مدل پیش‌بینی تومور کلیه مبتنی بر هوش مصنوعی به تشخیص دقیق‌تر قبل از عمل کمک می‌کند

سی و نهمین نشست سالانه انجمن اروپایی اورولوژی (EAU24) در سال 2024 از 5 تا 8 آوریل به وقت محلی در پاریس، فرانسه برگزار می شود. EAU24 به عنوان بزرگترین و تأثیرگذارترین کنفرانس اورولوژی در اروپا، تأثیر فوق العاده ای بر جامعه بین المللی اورولوژی دارد. این رویداد نه تنها متخصصان و محققان اورولوژی را از سراسر جهان به خود جذب کرد، بلکه آخرین نتایج تحقیقات و فناوری های روز در زمینه اورولوژی را گرد هم آورد و نشاط جدیدی را به توسعه رشته اورولوژی تزریق کرد.

برای بیماری کلیوی روی Cistanche کلیک کنید

هوش مصنوعی از داده‌های دنیای واقعی برای پیش‌بینی ویژگی‌های پاتولوژیک و پیامدهای بالینی تومورهای کلیوی از طریق تصاویر CT چند مرحله‌ای قبل از عمل استفاده می‌کند.

1 پیشینه تحقیق

با رواج فناوری های معاینه تصویربرداری مانند CT و MRI، میزان تشخیص تومورهای بدون علامت کلیه سال به سال افزایش می یابد. برای چنین توده های کلیوی تصادفی کشف شده، تصمیمات درمانی اغلب در غیاب شرایط پاتولوژیک واضح گرفته می شود. بنابراین، بهبود دقت تشخیصی تومورهای خوش خیم و بدخیم کلیوی و تشخیص بیشتر درجه بدخیمی (تهاجمی/ناتوان) تومورهای کلیوی برای انتخاب گزینه های درمانی بعدی بسیار مهم است.

2 طرح تحقیق

تیم تحقیقاتی 4557 مورد را در شش بیمارستان داخلی از جمله بیمارستان Zhongshan وابسته به دانشگاه فودان، اولین بیمارستان مردمی وابسته به دانشگاه ژجیانگ، بیمارستان مردم Zhangye، بیمارستان مردمی Quanzhou، بیمارستان Zhongshan وابسته به بیمارستان عمومی تصویربرداری تومور دانشگاه فودان، و پنج پایگاه داده عمومی مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. از 13261 تصویر CT قبل از عمل از بیماران، دو شبکه کانولوشن عصبی چند فازی برای ساخت یک مدل تشخیصی یادگیری عمیق برای پیش‌بینی تومورهای خوش‌خیم، بدخیم و مهاجم کلیوی استفاده شد. تفاوت‌های بقای بین تومورهای بی‌حال و تهاجمی پیش‌بینی‌شده با هوش مصنوعی با استفاده از تحلیل کاپلان-میر و تحلیل رگرسیون کاکس مقایسه شد. با استفاده از تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک و ایمونوهیستوشیمی، چشم انداز ژنومی، رونویسی و ایمنی را ارزیابی کنید.

3 نتایج تحقیق

مدل‌های تشخیصی خوش‌خیم و بدخیم عملکرد پیش‌بینی بهتری نسبت به مدل فعلی پیش‌بینی رادیونیک و مدل پیش‌بینی امتیاز RENAL در هر گروه اعتبارسنجی دارند. مقدار AUC در گروه‌های اعتبارسنجی مختلف به {{0}}.853~0.898 می‌رسد و دقت تشخیصی آن از صحت تشخیصی آن بیشتر از گروه اعتبارسنجی آینده نگر است. میانگین عملکرد هفت رادیولوژیست مجرب. علاوه بر این، مدل‌های تشخیصی هوش مصنوعی می‌توانند به رادیولوژیست‌ها کمک کنند تا دقت تشخیصی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشند.

مدل یادگیری عمیق که تومورهای تهاجمی را از تومورهای ضعیف متمایز می‌کند، از مدل رادیونیک فعلی و مدل پیش‌بینی امتیاز RENAL در گروه‌های اعتبارسنجی مختلف، با مقادیر AUC به 763.763-0.792 در گروه‌های اعتبارسنجی مختلف می‌رسد. در گروه اعتبارسنجی خارجی، سرطان کلیه تهاجمی پیش‌بینی‌شده با هوش مصنوعی بقای قابل‌توجهی کوتاه‌تر از سرطان کلیه بی‌حال پیش‌بینی‌شده توسط هوش مصنوعی داشت [بقای خاص بیماری (DSS)، p.<0.001, HR=20.81; recurrence-free survival (RFS) , p<0.001, HR=9.71; overall survival (OS), p<0.001, HR=13.27]. The invasiveness probability score determined by AI can be used as an independent adverse prognostic factor for patient survival outcomes, and its predictive effect on clinical outcomes is higher than postoperative pathological indicators such as TNM staging and the WHO/ISUP grading system. Finally, bioinformatics analysis showed that aggressive renal cancer has an immunosuppressive microenvironment with higher infiltration of CD8+ T cells and regulatory T cells than indolent renal cancer.

4 نتیجه گیری تحقیق

یک مدل یادگیری عمیق می تواند به صورت غیر تهاجمی احتمال ضایعات بدخیم و تهاجمی در توده های کلیوی را بر اساس تصاویر سی تی چند مرحله ای قبل از عمل پیش بینی کند. علاوه بر این، دیستمپر تهاجمی پیش‌بینی‌شده توسط هوش مصنوعی با پیامدهای بقای ضعیف‌تر همراه بود.

سیستانچ چگونه بیماری کلیه را درمان می کند؟

سیستانچیک داروی گیاهی سنتی چینی است که برای قرن ها برای درمان بیماری های مختلف از جمله استفاده می شودکلیهبیماری. از ساقه های خشک شده به دست می آیدسیستانچدسرتیکولا، گیاهی بومی بیابان های چین و مغولستان است. اجزای اصلی فعال سیستانچ عبارتند ازفنیل اتانوئیدگلیکوزیدها, اکیناکوزید، واکتئوزید، که اثرات مفیدی بر روی آنها مشخص شده استکلیهسلامتی.

بیماری کلیوی که به عنوان بیماری کلیوی نیز شناخته می شود، به شرایطی اشاره دارد که در آن کلیه ها به درستی کار نمی کنند. این می تواند منجر به تجمع مواد زائد و سموم در بدن شود که منجر به علائم و عوارض مختلفی می شود. سیستانچ ممکن است از طریق مکانیسم های مختلفی به درمان بیماری کلیوی کمک کند.

در مرحله اول، مشخص شده است که سیستانچ دارای خواص ادرارآور است، به این معنی که می تواند تولید ادرار را افزایش دهد و به دفع مواد زائد از بدن کمک کند. این می تواند به کاهش بار کلیه ها و جلوگیری از تجمع سموم کمک کند. با تقویت دیورز، سیستانچ ممکن است به کاهش فشار خون بالا، یکی از عوارض شایع بیماری کلیوی نیز کمک کند.

علاوه بر این، سیستانچ دارای اثرات آنتی اکسیدانی است. استرس اکسیداتیو، ناشی از عدم تعادل بین تولید رادیکال های آزاد و دفاع آنتی اکسیدانی بدن، نقش کلیدی در پیشرفت بیماری کلیوی ایفا می کند. این به خنثی کردن رادیکال های آزاد و کاهش استرس اکسیداتیو کمک می کند و در نتیجه از کلیه ها در برابر آسیب محافظت می کند. گلیکوزیدهای فنیل اتانوئیدی موجود در سیستانچ به ویژه در از بین بردن رادیکال های آزاد و مهار پراکسیداسیون لیپیدی موثر بوده اند.

علاوه بر این، سیستانچ دارای اثرات ضد التهابی است. التهاب یکی دیگر از عوامل کلیدی در ایجاد و پیشرفت بیماری کلیوی است. خواص ضد التهابی سیستانچ به کاهش تولید سیتوکین های پیش التهابی کمک می کند و از فعال شدن مسیرهای اجباری التهاب جلوگیری می کند، بنابراین التهاب در کلیه ها را کاهش می دهد.

علاوه بر این، سیستانچ دارای اثرات تعدیل کننده ایمنی است. در بیماری کلیوی، سیستم ایمنی بدن ممکن است دچار اختلال شود و منجر به التهاب بیش از حد و آسیب بافتی شود. سیستانچ با تعدیل تولید و فعالیت سلول های ایمنی مانند سلول های T و ماکروفاژها به تنظیم پاسخ ایمنی کمک می کند. این تنظیم ایمنی به کاهش التهاب و جلوگیری از آسیب بیشتر به کلیه ها کمک می کند.

علاوه بر این، سیستانچ با ترویج بازسازی لوله های کلیوی با سلول ها، عملکرد کلیه را بهبود می بخشد. سلول های اپیتلیال لوله های کلیوی نقش مهمی در فیلتراسیون و بازجذب مواد زائد و الکترولیت ها ایفا می کنند. در بیماری کلیوی، این سلول ها می توانند آسیب ببینند و منجر به آسیب عملکرد کلیه شوند. توانایی سیستانچ در ترویج بازسازی این سلول ها به بازیابی عملکرد مناسب کلیه و بهبود سلامت کلی کلیه کمک می کند.

علاوه بر این اثرات مستقیم بر کلیه ها، سیستانچ اثرات مفیدی بر سایر اندام ها و سیستم های بدن دارد. این رویکرد جامع به سلامت به ویژه در بیماری کلیوی مهم است، زیرا این وضعیت اغلب بر اندام ها و سیستم های متعددی تأثیر می گذارد. نشان داده شده است که che دارای اثرات محافظتی بر روی کبد، قلب و عروق خونی است که معمولاً تحت تأثیر بیماری کلیوی قرار می گیرند. سیستانچ با ارتقای سلامت این اندام ها به بهبود عملکرد کلی کلیه و جلوگیری از عوارض بیشتر کمک می کند.

در نتیجه، سیستانچ یک داروی گیاهی سنتی چینی است که قرن ها برای درمان بیماری کلیوی استفاده می شود. اجزای فعال آن دارای اثرات ادرارآور، آنتی اکسیدانی، ضد التهابی، تعدیل کننده سیستم ایمنی و بازسازی کننده است که به بهبود عملکرد کلیه و محافظت از کلیه ها در برابر آسیب بیشتر کمک می کند. سیستانچ اثرات مفیدی بر سایر اندام ها و سیستم ها دارد و آن را به یک رویکرد جامع برای درمان بیماری کلیوی تبدیل می کند.