Multicentrická prospektivní klinická studie inteligentního systému Ramanovy spektroskopie pro diagnostiku rakoviny prostaty

V současnosti je nejpoužívanějším nástrojem klinického screeningu vyšetření prostatického specifického antigenu (PSA). Protože PSA je tkáňově specifický spíše než nádorově specifický marker, má nízkou specifitu a senzitivitu pro karcinom prostaty. Přestože bylo prokázáno, že tyto diagnostické modely související s PSA (PHI, 4Kscore) zlepšují senzitivitu a specificitu časné diagnózy karcinomu prostaty, stále nesplňují požadavky přesné diagnózy. Proto je nesmírně důležité vyvinout diagnostický nástroj s vyšší specificitou, citlivostí a přesností v současné strategii screeningu nádorů prostaty.

Ramanova spektroskopie (Ramanovo spektrum, RS) jako neinvazivní a vysoce specifická technologie molekulární detekce materiálu, může být získána na molekulární úrovni, tudíž citlivá k detekci biologických vzorků proteinů souvisejících s metabolismem nádorů, nukleových kyselin, lipidů a složení cukru bio - změny molekul. Jak vědci zdůraznili v literatuře v „přehledech chemické společnosti“ v roce 2020, ačkoli technologie SERS prokázala dobrou diagnostickou účinnost v mnoha preklinických studiích u více nádorů, je omezena na obecně malou velikost vzorku a postrádá externí validaci. Proto je nutná klinická studie Ramanových spekter pro diagnostiku nádorů, která splňuje následující požadavky: 1. Je zapotřebí objektivní, rychlé a praktické použití zpracování Ramanových spektrálních dat a metoda hlubokého učení může být nejlepší klasifikační metodou; 2. Vyžaduje multicentrické a velké klinické vzorky k trénování diagnostického modelu hlubokého učení a ověření jeho skutečné účinnosti prostřednictvím externích dat prospektivní studie.

V naší předběžné studii jsme shromáždili data Ramanových spekter od velké kohorty 2899 pacientů a zkonstruovali jsme Ramanův inteligentní diagnostický systém založený na modelu CNN. Inteligentní diagnostický systém dosáhl přesnosti 83 %. S cílem získat nejvyšší úroveň klinických důkazů a skutečně realizovat klinickou transformaci je tato prospektivní multicentrická klinická studie navržena tak, aby ověřila inteligentní diagnostický systém pro včasnou diagnostiku rakoviny prostaty.