Vývoj modelu strojového učení pro screening karcinomu nosohltanu na základě zobrazení jazyka

Rakovina nosohltanu je běžná v Číně, jihovýchodní Asii a severní Africe a je obecně spojena s infekcí virem Epstein-Barrové (EBV). Použití EBV specifických protilátek nebo EBV DNA screeningu může zvýšit podíl pacientů s diagnostikovaným časným karcinomem nosohltanu z přibližně 20 % na více než 70 %. V předchozích studiích výzkumníci zjistili, že účastníci, kteří podstoupili screening, měli větší pravděpodobnost dlouhodobého přežití poté, co jim byl diagnostikován karcinom nosohltanu, ve srovnání s kontrolní skupinou a riziko úmrtí specifického pro karcinom nosohltanu bylo mezi vyšetřovanými pacienty nižší (relativní riziko 0,22). . Aplikaci screeningu karcinomu nosohltanu v klinické praxi však brání nízké pozitivní prediktivní hodnoty, i v oblastech, kde je v Číně rozšířen EB virus, je pozitivní prediktivní hodnota pouze 4,8 %. Více než 95 % vysoce rizikových účastníků identifikovaných primárním sérologickým screeningem podstoupilo zbytečná a časově náročná klinická vyšetření a sledování. Kombinace různých biomarkerů, vícestupňový screening a identifikace nových biomarkerů se používají ke zlepšení výkonnosti strategií screeningu rakoviny nosohltanu. Dosavadní pokrok je však stále neuspokojivý, vyznačuje se nízkou citlivostí, složitým provozem nebo vysokými náklady. Proto existuje naléhavá potřeba identifikovat nové biomarkery nebo strategie s vysokou senzitivitou a pozitivní prediktivní hodnotou pro screening karcinomu nosohltanu.

V 《The New England Journal of Medicine》 v roce 2023 informoval tým profesora Xia Ningshao o identifikaci a validaci celkové protilátky proti BNLF2 (P85Ab) jako nového sérologického biomarkeru pro screening rakoviny nosohltanu. Senzitivita P85-Ab nasofaryngeálního karcinomu je 9799. %, s pozitivní prediktivní hodnotou 10,0 %. Dále na základě pozitivity P85-Ab, je-li provedena další detekce EB dvojitých protilátek (EBV jaderný antigen 1 [EBNA1]-IgA a EBV-specifický virový kapsidový antigen [VCA]-IgA) středně nebo středně vysoké riziko jedinci s EB dvojitými protilátkami mohou podstoupit nazofaryngoskopické vyšetření, které může zvýšit pozitivní prediktivní hodnotu screeningu karcinomu nosohltanu na 29,6 % -44,6 %, tj. na každé 2-3 provedené nazofaryngoskopy lze diagnostikovat jeden případ karcinomu nosohltanu. Citlivost této studie je velmi vysoká, ale pozitivní prediktivní hodnota je pouze 10 %. I v kombinaci s tradičním monitorováním EB duálních protilátek a nosní endoskopií jedna třetina až polovina pacientů s jiným než nazofaryngeálním karcinomem stále podstupuje zbytečná a časově náročná klinická vyšetření. Proto je stále nutné zkoumat jednoduché a nákladově efektivní metody pro zlepšení strategie pozitivní prediktivní hodnoty pro screening karcinomu nosohltanu.

Studie publikovaná v časopise Lancet 《eClinicalMedicine》 v roce 2023 ukázala, že model obrazu jazyka založený na strojovém učení může sloužit jako stabilní diagnostická metoda pro rakovinu žaludku (AUC=0,89), a byl klinicky ověřen v několika centrech. Tato studie inspiruje vědce k zavedení technologie strojového učení umělé inteligence do diagnostiky a léčby rakoviny nosohltanu.

Stručně řečeno, tento plán zkoumá vytvoření modelů strojového učení obrazu jazyka u pacientů s karcinomem nosohltanu, které pomohou zlepšit pozitivní prediktivní hodnotu screeningu karcinomu nosohltanu.