Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain
Исследователи из Медицинской школы Икана в Маунт-Синай разработали передовой инструмент на основе искусственного интеллекта (ИИ) для улучшения лечения и прогнозирования рака простаты. Подробности результатов были опубликованы в журнале European Urology.
Недавний прогресс в области ИИ, особенно с достижениями в методах глубокого обучения, ускорил создание новых технологий, которые используют медицинские изображения для более точного прогнозирования заболеваний.
Инструмент PATHOMIQ_PRAD, разработанный для пациентов с раком простаты промежуточного риска, использует глубокое обучение для извлечения морфологических признаков из наборов данных, полученных из биопсии или хирургических изображений цельных слайдов, окрашенных гематоксилином и эозином. Он направлен на выявление тех, у кого более высокий риск быстрого прогрессирования заболевания, и предоставление более своевременных и точных прогнозов для более ранних вмешательств и более целенаправленных, персонализированных планов лечения. Оценки рака простаты в Соединенных Штатах на 2024 год составляют около 299 010 новых случаев, с примерно 35 250 смертями.
«Около 60% пациентов из группы промежуточного риска не имеют четкого плана лечения, а около 30–50% наблюдают прогрессирование рака после первого курса терапии. Мы обнаружили, что некоторые из этих пациентов подвержены более высокому риску быстрого прогрессирования, поэтому их раннее выявление имеет решающее значение», — говорит соавтор Эш Тевари, доктор медицины, бакалавр медицины и хирургии, магистр хирургии, Кьюнг Хён Ким, профессор медицины и заведующий кафедрой урологии Милтона и Кэрролла Петри в Икане Маунт Синай.
«Мы разработали этот инструмент для анализа образцов биопсии или хирургических вмешательств, что позволяет более четко понимать, каким пациентам может потребоваться более агрессивное лечение на более ранних стадиях для улучшения результатов. PATHOMIQ_PRAD имеет потенциал стать повседневной частью принятия клинических решений».
Оценки PATHOMIQ_PRAD варьируются от 0 до 1, причем более высокие оценки указывают на признаки высокого риска. Исследование анализировало большие наборы данных для классификации пациентов на группы высокого и низкого риска с использованием заранее определенных клинических пороговых значений PATHOMIQ_PRAD 0,45 для BCR и 0,55 для метастазов. Эти пределы основывались на таких вещах, как вероятность рецидива или распространения рака. Исследование показало, что инструмент превзошел существующие контрольные результаты лечения рака в течение следующих пяти лет по сравнению с другими текущими инструментами.
«Одним из ключевых преимуществ инструмента является его способность анализировать определенные области ткани, которые могут содержать подсказки о ранее неизвестных факторах прогрессирования рака простаты. Это понимание может потенциально привести к прогрессу в понимании расовых различий в результатах лечения рака простаты, помогая нам изучить, почему определенные группы населения сталкиваются с более агрессивным заболеванием», — говорит соавтор Суджит С. Наир, доктор философии, доцент и директор исследований иммунотерапии GU в отделении урологии в Icahn Mount Sinai.
«Эти разработки являются захватывающими, и мы работаем над дальнейшими исследованиями по их проверке».
Исследователи Icahn Mount Sinai работали в сотрудничестве с PATHOMIQ INC., базирующейся в Купертино, Калифорния, для разработки PATHOMIQ_PRAD. Далее исследователи планируют провести крупномасштабные клинические валидационные исследования с более разнообразной популяцией пациентов. Они также намерены добиться одобрения регулирующих органов для разработки PATHOMIQ_PRAD в качестве лабораторно-разработанного теста, что позволит использовать его в сертифицированных CLIA лабораториях.
Кроме того, команды Icahn Mount Sinai и PATHOMIQ интегрируют инструмент с передовыми методами геномного профилирования, такими как пространственная транскриптомика и массовая цитометрия, чтобы улучшить понимание биологии, стоящей за областями, идентифицированными PATHOMIQ_PRAD.
«Наше исследование является пионером инновационного дизайна, и мы в восторге от потенциала инструмента ИИ в преобразовании стратификации риска для пациентов с раком предстательной железы, прокладывая путь для будущих достижений», — говорит Рэйчел Броди, доктор медицины, доктор философии, профессор патологии, молекулярной и клеточной медицины в Icahn Mount Sinai и соавтор исследования.
«Это исследование подчеркивает клинический потенциал этого инновационного инструмента ИИ, который использует оцифрованные полноразмерные изображения для преобразования рака простаты в урологии в Икан Маунт Синай».
«Наш инструмент — первый инструмент ИИ, разработанный для лечения простаты со средним риском. Анализируя различные типы тканей — эпителиальные, стромальные и иммунные клетки — он генерирует подробную оценку для каждого пациента, прогнозируя результаты и предлагая новый мощный способ принятия решений о лечении», — говорит соавтор Димпл Чакраварти, доктор философии, доцент кафедры урологии в Икан Маунт Синай.
«[Инструмент ИИ] является как масштабируемым, так и обобщаемым. Его можно использовать для стратификации риска на основе биопсийных и хирургических образцов. Он доступен по цене, быстр и адаптируем для использования в различных условиях здравоохранения».
Дополнительная информация: Суджит С. Наир и др., Новый инструмент на основе искусственного интеллекта для точного Стратификация риска прогрессирования рака предстательной железы у пациентов с клинически промежуточным риском, Европейская урология (2024). DOI: 10.1016/j.eururo.2024.07.013
Информация о журнале: Европейская урология Предоставлено больницей Маунт-Синай
