KI-gestütztes Nierentumor-Vorhersagemodell trägt dazu bei, die präoperative Diagnose genauer zu machen

Die mit Spannung erwartete 39. Jahrestagung der European Association of Urology (EAU24) im Jahr 2024 findet vom 5. bis 8. April Ortszeit in Paris, Frankreich, statt. Als größte und einflussreichste Urologiekonferenz in Europa hat die EAU24 einen außerordentlichen Einfluss auf die internationale Urologie-Community. Diese Veranstaltung zog nicht nur Urologieexperten und Wissenschaftler aus der ganzen Welt an, sondern brachte auch die neuesten Forschungsergebnisse und Spitzentechnologien auf dem Gebiet der Urologie zusammen und brachte neue Dynamik in die Entwicklung des Fachgebiets der Urologie.

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Künstliche Intelligenz nutzt reale Daten, um die pathologischen Eigenschaften und klinischen Ergebnisse von Nierentumoren anhand präoperativer mehrphasiger CT-Bilder vorherzusagen

1 Forschungshintergrund

Mit der Verbreitung bildgebender Untersuchungstechnologien wie CT und MRT steigt die Erkennungsrate asymptomatischer Nierentumoren von Jahr zu Jahr. Bei solchen zufällig entdeckten Nierentumoren werden Behandlungsentscheidungen oft ohne eindeutige pathologische Bedingungen getroffen. Daher ist die Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit gutartiger und bösartiger Nierentumoren und die weitere Unterscheidung des Malignitätsgrades (invasiv/indolent) von Nierentumoren von entscheidender Bedeutung für die Auswahl nachfolgender Behandlungsoptionen.

2 Forschungsdesign

Das Forschungsteam analysierte 4.557 Fälle in sechs inländischen Krankenhäusern, darunter das der Universität Fudan angeschlossene Zhongshan-Krankenhaus, das der Zhejiang-Universität angeschlossene First People's Hospital, das Zhangye People's Hospital, das Quanzhou People's Hospital, das der Universität Fudan angeschlossene Zhongshan-Krankenhaus Xiamen und fünf öffentliche Tumorbilddatenbanken. Aus 13.261 präoperativen CT-Bildern von Patienten wurden zwei mehrphasige neuronale Faltungsnetzwerke verwendet, um ein Deep-Learning-Diagnosemodell zur Vorhersage gutartiger, bösartiger und invasiver Nierentumoren zu konstruieren. Überlebensunterschiede zwischen von KI vorhergesagten indolenten und aggressiven Tumoren wurden mithilfe von Kaplan-Meir-Analyse und Cox-Regressionsanalyse verglichen. Bewerten Sie die genomische, transkriptomische und Immunlandschaft mithilfe von Bioinformatikanalyse und Immunhistochemie.

3 Forschungsergebnisse

Die gutartigen und bösartigen Diagnosemodelle weisen in jeder Validierungskohorte eine bessere Vorhersageleistung auf als das aktuelle Radionik-Vorhersagemodell und das RENAL-Score-Vorhersagemodell. Der AUC-Wert erreicht in verschiedenen Validierungskohorten {{0}}.853~0,898 und seine diagnostische Genauigkeit übertrifft die der prospektiven Validierungskohorte. Die durchschnittliche Leistung von sieben erfahrenen Radiologen. Darüber hinaus können KI-Diagnosemodelle Radiologen dabei helfen, die Diagnosegenauigkeit deutlich zu verbessern.

Das Deep-Learning-Modell, das aggressive Tumore von indolenten Tumoren unterscheidet, übertrifft auch das aktuelle Radionikmodell und das RENAL-Score-Vorhersagemodell in verschiedenen Validierungskohorten, wobei die AUC-Werte in verschiedenen Validierungskohorten {{0}}.763~0,792 erreichen. In der externen Validierungskohorte hatte KI-vorhergesagter aggressiver Nierenkrebs eine signifikant kürzere Überlebenszeit als KI-vorhergesagter indolenter Nierenkrebs [krankheitsspezifisches Überleben (DSS), S<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 Forschungsergebnisse

Ein Deep-Learning-Modell kann auf der Grundlage präoperativer Mehrphasen-CT-Bilder nicht-invasiv die Wahrscheinlichkeit bösartiger und invasiver Läsionen in Nierentumoren vorhersagen. Darüber hinaus war die von der KI vorhergesagte invasive Staupe mit schlechteren Überlebensergebnissen verbunden.

Wie behandelt Cistanche Nierenerkrankungen?

Cistancheist eine traditionelle chinesische Kräutermedizin, die seit Jahrhunderten zur Behandlung verschiedener Gesundheitszustände eingesetzt wird, darunterNiereKrankheit. Es wird aus den getrockneten Stängeln gewonnenCistancheDeserticola, eine Pflanze, die in den Wüsten Chinas und der Mongolei heimisch ist. Die Hauptwirkstoffe von Cistanche sindPhenylethanoidGlykoside, Echinacosid, UndAkteosid, von denen festgestellt wurde, dass sie positive Auswirkungen habenNiereGesundheit.

Nierenerkrankungen, auch Nierenkrankheiten genannt, sind Erkrankungen, bei denen die Nieren nicht richtig funktionieren. Dies kann zu einer Ansammlung von Abfallprodukten und Giftstoffen im Körper führen, was verschiedene Symptome und Komplikationen zur Folge hat. Cistanche kann durch verschiedene Mechanismen bei der Behandlung von Nierenerkrankungen helfen.

Erstens wurde festgestellt, dass Cistanche harntreibende Eigenschaften hat, was bedeutet, dass es die Urinproduktion steigern und dabei helfen kann, Abfallprodukte aus dem Körper auszuscheiden. Dies kann dazu beitragen, die Nieren zu entlasten und die Ansammlung von Giftstoffen zu verhindern. Durch die Förderung der Diurese kann Cistanche auch dazu beitragen, Bluthochdruck zu senken, eine häufige Komplikation einer Nierenerkrankung.

Darüber hinaus hat Cistanche nachweislich eine antioxidative Wirkung. Oxidativer Stress, der durch ein Ungleichgewicht zwischen der Produktion freier Radikale und der antioxidativen Abwehr des Körpers verursacht wird, spielt eine Schlüsselrolle beim Fortschreiten einer Nierenerkrankung. Sie tragen dazu bei, freie Radikale zu neutralisieren, oxidativen Stress zu reduzieren und so die Nieren vor Schäden zu schützen. Die in Cistanche enthaltenen Phenylethanoidglykoside erwiesen sich als besonders wirksam beim Abfangen freier Radikale und bei der Hemmung der Lipidperoxidation.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Cistanche eine entzündungshemmende Wirkung hat. Entzündungen sind ein weiterer Schlüsselfaktor für die Entstehung und das Fortschreiten einer Nierenerkrankung. Die entzündungshemmenden Eigenschaften von Cistanche tragen dazu bei, die Produktion entzündungsfördernder Zytokine zu reduzieren und die Aktivierung entzündungsrelevanter Signalwege zu hemmen, wodurch Entzündungen in den Nieren gelindert werden.

Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Cistanche immunmodulatorische Wirkungen hat. Bei einer Nierenerkrankung kann das Immunsystem fehlreguliert sein, was zu übermäßigen Entzündungen und Gewebeschäden führt. Cistanche hilft bei der Regulierung der Immunantwort, indem es die Produktion und Aktivität von Immunzellen wie T-Zellen und Makrophagen moduliert. Diese Immunregulation trägt dazu bei, Entzündungen zu reduzieren und weiteren Nierenschäden vorzubeugen.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Cistanche die Nierenfunktion verbessert, indem es die Regeneration der Nierenschläuche mit Zellen fördert. Nierentubuläre Epithelzellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Filtration und Rückresorption von Abfallprodukten und Elektrolyten. Bei einer Nierenerkrankung können diese Zellen geschädigt werden, was zu einer Beeinträchtigung der Nierenfunktion führt. Die Fähigkeit von Cistanche, die Regeneration dieser Zellen zu fördern, trägt dazu bei, die ordnungsgemäße Nierenfunktion wiederherzustellen und die allgemeine Nierengesundheit zu verbessern.

Zusätzlich zu diesen direkten Auswirkungen auf die Nieren wurde festgestellt, dass Cistanche positive Auswirkungen auf andere Organe und Systeme im Körper hat. Dieser ganzheitliche Gesundheitsansatz ist besonders wichtig bei Nierenerkrankungen, da die Erkrankung oft mehrere Organe und Systeme betrifft. Es hat sich gezeigt, dass es eine schützende Wirkung auf Leber, Herz und Blutgefäße hat, die häufig von Nierenerkrankungen betroffen sind. Durch die Förderung der Gesundheit dieser Organe trägt Cistanche dazu bei, die allgemeine Nierenfunktion zu verbessern und weiteren Komplikationen vorzubeugen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Cistanche ein traditionelles chinesisches Kräuterheilmittel ist, das seit Jahrhunderten zur Behandlung von Nierenerkrankungen eingesetzt wird. Seine aktiven Bestandteile haben harntreibende, antioxidative, entzündungshemmende, immunmodulatorische und regenerierende Wirkungen, die zur Verbesserung der Nierenfunktion beitragen und die Nieren vor weiteren Schäden schützen. Cistanche hat positive Auswirkungen auf andere Organe und Systeme und ist somit ein ganzheitlicher Ansatz zur Behandlung von Nierenerkrankungen.