Mudell Matematiku Għal Dijanjosi Differenzjali Preoperattiva għan-Neoplażmi tal-Paratirojde

ASTRATT

Sfond u għan: Id-dijanjosi ta 'qabel l-operazzjoni tal-karċinoma tal-paratirojde (PC) hija kritika għad-determinazzjoni tal-ambitu tal-intervent kirurġiku. Illum il-ġurnata, markaturi dijanjostiċi speċifiċi għad-divrenzjar ta 'PC u tumuri beninni mhumiex magħrufa, u inqas minn nofs il-pazjenti b'PC jgħaddu minn kirurġija en bloc meħtieġa. L-għan ta' dan l-istudju kien li jiġi żviluppat l-istrument għad-dijanjosi ta' qabel l-operazzjoni tal-PC. Metodi: Studju retrospettiv multi-ċentriku inkluda 242 pazjent b'iperparatirojdiżmu primarju: 50 pazjent b'PC, 30 b'adenom atipiku (AA), u 162 b'adenom tal-glandoli paratirojde. Riżultati: Pazjenti b'PC u AA kellhom livelli ogħla ta' PTH, kalċju jonizzat u kkoreġut bl-albumina, ALP, volum, u l-akbar dijametru ta' neoplażma, u frekwenza ogħla ta' tnaqqis tal-GFR ta' inqas minn 60 ml/min/1.73 m2 meta mqabbla ma' pazjenti b'adenoma. Il-frekwenza ta 'ksur b'enerġija baxxa kienet ogħla fil-grupp tal-karċinoma kontra l-grupp ade noma (32 fil-mija vs 8 fil-mija). L-istruttura eteroġenja u l-kontorn indefinit tal-glandoli misjuba mill-Istati Uniti kienu aktar tipiċi għal PC milli għal AA u adenomi. Il-mudell matematiku ġie żviluppat bl-użu tal-algoritmu tat-tisħiħ tal-gradjent CatBoost għad-dijanjosi differenzjali preoperattiva mhux invażiva ta 'PC, AA, u adenoma. Konklużjonijiet: Il-mudell jista 'jbassar adenoma b'PPV ta' 100 fil-mija u PC b'PPV ta '81-92 fil-mija. Bl-użu tal-kliniċisti mudell jistgħu jippjanaw resezzjoni en bloc estiża għal PC u paratirojdektomija selettiva għall-adenoma. Jekk AA huwa previst, huwa għandu jieħu deċiżjoni dwar l-għażla tal-volum meħtieġ ta 'PTE abbażi tal-esperjenza tiegħu, minħabba li l-AA huma ż-żona ta' inċertezza

Kliem ewlieni: Karċinoma tal-paratirojde Adenoma atipika Adenoma tal-paratirojde Mudell ta' tbassir Iperparatirojdiżmu primarju Paratirojdektomija

Cistanche Għat-Trattament tal-karċinoma tal-paratirojde PC

Sfond u għan: Id-dijanjosi ta 'qabel l-operazzjoni tal-karċinoma tal-paratirojde (PC) hija kritika għad-determinazzjoni tal-ambitu tal-intervent kirurġiku. Illum il-ġurnata, speċifikumarkaturi dijanjostiċigħad-divrenzjar tal-PC utumuri beninnimhumiex magħrufa, u inqas minn nofs il-pazjenti bil-PC jgħaddu minn kirurġija meħtieġa en bloc. L-għan ta' dan l-istudju kien li jiżviluppa l-istrument għall-dijanjosi ta' qabel l-operazzjonital-PC. Metodi: Studju retrospettiv multi-ċentriku inkluda 242 pazjent b'iperparatirojdiżmu primarju: 50 pazjent b'PC, 30 b'adenom atipiku (AA), u 162 b'adenom tal-glandoli paratirojde. Riżultati: Pazjenti b'PC u AA kellhom livelli ogħla ta' PTH, kalċju jonizzat u kkoreġut bl-albumina, ALP, volum, u l-akbar dijametru ta' neoplażma, u frekwenza ogħla ta' tnaqqis tal-GFR ta' inqas minn 60 ml/min/1.73 m2 meta mqabbla ma' pazjenti b'adenoma. Il-frekwenza ta 'ksur b'enerġija baxxa kienet ogħla fil-grupp tal-karċinoma kontra l-grupp ade noma (32 fil-mija vs 8 fil-mija). L-istruttura eteroġenja u l-kontorn indefinit tal-glandoli misjuba mill-Istati Uniti kienu aktar tipiċi għal PC milli għal AA u adenomi. Il-mudell matematiku ġie żviluppat bl-użu tal-algoritmu tat-tisħiħ tal-gradjent CatBoost għad-dijanjosi differenzjali preoperattiva mhux invażiva ta 'PC, AA, u adenoma. Konklużjonijiet: Il-mudell jista 'jbassar adenoma b'PPV ta' 100 fil-mija u PC b'PPV 81-92 fil-mija. Bl-użu tal-kliniċisti mudell jistgħu jippjanaw resezzjoni en bloc estiża għal PC u paratirojdektomija selettiva għall-adenoma. Jekk AA huwa previst, huwa għandu jieħu deċiżjoni dwar l-għażla tal-volum meħtieġ ta 'PTE abbażi tal-esperjenza tiegħu, minħabba li AA hija ż-żona ta' inċertezza.

Introduzzjoni Il-karċinoma tal-paratirojde (PC) hija kawża rari iżda aggressiva u ta' theddida għall-ħajja ta' iperparatirojdiżmu primarju (PHPT) u tippreżenta sfidi kliniċi għaldijanjosi f'waqthau l-ġestjoni. L-inċidenza tal-PC tvarja f'popolazzjonijiet differenti, minn 1 fil-mija tal-pazjenti primarji ta 'iperparatirojdiżmu (PHPT) fl-Istati Uniti u sa 5 fil-mija tal-pazjenti PHPT fil-Ġappun. Il-PC jammonta għal 0.005 fil-mija biss tal-kanċers kollha.1,2 Madankollu, rapporti kurrenti mill-pajjiżi tal-Unjoni Ewropea, l-Istati Uniti, u l-Finlandja jindikaw inċidenza dejjem tikber ta’ PC, li tista’ tkun relatata ma’ titjib fid-dijanjostika jew jirriflettu żieda oġġettiva. Skont l-osservazzjoni tas-SEER (Sorveljanza, Epidemjoloġija, u Riżultati Tmiem) matul il-perjodu ta' studju ta' 16-sena, l-inċidenza tal-PC kibret b'60 fil-mija .2

Il-patoġenesi tal-PC bħalissa hija mifhuma ħażin. Jista 'jistrieħ fuq avvenimenti sporadiċi jew iseħħ fil-kuntest ta' sindromi ġenetiċi bħal iperparatirojdiżmu/sindromu tat-tumur tax-xedaq (HPT-JT), neoplażja endokrinali multipla tip 1 (MEN1), tip 2A (MEN2A), u iperparatirojdiżmu iżolat familjari (FIHP). 3

Ħafna mill-każijiet tal-PC huma dijanjostikati wara l-operazzjoni permezz ta 'eżami istoloġiku minħabba n-nuqqas ta' kriterji preoperattivi għal dijanjosi differenzjali. B'kuntrast mal-adenomi tal-paratirojde (РА), li huma ttrattati b'mod effettiv b'paratirojdektomija selettiva (PTE), il-PC teħtieġ resezzjoni en bloc. Volum insuffiċjenti takirurġija żżid ir-riskju ta 'metastasi mill-bogħodli huma estremament diffiċli biex jiġu kkurati.4 12.5 fil-mija biss –48 fil-mija tal-pazjenti tal-PC jgħaddu minn risezzjoni inizjali en bloc.4,5 Min-naħa l-oħra, fost pazjenti b’PA en bloc operazzjoni mhix meħtieġa iżda saret f’2/162 ( 1 fil-mija ) każijiet, skond ir-riżultati ppubblikati qabel tagħna.5

Adenomi atipiċi (AA) jirrappreżentaw forma intermedja ta 'neoplażmi tal-paratirojde b'potenzjal malinn inċert, u karatteristiċi kliniċi u istoloġiċi suspettużi li jirrappreżentaw sfida għad-dijanjosi differenzjali bil-PCs. Ma jeżistu l-ebda kriterji definittivi biex jiddistingwu qabel l-operazzjoni AA minn PA jew karċinoma. L-inċidenza vera ta' AA mhix magħrufa, iżda fl-akbar serje ta' pazjenti li qed jagħmlu kirurġija għal PHPT, il-prevalenza varjat minn 0.5 sa 4.4 fil-mija .6 Il-kors tal-mardau r-riżultat (rata ta' rikorrenza u sopravivenza ġenerali) ta' pazjenti b'AA jidhru li huma fqar milli f'pazjenti b'PA. Pazjenti b'AA wrew inċidenza ogħla ta' iperkalċemija sintomatika u livelli ogħla ta' iPTH aktar tipiċi għall-PCs.7 L-aħjar approċċ kirurġiku għadu mhux magħruf. Fil-grupp ta 'AA, PTE selettiv sar f'pazjenti 24/30 (80 fil-mija), u resezzjoni en bloc—f'6/30 (20 fil-mija), fil-klinika tagħna.

Għalhekk, id-dijanjosi preoperattiva ta 'PC u AA għadha ta' sfida peress li l-kwalità tal-kura medika u l-pronjosi ulterjuri tal-pazjenti jiddependu direttament minn dan. Mill-1990 sal-2019, 74 pazjent bil-PC ġew iddijanjostikati skont ir-reġistru tal-pazjenti b'PHT fil-Federazzjoni Russa.

Fl-istess ħin, ġew irreġistrati 22 każ fl-ewwel 19-il sena tal-istudju, filwaqt li l-biċċa l-kbira tal-pazjenti (n=52) ġew irreġistrati fl-aħħar disa' snin (Fig. 1). Potenzjalment, approċċ aktar personalizzat għat-trattament ta 'PHT jista' jtejjeb ir-riżultati u l-kwalità tal-ħajja tal-pazjent.

materjali u metodi

Etika Il-protokoll ta 'studju ġie approvat mill-kumitat etiku lokali taċ-Ċentru ta' Riċerka Endokrinoloġija (25.01.2017, Nru 1).

Disinn ta' studjuKażijiet ġew irkuprati mir-reġistru nazzjon PHPT Russu fuq15 ta’ Jannar 2020, meta inkludiet dejta dwar 3062 pazjent minn 78 reġjuntar-Russja.Il-kriterji ta' inklużjoni kienu: (1) verifikati istoloġikamentdijanjosi ta 'adenoma jew AA jew PC, u (2) disponibbiltà ta' materjal istoloġiku għall-validazzjoni mill-ġdid. Il-kriterju ta' esklużjoni kien in-nuqqas ta' dejta sħiħa ta' anamnesi,strumentali, u data tal-laboratorju. Allura, 242 minn 3062 każ issodisfaw dawnkriterji. Kampjuni istoloġiċi ġew ivvalidati mill-ġdid b'mod indipendenti minn tnejnpatologi b’esperjenza. 11-il pazjent imbagħad ġew esklużi minħabba nuqqas ta' qbiltal-opinjonijiet tal-patoloġisti. Fl-aħħarnett, ġew inklużi 242 pazjentfil-koorti tal-istudju: 50 pazjent b'PС, 30 b'AA, u 162b'adenom paratirojde (PA).

Metodi

Kalċju totali fid-demm (firxa normali, NR, 2.15–2.55 mmol/l), albumina (NR 34–48 g/l), fosfatażi alkalina (ALP) (NR 40–150 unità/l), kalċju jonizzat fis-serum (NR 1.03– 1.29 mmol / l) u krejatinina (NR 63-110 μmol / l) ġew imkejla bl-użu ta 'Abbott Architect C8000 Analyzer (Abbott, USA). Ir-rata ta 'filtrazzjoni glomerulari (GFR) ġiet ikkalkulata bl-użu tal-formula tal-Kollaborazzjoni tal-Epidemjoloġija tal-Mard Kronika tal-Kliewi (CKD-EPI). Test tad-demm ormonali b'determinazzjoni ta 'iPTH (NR 15-65 pg/ml) sar fuq analizzatur elettrokimiluminixxenti Cobas 6000 (Roche, il-Ġermanja).

Il-volum PTG ġie kkalkulat bl-użu tal-formula ellissi: V (cm3 )=(A × B × C) × 0.49. Il-kwantifikazzjoni tal-istat tal-għadam twettqet fis-sinsla tal-ġenbejn (L1-L4), il-wirk prossimali (koxxa tal-għonq (Għonq), ġenbejn totali (Total)) u raġġ (ultra distali (RUD), terz tan-nofs (R33 fil-mija), u totali tar-raġġ (RT)) bl-użu ta' assorbiment tar-raġġi X b'enerġija doppja (DEXA). Id-densità minerali tal-għadam (BMD) ġiet evalwata permezz ta' punteġġ T (f'nisa u rġiel li għandhom wara l-menopawża 'l fuq minn 50 sena) jew permezz ta' punteġġ Z (f'nisa u rġiel żgħażagħ ta' qabel il-menopawża). Twettqu metodi strumentali addizzjonali skont is-sitwazzjoni klinika speċifika. Tipi istopatoloġiċi "adenoma", "adenoma atipika", u "karċinoma" tal-PTG ġew stabbiliti skont il-kriterji tal-WHO 2017.8

Kalkolu

Analiżi statistika

Intużaw il-pakkett tas-softwer Statistica 13.3 (TIBCO Software Inc., USA, 2017), R studio 3.6.3, u Anaconda 3. L-istatistika deskrittiva tal-varjabbli kwantitattivi hija ppreżentata minn kwar tiles, u l-frekwenzi assoluti u relattivi jiddeskrivu varjabbli kwalitattivi. Twettaq paragun ta 'żewġ gruppi indipendenti għal data kwantitattiva bl-użu tat-test Mann-Whitney (U-test). Twettaq paragun ta 'tliet gruppi indipendenti għal data kwantitattiva bl-użu tal-Kruskal-Wallis ANOVA.

Il-frekwenzi tal-varjabbli binarji tqabblu bl-użu tat-test eżatt Fisher b'żewġ denbu u t-test Freeman-Halton. Il-livell kritiku ta' sinifikat statistiku għall-ittestjar ta' ipoteżijiet statistiċi ttieħed bħala 0.05. F'paraguni multipli, il-korrezzjoni Bonferroni ġiet applikata billi kkoreġiet il-limitu tas-sinifikat.

Għażla ta' karatteristiċi

Bnejna żewġ mudelli għal dijanjostiċi differenzjali bejn it-tipi ta 'neoplażmi PTG. Fl-ewwel pass, naqqasna d-dimensjoni tal-ispazju tal-karatteristiċi bl-użu ta’ sklearn.feature_selection, il-modulu ExtraTreesClassififier, u SelectFromModel. Imbagħad bnejna l-ewwel mudell li jvarja PA u (PC jew AA). Fit-tieni pass, naqqasna wkoll l-ispazju tal-karatteristiċi u bnejna t-tieni mudell biex niddistingwi PC u AA.

Il-klassijiet ExtraTreesClassifer u SelectFromModel tal-modulu Scikit-learn intużaw biex jintgħażlu karatteristiċi li huma l-aktar utli għat-tbassir. Il-klassi ExtraTreesClassifer timplimenta meta stimatur li juża l-medja biex tikkontrolla l-iffittjar żejjed billi twaħħal numru ta’ siġar tad-deċiżjonijiet randomised (siġar extra) fuq sottokampjuni differenti tas-sett tad-dejta.9 Il-klassi SelectFromModel hija meta-transformer għall-għażla tal-karatteristiċi bbażati fuq piżijiet ta’ importanza. SelectFromModel jaċċetta parametru ta' limitu u jagħżel il-karatteristiċi li l-importanza tagħhom (definiti mill-koeffiċjenti) huma ogħla minn dan il-limitu. SelectFromModel jeħtieġ li l-istimatur sottostanti jesponi koef_ f'ġieħ jew attribut ta' karatteristika_importanza_ li f'dan il-każ kien ipprovdut mill-klassi ExtraTreesClassifer. Ir-riżultati netti tal-kooperazzjoni ta 'dawn iż-żewġ klassijiet qed jagħżlu l-karatteristiċi ta' tbassir importanti fost il-varjabbli ta 'tbassir kollha.

Ibbilanċjar tad-dejta

Il-proporzjon ta 'pazjenti b'AA għal dawk b'PC u PA kien ~1:1.7:5.4. Għalhekk, in-numru ta 'kampjuni ta' ħsara u n-numru ta 'kampjuni ta' taħriġ pożittivi kienu żbilanċjati, u l-algoritmu kellu t-tendenza li jinjora klassijiet żgħar u jikkonċentra fuq il-klassifikazzjoni preċiża tal-klassijiet il-kbar, li jirriżulta f'mudell aktar dgħajjef b'kapaċità ta 'tbassir limitata. Biex negħlbu n-natura żbilanċjata tad-dejta, applikajna metodi ta 'ibbilanċjar tal-piż tal-klassi u borża bbilanċjata fil-mudelli ta' taħriġ tagħna. Meta jiġu applikati metodi ta' bilanċ tal-piż tal-klassi, jekk id-daqs tal-kampjun ta' kategorija huwa għoli, allura jiġi assenjat piż baxx, u viċi versa.10 Bagar ibbilanċjat, li jinvolvi l-bootstrapping jew l-applikazzjoni ta' tekniki ta' kampjunar għad-dejta oriġinali n darbiet b'sostituzzjonijiet għal toħloq settijiet ta 'taħriġ, ittejjeb ukoll l-eżattezza tal-klassifikazzjoni ta' mudell u tnaqqas l-iżbilanċ tad-dejta.11

Mudelli ta 'tagħlim tal-magni L-algoritmu CatBoosting sar biex jinbnew mudelli matematiċi għad-dijanjosi differenzjali tat-tipi ta' neoplażmi PTG. CatBoost huwa qafas li jsaħħaħ il-gradjent li juża siġar tad-deċiżjonijiet li ma jagħtux każ bħala tbassir bażi; hija librerija ta 'softwer open-source żviluppata minn Yandex.12 Għal kull livell ta' kull siġra tad-deċiżjonijiet, jinġabru regoli ta 'deċiżjoni li jkun fihom indiċi ta' karatteristiċi u valuri ta 'limitu, li eventwalment jiffurmaw ġabra ta' sottogruppi disjoint ta 'vettori ta' karatteristiċi. Il-kollezzjonijiet ta 'vettori tal-karatteristiċi jiffunzjonaw bħala mudell ta' tbassir. CatBoost inaqqas it-twaħħil żejjed u jtejjeb il-kwalità ta' mudell.13 Intużat validazzjoni inkroċjata ta' għaxar darbiet biex jiġu vvalidati l-mudelli. Intgħażlu mudelli bl-aħjar valuri ta' sejħa lura (sensittività) u preċiżjoni (valur pożittiv-predittiv, PPV).

Riżultati

Karatteristiċi kliniċi, tal-laboratorju u tal-ultrasound tat-tipi differenti ta' neoplażmi PTG.

Fost 242 pazjent b'PHPT, kien hemm 213-il mara u 29 raġel ta' bejn it-13 u t-80 sena. Pazjenti b'PC kellhom minn 13 sa 78 sena, b'AA—minn 18 sa 75 sena, b'PA—minn 15 sa 80 sena.

Gruppi ta 'neoplażma kienu differenti mil-livell ta' PTH, kalċju jonizzat u kkoreġut bl-albumina, ALP, volum u l-akbar dijametru ta 'neoplażma, il-frekwenza ta' ksur b'enerġija baxxa, u l-frekwenza ta 'GFR tonqos inqas minn 60 ml/ min/1.73 m2 (Tabella 1). F'paraguni post hoc ta 'PC u PA, l-istess varjabbli kienu differenti b'p <0.001. Barra minn hekk, il-fatturi kollha ħlief il-frekwenza ta 'ksur b'enerġija baxxa kienu sinifikanti għad-divrenzjar ta' gruppi ta 'pazjenti b'PA jew AA.

Il-frekwenzi tal-kontorn irregolari u l-istruttura tal-formazzjonijiet kienu differenti b'mod sinifikanti. F'paragun f'pari, instabu differenzi sinifikanti fil-frekwenzi tal-bidliet fl-istruttura u l-kontorn tan-neoplażma PTG bejn il-gruppi ta 'PC u PA.