daño es esencial, también la evaluación del daño es de gran importancia para las aplicaciones prácticas. Originalmente, la tinción con hematoxilina-eosina (HE) se utiliza para evaluar el daño térmico11. Posteriormente, Goertz12 evaluó diferentes tinciones histológicas para la desnaturalización. Se pudo demostrar que la tinción de Hinshaw-Pearse permite visualizar las influencias térmicas. Posteriormente, Vescovi et al.13 utilizaron una escala de puntos para muestras histológicas. Su puntuación se basa en la morfología de la incisión así como en la alteración de vasos y estructuras celulares; para la tinción, se utiliza la tinción HE estándar. Magdy et al.14 compararon la efectividad y el daño de las amigdalectomías con disección-ligadura, electrocauterización monopolar y láser. Para la evaluación de daños, se utiliza la tinción HE cuando las áreas dañadas térmicamente muestran un color oscuro. Cercadillo-Ibarguren et al.15 tuvieron la solución más elegante agregando la tinción de Masson-Trichromat para enmascarar los falsos positivos con la tinción de HE. Cercadillo-Ibarguren et al.15 también midieron el grosor del tejido dañado térmicamente y lo usaron como cuantificación para la comparación de diferentes métodos.

Aparte del método de Cercadillo-Ibarguren et al.15, no existe ningún medio de cuantificación fiable del daño por cirugía láser conocido por los autores hasta el momento. Si bien los métodos de Cercadillo-Ibarguren et al.15 y Vescovi et al.13 ya son un gran avance, tienen importantes inconvenientes: en primer lugar, como se deben generar resultados estadísticamente confiables, se requiere una gran cantidad de mediciones. Debido a que el proceso de tinción y análisis microscópico lleva mucho tiempo, esta no es una solución óptima. En segundo lugar, los enfoques microscópicos solo pueden analizar una pequeña sección del corte que se está evaluando. Es probable que esta no sea una representación confiable del corte realizado por el láser u otras herramientas y, por lo tanto, no es ideal para la evaluación estadística.

Por lo tanto, este estudio propone un sistema de puntuación macroscópico que supera estos problemas: un sistema de puntuación se utiliza para clasificar cuadros clínicos o patrones de lesiones, así como para hacer diagnósticos y poder describir diferentes condiciones de los pacientes en una nomenclatura uniforme. Un científico capacitado puede realizar el sistema de puntuación en unos pocos segundos, lo que es comparativamente rápido y una ventaja para la aplicación práctica. En comparación, la tinción con HE consta de varios pasos que incluyen la criosección de la muestra, la preparación del tejido y el proceso de tinción en sí. Si bien el tiempo de tinción solo se limita a unos pocos minutos de exposición al reactivo, todo el proceso de preparación del tejido, tinción y preparación de la muestra para la evaluación microscópica lleva varias horas. Por lo tanto, el sistema de puntuación propuesto puede calificar fácilmente muchas muestras dentro del tiempo requerido para la tinción con HE. Otra ventaja es que se tiene en cuenta todo el frente de corte, por lo que la puntuación representa la calidad del corte global.

El requisito para un buen sistema de puntuación es su fiabilidad o, en otras palabras, el hecho de que diferentes evaluadores den la misma puntuación o, al menos, una puntuación similar. Como esta parte es la parte más esencial, esta evaluación es la parte principal de este estudio. Incluso para generalizar más el resultado, se evalúan y comparan las puntuaciones de científicos capacitados y no capacitados. La concordancia entre los evaluadores se evalúa mediante la correlación intraclase (ICC)16 como técnica de evaluación estadística de vanguardia para la concordancia y consistencia de los evaluadores.

La sección "Materiales y métodos" consta de dos partes. En la primera parte se presenta y explica el sistema de puntuación. En la segunda parte, se muestran los métodos para la evaluación del sistema de puntuación. Todos los cortes se realizan con un láser de CO\(_2\) con parámetros variables en tejido muscular de cerdos recién sacrificados comprados a un carnicero local. Esos parámetros no se explican en detalle ya que se variaron muchos parámetros y, al mismo tiempo, los parámetros del láser no son relevantes para este estudio. El estudio de parámetros se realizará en un estudio de seguimiento con la ayuda del sistema de puntuación presentado.

El objetivo central del sistema de puntuación presentado en este estudio es ser rápido para permitir la evaluación de muchos cortes para una interpretación estadística confiable de los cortes. Con la ayuda del ICC, se puede evaluar si el sistema de puntuación proporciona estos resultados fiables. Esto se hace evaluando la puntuación de las mismas muestras por diferentes calificadores.

Cuando se tiene en cuenta un corte estándar, hay dos posibles partes visibles que se pueden usar para marcar: el área de corte (CA) y el borde de corte (CE). Ambas partes se muestran en la Fig. 1. El CA se define como el área de la nueva superficie producida por la acción de corte que está marcada por las líneas azules en la Fig. 1. El CE se define como el borde fino entre el cortada y la superficie sin cortar del tejido. Esto está marcado por la línea negra en la Fig. 1. La diferenciación entre CA y CE se realiza por las siguientes razones: la mayor parte del daño potencial ocurre en la CA. Por lo tanto, debe contener más información sobre el daño por corte. Sin embargo, podría no ser accesible en la práctica, ya que abrir el corte podría provocar más daños. El CE siempre está accesible pero solo puede transferir información indirecta sobre el área de corte por la interacción de los humos calientes y el material ablacionado del proceso de ablación. Se sabe en el campo del procesamiento de materiales por láser que el material ablacionado contiene información relevante sobre el proceso de interacción del láser con el sustrato17. Por lo tanto, se espera que la CE pueda usarse para una evaluación confiable del proceso de cirugía láser. En resumen, se espera que la CA tenga una evaluación más precisa y sencilla en comparación con la CE; sin embargo, su evaluación puede no ser siempre posible.

Corte ejemplar sin mucho daño tisular. Los dos métodos de puntuación son el de vanguardia (CE); rayado azul de la zona de corte (CA).

Hay dos características posibles que se pueden utilizar para la evaluación de la puntuación del proceso de cirugía láser (en términos de CA y CE): el color del tejido y el área cubierta de tejido decolorado. Básicamente, hay cinco colores de tejido que pueden aparecer: negro, marrón oscuro, marrón claro, blanco y rosado. Los colores negro, marrón oscuro y marrón claro representan el grado de carbonización del tejido. El color blanco señala los efectos de la coagulación, mientras que el rosado representa principalmente tejido no dañado. Estos diferentes colores conducirían ya a un posible sistema de puntuación. Para agregar información adicional, se tiene en cuenta la cantidad de área dañada.

Se pueden definir diferentes rangos de oscurecimiento del color. En este estudio, se eligen los siguientes rangos: 80 %+, 50 %+, 30 %+, menos del 30 % y ningún o casi ningún oscurecimiento del tejido. Estos números se eligen porque permiten optimizar los estudios de parámetros hacia cortes de alta calidad. Como se mencionó anteriormente, el color del tejido en la cirugía con láser también se puede agrupar aproximadamente en cinco categorías (negro, marrón oscuro, marrón claro, blanco, rosado/color natural). Por lo tanto, tiene sentido que el sistema de puntuación comprenda cinco variables de calificación. Como un solo color no aparece aislado, cada puntaje debe abarcar una gama de decoloraciones. En otras palabras: un análisis estadístico solo tiene sentido si se puede distinguir la diferencia entre carbonización completa o carbonización parcial. Por las diferentes cantidades de tejido marrón/negro y por su color, se puede evaluar la carbonización.

Los parámetros de puntuación finales se muestran en la Fig. 2. El sistema de puntuación se establece en un rango de 1 punto a 5 puntos, donde 5 es el menor oscurecimiento (que se considera el mejor):

Los resultados muestran una fuerte carbonización. El tejido se oscurece en casi todas partes (80%+) y el color es principalmente de marrón oscuro a negro.

La carbonización sigue ahí pero menos que en la puntuación anterior. Más de la mitad del tejido (50%+) está oscurecido. En contraste con la puntuación '1', está presente una coloración marrón clara del tejido. A veces, aún pueden aparecer áreas negras.

La carbonización es ligera. Normalmente, no debería aparecer tejido negro. Por lo general, la carbonización conduce a una coloración del tejido de color marrón claro y marrón oscuro. En total, alrededor del 30 al 50% del tejido se oscurece.

Menos del 30% del tejido se oscurece. Pueden aparecer áreas rosadas y, por lo general, solo debe aparecer tejido marrón claro. Para experimentos ex-vivo, es posible que se produzca un brillo causado por el agua presente. Normalmente, una gran parte del tejido es blanco debido a la coagulación.

Casi no hay daños en los tejidos, excepto el corte en sí. No debe haber o casi ningún oscurecimiento del tejido. Los colores dominantes de los tejidos son rosados ​​y blancos.

Ejemplo del sistema de puntuación: las columnas representan los puntos del sistema de puntuación mientras que las filas representan la puntuación del filo (CE) y el área interior del corte (área de corte), respectivamente.

Para el sistema de puntuación, se deben considerar algunas ideas generales. En primer lugar, actualmente no existe un estándar de oro para la evaluación de la cirugía láser con el que se pueda comparar el sistema de puntuación. Este es un problema similar al que se enfrentan los científicos en el campo de la psicología, ya que no existe un estándar de oro objetivo para muchas enfermedades psicológicas. A pesar de esto, un sistema de puntuación sería útil para estas enfermedades. Este problema se puede superar evaluando cómo personas independientes similares califican al mismo paciente. En el caso de este estudio, se comprueba cómo distintas personas valoran los mismos cortes de cirugía láser de forma independiente unas de otras. Para el análisis de un nuevo sistema de puntuación, el ICC es el estado del arte para analizar la confiabilidad entre evaluadores18. En una explicación simplificada, el ICC verifica cómo evaluadores diferentes califican cada muestra. Si los diferentes evaluadores califican de manera similar, el ICC será alto y el sistema de puntuación funcionará bien. Además, los resultados del ICC se pueden comparar con una correlación, ya que no se conoce a priori la calificación correcta.

Para la evaluación del sistema de puntuación, se estudian dos escenarios diferentes como se muestra en la Fig. 3: primero, se le pide a un grupo de seis científicos que evalúen 115 cortes con solo la explicación que se muestra en la Fig. 2. Todas las imágenes utilizadas para el análisis en este estudio están disponibles en los "Materiales complementarios". Este experimento debería mostrar que el sistema de puntuación ya es confiable para científicos no capacitados y, por lo tanto, es adecuado para la evaluación de los cortes de cirugía láser. En segundo lugar, se pide a un grupo de seis científicos diferentes que vuelvan a hacer la misma evaluación. En esta parte, se proporciona la información adicional de la Fig. 1 y los primeros 25 ejemplos se utilizan como una sesión de capacitación con retroalimentación regular. Para ello, se pide a los evaluadores que califiquen los cinco primeros cortes. Posteriormente, se presenta y discute la solución según el primer autor del presente estudio. Esto se repite para los siguientes 20 cortes con el mismo procedimiento que se muestra en la Fig. 3 en el camino de la derecha. Cabe señalar que la parte importante del período de capacitación es la discusión en la que surgen las preguntas de los evaluadores. El orden de las imágenes para la evaluación se modificó ligeramente para la prueba de los evaluadores capacitados. Esto se hizo para garantizar que, de todas las calidades de corte, al menos 3 ejemplos estén presentes en las primeras 25 muestras.

Evaluación del sistema de puntuación. En la primera configuración, la puntuación se realiza para evaluadores no capacitados (izquierda) y en la segunda configuración para evaluadores capacitados (derecha).

En total, los 12 evaluadores son científicos en los campos de la óptica. Ninguno de ellos tiene experiencia en el campo de la cirugía láser. Solo dos de los científicos tienen experiencia en biofotónica. Ambos científicos están en el grupo de evaluadores no capacitados. El resto de los científicos trabaja en el campo del procesamiento de materiales por láser con al menos uno de los siguientes campos de especialización: Soldadura/Corte con láser, fabricación aditiva con metales, simulación de procesamiento de materiales por láser y sensado para procesamiento de materiales por láser.

El acuerdo de los evaluadores es evaluado por ICC16 en Python con el framework pingouin19 con el comando "intraclass-corr". El ICC es una estadística descriptiva que se puede utilizar cuando las unidades (la calidad del corte) se organizan en grupos de medidas cuantitativas (puntuaciones). Se ve como marco de modelos de efectos aleatorios. El ICC describe qué tan cerca se parecen las unidades en el mismo grupo. Se utiliza para cuantificar el grado en que diferentes observadores (en este estudio: calificadores) son consistentes o reproducen los mismos resultados. Como recordatorio, el ICC puede verse como una versión más sofisticada de una correlación como la correlación de Pearson. Mientras que las correlaciones típicas solo se correlacionan por pares, el ICC correlaciona todas las puntuaciones a la vez. Esto lleva a dos conclusiones: se prefiere el ICC y se puede interpretar de manera similar a un coeficiente de correlación estándar. El ICC varía de cero a uno y cuanto más alto es el ICC, mejor es el sistema de puntuación. Según Koo et al.18, un ICC entre 0,50 y 0,75 es moderado, entre 0,75 y 0,90 es bueno y números más altos significan excelente. Otros autores hablan de concordancia alta cuando el ICC es mayor a 0,720. En general, el rango de un resultado óptimo para el ICC todavía está en discusión.

El ICC evalúa tanto a los evaluadores no capacitados como a los capacitados para los datos completos de la CE y la CA. Para el CA, se hace un análisis más elevado utilizando el ICC para el primer y último tercio de los cortes puntuados. A través de esta información, se puede recopilar el efecto de la experiencia de aprendizaje en el sistema de puntuación. El efecto del entrenamiento se mide comparando los resultados del ICC del primer tercio y del último tercio de las muestras puntuadas. Para el ICC se calculan seis valores19:

ICC1: cada objetivo es calificado por un evaluador diferente. Los evaluadores se eligen al azar. Para el cálculo se utiliza un modelo de efectos fijos Anova unidireccional. El ICC1 es sensible a las diferencias en las medias entre evaluadores.

ICC2: k calificadores califican una muestra aleatoria y se mide el acuerdo absoluto. El ICC2 es sensible a las interacciones. Los evaluadores se eligen al azar.

ICC3: un conjunto fijo de calificadores k califican cada objetivo. Por lo tanto, no hay generalización a una población más grande de evaluadores. El ICC3 es sensible a las interacciones. Los evaluadores se seleccionan, por ejemplo, debido a sus habilidades o capacitación previa especial.

ICC1k: Igual que ICC1, sin embargo, la confiabilidad se estima para la media de k evaluadores. Los resultados son similares a la confiabilidad ajustada de Spearman Brown o al Alfa de Cornbach.

ICC2k: Igual que ICC2, sin embargo, la confiabilidad se estima para la media de k evaluadores. Los resultados son similares a la confiabilidad ajustada de Spearman Brown o al Alfa de Cornbach.

ICC3k: Igual que ICC3, sin embargo, la confiabilidad se estima para la media de k evaluadores. Los resultados son similares a la confiabilidad ajustada de Spearman Brown o al Alfa de Cornbach.

A partir de esto, se puede concluir que ICC3 debe analizarse en este estudio ya que los evaluadores fijos (que son científicos en los campos de la óptica) se eligen como evaluadores. Hay dos posibles pruebas diferentes que se pueden hacer: la consistencia o concordancia relativa versus la concordancia absoluta. Mientras que el último describe qué tan similar es la calificación de los evaluadores, el primero describe la similitud de la tendencia. Esto significa que si algunos evaluadores califican las muestras siempre más bajas, la consistencia será alta. Sin embargo, el acuerdo será bajo.

Como el modelo debe probar qué tan buenos se pueden comparar los resultados con diferentes grupos, se calcula el acuerdo absoluto. Cabe señalar que la concordancia absoluta es siempre menor o igual que la consistencia. Por lo tanto, si el acuerdo absoluto es alto, el acuerdo relativo (consistencia) será aún mayor. Por lo tanto, el sistema de puntuación propuesto también es adecuado para estudios de parámetros.

Además, la correlación de Spearman se calcula ya que más lectores pueden estar familiarizados con ella. Mide la correlación lineal entre dos evaluadores. Sin embargo, como solo se puede realizar una correlación por pares, se prefiere el ICC. Así, como resultado, se presenta la correlación de Spearman promediada para CA y CE. Esto debería proporcionar valores similares a los del ICC. Además, se presenta la correlación de Spearman promediada entre CA y CE para mostrar la similitud entre ambos y se prueba si CE y CA muestran los mismos puntajes mediante la prueba de rangos con signo de Wilcoxon. Se elige esta prueba porque la puntuación no tiene una distribución gaussiana y las muestras están relacionadas (misma muestra).

En esta sección se presenta la evaluación del método de puntuación.

La Tabla 1 muestra los resultados de evaluadores no capacitados del ICC para la CE y la CA, respectivamente. Además, "IC 95%" representa el intervalo de confianza en el que con un 95% de probabilidad se encuentra el ICC final. Se puede observar que el ICC es mayor para la CA. Los comentarios de los evaluadores sugieren que calificar CE es más difícil que calificar CA. Esto está de acuerdo con los resultados de la CE y CA. Aunque para calificar, el CA es preferible para evaluadores no capacitados, no siempre está visible y disponible. En este caso, se debe utilizar la CE. Sin embargo, la distribución de los resultados de los evaluadores de CA y CE es significativamente diferente (\(p \ll 1 \times 10^{-3}\)), lo que significa que CE y CA prueban algo diferente. Sin embargo, ambos conducen a resultados similares para buenos cortes, por lo que ambos son válidos. La correlación de Spearman muestra una tendencia similar. La correlación de Spearman promedio entre el CA y el CE es 0.41. Por lo tanto, esto también sugiere que CE y CA son parámetros parcialmente independientes. La correlación de Spearman promedio para CE y CA es 0,62 y 0,70, respectivamente. Estos resultados son comparables a los resultados del ICC.

La Tabla 2 muestra los resultados del ICC para el primer y último tercio de la CA. Se puede ver claramente que hay un efecto de aprendizaje por parte de los evaluadores. El ICC aumenta en aproximadamente 0,2. Por lo tanto, se recomienda enfáticamente que los nuevos calificadores practiquen con cien o doscientas muestras antes de calificar el conjunto de datos final.

La Tabla 3 muestra los resultados de evaluadores capacitados del ICC para la CE y la CA, respectivamente. Puede verse que la concordancia absoluta es más alta para CE que para los evaluadores sin entrenamiento en la Tabla 1. El entrenamiento parece aumentar ligeramente los resultados para CE mientras que el efecto para CA es muy pequeño. Se espera que la pequeña disminución con el CA pueda ser causada por casualidad, por el efecto de que ningún científico con experiencia en biofotónica hizo la calificación con evaluadores entrenados y/o por la alteración del orden de las imágenes. Desde nuestro punto de vista, la primera explicación es la más probable ya que la diferencia del ICC es mínima. Nuevamente, los comentarios de los evaluadores insinúan que calificar CE es más difícil que calificar CA. En general, se puede decir que la formación es importante sobre todo para el CE.

La Tabla 4 muestra los resultados del ICC para el primer y último tercio de la CE para evaluadores capacitados. El efecto de aprendizaje disminuye en comparación con los evaluadores no capacitados. Sin embargo, todavía está presente. Por lo tanto, se requiere una larga práctica para lograr un mayor acuerdo entre los diferentes evaluadores. No obstante, el efecto del entrenamiento es menor en el caso de evaluadores entrenados.

En el primer párrafo, se discuten las limitaciones de la evaluación del sistema de puntuación. Posteriormente, se presentan las limitaciones del propio sistema de puntuación y, en el último párrafo, se muestran las limitaciones de este estudio.

Actualmente existe una limitación de la evaluación del sistema de puntuación. Debido al hecho de que muchas personas deberían evaluar el sistema de puntuación, la evaluación se realizó en imágenes del corte en lugar de cortes frescos. Sin embargo, esto también se puede convertir en una ventaja: brinda a otros investigadores la oportunidad de comparar sus propios resultados de puntuación o incluso un sistema de puntuación modificado con el de este estudio, ya que las imágenes están disponibles en los "Materiales complementarios".

Una limitación del sistema de puntuación presentado es la transferibilidad de los resultados de la puntuación a entornos clínicos, ya que solo se utilizó tejido ex vivo de cerdos. Debido a esto, no se consideran efectos como la perfusión. En el estado actual, el resultado clínico de la cirugía con láser no se puede predecir con las puntuaciones dadas; se requieren más estudios para investigar si, por ejemplo, los efectos como el retraso en la cicatrización de heridas o la formación de cicatrices pueden estar relacionados con las puntuaciones. Además, todavía no se considera el hecho de que diferentes tipos de tejido, como la piel o las cuerdas vocales, puedan tolerar una cantidad diferente de daño térmico. Sin embargo, esto se puede superar fácilmente: para los tipos de tejidos sensibles, la peor puntuación se puede establecer en una menor cantidad de daño térmico. Finalmente, cabe destacar que el uso del sistema de puntuación presentado permite, al menos ex-vivo, una forma rápida y eficiente para el estudio de parámetros para la cirugía láser. Esto se demostrará en un estudio de seguimiento para cortes con un láser CO\(_2\).

Las limitaciones del presente estudio son las siguientes: Primero, todas las evaluaciones se realizaron en una sola imagen para cada corte. De ahí que parámetros como el ángulo o la calidad de la imagen influyan en la puntuación. En segundo lugar, ninguno de los evaluadores era experto en cirugía láser. Por lo tanto, se necesita más trabajo para determinar si una subclase específica de calificadores califica de manera más consistente que otra. Además, el rendimiento del sistema de puntuación también podría desviarse si el tejido fresco se evalúa directamente después del corte. A pesar de estas limitaciones, el sistema de puntuación todavía alcanza un ICC de 0,71.

Es posible calificar fácilmente los cortes realizados por un láser con el sistema de puntuación presentado. Se evaluaron CA y CE. De los sistemas de puntuación presentados, el de CA es preferible. Como no se puede acceder fácilmente en todos los casos, la CE permite un uso similar. Sin embargo, según los evaluadores, este último es más difícil de calificar, lo que lleva a un ICC más bajo. Si bien los cortes se generaron con un láser de CO\(_2\) en este estudio, no hay motivo para que el sistema de puntuación propuesto no se pueda aplicar a otros sistemas láser o incluso a otras modalidades de corte térmico.

Además, es seguro que el puntaje presentado es útil para optimizar los parámetros de la cirugía láser y puede proporcionar resultados fáciles y rápidos para su evaluación. El CCI final es 0,71. Por tanto, el sistema de puntuación presentado debe ser un sistema fiable, fácil y rápido para la evaluación de cortes mediante cirugía láser. La puntuación de los cortes se puede comparar entre diferentes grupos. Sin embargo, debe evaluarse mediante un segundo estudio con muestras frescas de puntuación directamente después del corte.

Para el futuro, hay otro estudio planificado en el que este sistema de puntuación se aplica a la cirugía láser ex-vivo fresca de tejido muscular de cerdo con un láser de CO\(_2\). Para ello, se estudia la influencia de los parámetros más importantes sobre los resultados y se clasifican según su importancia.

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Max Rohde y Florian Stelzle

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MH conceptualizó la investigación, realizó el análisis de datos, preparó el manuscrito y apoyó a DK en el trabajo de laboratorio. DK hizo el trabajo experimental y desarrolló el sistema de puntuación. MS apoyó el análisis de datos. MR especificó el sistema de puntuación desde el punto de vista médico. FS y MS guiaron la estrategia general de investigación. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Martín Hohmann.

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Hohmann, M., Kühn, D., Späth, M. et al. Desarrollo y evaluación de un sistema de puntuación para la valoración de incisiones en cirugía láser. Informe científico 12, 14741 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-18969-0

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Recibido: 14 diciembre 2021

Aceptado: 23 de agosto de 2022

Publicado: 30 agosto 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-18969-0

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