Валидация клинического показателя, разработанного с помощью машинного обучения, для количественной оценки исходов после тотального эндопротезирования плечевого сустава

Введение: Мы предлагаем новый инструмент клинической оценки, разработанный с помощью машинного обучения, — шкалу Shoulder Arthroplasty Smart (SAS) для количественной оценки исходов после тотального эндопротезирования плечевого сустава (TSA).

Методы: Для оценки психометрических свойств — валидности, отзывчивости и клинической интерпретируемости — предлагаемой шкалы SAS, а также шкал Simple Shoulder Test (SST), Constant, American Shoulder and Elbow Surgeons Standardized Shoulder Assessment Form (ASES), University of California Los Angeles (UCLA) и Shoulder Pain and Disability Index (SPADI) использовали клинические данные 3667 пациентов после TSA и 8104 послеоперационных отчёта о динамическом наблюдении.

Результаты: Продемонстрирована конвергентная конструктивная валидность: все 6 показателей исходов имели умеренную или высокую корреляцию до операции и высокую корреляцию после операции при оценке исходов TSA. Наиболее тесно шкала SAS коррелировала со шкалой UCLA, а наименее тесно — с SST. Ни для одного клинического показателя исходов не выявлено значимых эффектов пола или потолка до или после операции, однако после операции значимый эффект потолка наблюдался для SST (44,3%), UCLA (13,9%), ASES (18,7%) и SPADI (19,3%). Эффект потолка был более выраженным после анатомического, чем после обратного TSA; в целом у мужчин, более молодых пациентов и белых пациентов после TSA эффект потолка возникал чаще, чем у женщин, пожилых пациентов и пациентов другой расовой или этнической принадлежности. Для шкалы SAS отмечено наименьшее число пациентов с эффектами пола и потолка; кроме того, в отношении всех изученных характеристик пациентов не выявлено систематического смещения. Для клинической интерпретируемости на основании удовлетворённости пациентов определены пороговые значения минимально клинически значимого различия и существенной клинической пользы для всех 6 показателей исходов; пороговые значения шкалы SAS были наиболее близки по величине к показателям шкалы Constant. Все 6 показателей исходов выявляли большой эффект при оценке отзывчивости; наибольшей отзывчивостью обладала шкала UCLA, наименьшей — SST. Наконец, шкалы SAS, ASES, Constant и SPADI имели сходные высокие значения стандартизированного среднего реагирования и размера эффекта.

Обсуждение: Шкала SAS, состоящая из 6 вопросов, представляет собой эффективный показатель исходов, специфичный для TSA, и обладает валидностью, отзывчивостью и клинической интерпретируемостью, эквивалентными или превосходящими соответствующие характеристики 5 других ранее применявшихся инструментов оценки. Шкала SAS имеет адекватный диапазон значений без эффектов пола и потолка, а также без смещения в отношении каких-либо целевых характеристик пациентов — в отличие от зависимости эффекта потолка от возраста, пола и расовой или этнической принадлежности, выявленной для других показателей исходов. В связи с этими существенными преимуществами мы рекомендуем использовать новую шкалу SAS для количественной оценки исходов TSA.