Asesiad Deallusrwydd Artiffisial o Greithiau Arennol (Astudiaeth AIRS) Ⅱ

Canlyniadau

Hyfforddwyd a dilyswyd y ddau fodel ar gyfanswm o 152 o sganiau CT gan 92 o gleifion, a oedd yn cynnwys 148 o arennau chwith, 152 o arennau dde, a 73trawsblannu arennau. Crynhoir nodweddion cleifion yn Nhabl 1; Roedd gan 55 o gleifion ffibrosis fach iawn neu ysgafn (,25%), dosbarthwyd 14 o gleifion fel ffibrosis cymedrol (25%-50%), ac roedd gan 23 o gleifion ffibrosis difrifol (.50%). Roedd eGFR cyfartalog yn 37626 yn erbyn 25618 yn erbyn 16613 ml/munud fesul 1.73 m2, yn y drefn honno, yn y grwpiau ffibrosis ysgafn yn erbyn cymedrol yn erbyn difrifol. Cafodd cleifion â ffibrosis ysgafn/cymedrol eu grwpio i'w dadansoddi yn erbyn cleifion â ffibrosis difrifol ar ddelweddu CT yr arennau;cyfaint yr arennau ar gyfartaleddoedd 217 cm3 (ystod 48-668) yn erbyn 76 cm3 (ystod 3-347) yn y grwpiau ffibrosis ysgafn/cymedrol yn erbyn difrifol (,50% yn erbyn $50%). Roedd un biopsi claf a esgorodd ar sgorau ffibrosis anghydnaws (cymharu adroddiad y siart feddygol â’r adolygiad patholegydd presennol), a phenderfynwyd ar wirionedd y ddaear trwy adolygiad dallu gan ail batholegydd (gweler Cydnabyddiaeth)

cistanche treat kidney disease

PA MOR HYD Y MAE'N EI EI EI GYNNIG I CISTANCHE WEITHIO I GLEIFION YR AREN?

O ran dilysu traws-blygu, rhoddodd y model fesul sleis AUC cyffredinol o 0.917, tra bod y dull seiliedig ar voxel wedi rhoi CDU cyffredinol o 0.922 (Ffigur 2). Crynhoir cywirdeb y model, sensitifrwydd, penodoldeb, PPV, ac NPV ar drothwyon amrywiol a werthuswyd ar draws y ddau algorithm CNN yn Nhabl 2. Ar drothwy rhagfynegi o {{10}}.5, y darn fesul -slice ymagwedd yn rhoi cywirdeb o 0.831, sensitifrwydd o 0.817, penodolrwydd {{2-}}.852, PPV o 0.886 , a NPV o 0.767. Ar yr un trothwy rhagfynegi o 0.5, cafwyd canlyniadau tebyg gan y dull seiliedig ar voxel gyda chywirdeb o 0.879, sensitifrwydd o 0.853, penodolrwydd {{35} }.916, PPV o 0.935, a NPV o 0.816. Mae’r dull sy’n seiliedig ar voxel o’i gymharu ag adroddiadau patholeg gwirionedd daear yn rhoi 13 o bethau positif ffug (ffibrosis ysgafn/cymedrol wedi’i ddosbarthu’n ddifrifol), 32 o negatifau ffug (ffibrosis difrifol heb ei ganfod; cyfradd methu o 15%)), 187 o bethau cadarnhaol gwirioneddol, a 141 o negatifau gwirioneddol .

Dangosir canlyniadau o ddadansoddiadau is-garfannau haenedig yn Nhabl 3. Roedd perfformiad cyffredinol ar draws y ddau fodel yn debyg ar ôl eithrio arholiadau ôl-gyferbyniad a/neueithrio arennau brodorol atroffigmewn cleifion sydd wedi cael trawsblaniad. Nodwyd gostyngiad bychan mewn perfformiad({{0}}.86 cywirdeb) yn benodol ar gyfer y strategaeth CNN seiliedig ar voxel ar ôl dileu arholiadau ôl-gyferbyniad; dangosodd pob trynewidiad arall gywirdeb o $0.90. Yn ogystal, cadwyd cyffredinoli'r model cyffredinol ar ôl haenu'r set hyfforddi (Philips, GE) a'r set ddilysu (Siemens) gan y gwneuthurwr yn unig. Cymhariaeth o'n hoffer rhagfynegi ac astudiaethau CNN eraill hynnyclefyd yr arennau wedi'i werthusoparamedrau yn swmmarw yn Nhabl 4.

Echinacoside of cistanche can improve kidney function

Trafodaeth

Fe wnaethom gychwyn yr astudiaeth AIRS i ddatblygu offer dysgu peirianyddol imesur ffibrosis yr arennaufel dewis diagnostig anfewnwthiol yn lle biopsi arennol. Mewn carfan o 92 o gleifion, dadansoddwyd 300 gennymdelweddau arennau brodorola 73 o arennau trawsblannu o 152 o sganiau CT abdomenol. Canfuom fod y modelau CNN fesul sleis byd-eang a voxel yn debyg o ran gwahaniaethu difrifol oddi wrth ysgafn/ffibrosis yr arennau cymedrol, gydag AUC {{0}.917 yn erbyn 0.922, a PPV 0.886 yn erbyn 0.935, o'i gymharu â'r gwirionedd sylfaenol oadroddiadau biopsi arennau. Perfformiodd y ddau fodel CNN yn gyson wrth eu profi yn erbyn gwahanol sganwyr CT a phan gafodd arennau brodorol atroffig mewn cleifion sydd wedi cael trawsblaniad eu heithrio; roedd gan y model tafell-wrth-dafell byd-eang gywirdeb rhagfynegi ychydig yn well pan brofwyd sganiau CT di-gyferbyniad yn unig.

Mae biopsi diagnostig arennau yn parhau i fod yn safon gofal pan fo angen diagnosis histologig i arwain y gwaith o reoli proteinwria, gwrthod trawsblaniad, neu aren heb esboniad.camweithrediad (1,2). Fodd bynnag, gall y penderfyniad i fynd ar drywydd biopsi arennau brodorol fod yn gymhleth, yn enwedig os yw'r claf ar therapi gwrthgeulo neu ag anemia neu thrombocytopenia., a allai gynyddu'r risg o gymhlethdodau mawr,gan gynnwys trallwysiadau gwaed, ymyrraeth angiograffig,a marwolaeth (cyfraddau digwyddiad cyffredinol 2%, 0.3%, a 0.06%,yn y drefn honno) (6). Offer anfewnwthiol i werthuso'r raddo arenffitbrosis yn brin (7), a hyd yma nid oes ganddynt utioffer dysgu peirianyddol lized i leihau goddrychedd agogwydd. Gall yr offer hyn fod yn ddefnyddiol pan gânt eu hasesu yn ycyd-destun marcwyr eraill nam cronig yn yr arennau(e.g., hormon parathyroid uchel a ffosffad). Yn particular, y rhagfynegiad o ddifrifol (.50%) ffitgall brosis gyfiawnhauosgoi biopsi arennau oherwydd na fyddai'r claf yn gwneud hynnybod yn ymgeisydd ar gyfer therapi modylu imiwnedd (i.e., yni fyddai biopsi yn newid rheolaeth glinigol). Mae hyn yn hysbysmae paru yn werthfawr, er enghraifft, pan fydd cleifion yn bresennolgyda methiant yr arennau datblygedig a pheth meddygol anhysbystori. Pasiau ychwanegol gyda'r nodwydd biopsi i optimeiddio

samplu glomeruli ar gyfer histoleg o aaren ffibrotiggall arwain at risg uwch o waedu (22). Os rhagwelir graddfa ddifrifol o ffibrosis ar ddadansoddiad CNN o sgan CT, efallai y bydd y tîm meddygol yn penderfynu cyfyngu ar samplu biopsi neu osgoi biopsi arennau yn gyfan gwbl, ar ôl gwneud penderfyniadau ar y cyd â'r claf. Mae'n werth nodi, efallai y bydd biopsi aren brodorol diagnostig yn dal i gael ei nodi mewn aren sy'n ymddangos yn ddiwedd y cam fesul disgresiwn neffrolegydd i arwain y gwerthusiad o ymgeisyddiaeth trawsblaniad neu i bennu etioleg clefyd systemig.

Gwnaethom nodi mai trothwy rhagfynegi o 0.5 oedd yn perfformio orau o ran cymhwysedd yn y dyfodol wrth wneud penderfyniadau clinigol, a'r nod yw nodi cleifion âaren uwchffitbrosis, ac felly osgoi biopsi ymledola'i gymhlethdodau gwaedu posibl a drafodwyd uchod.Gyda'r model CNN sy'n seiliedig ar voxel, byddai trothwy o 0.5

nodi 85% o unigolion â ffibrosis arennau datblygedig â PPV o 94% (Tabl 2). Byddai codi'r trothwy i 0.9 ychydig yn gwella PPV i 95% ond byddai'n lleihau sensitifrwydd yn sylweddol o 85% i 72% (hy, byddai'n colli 28% o unigolion â ffibrosis difrifol).

effect of cistanche improve kidney function (2)

Ar hyn o bryd, prif gyfyngiad yr algorithm arfaethedig yw'r gofyniad i ddiffinio rhanbarth diddordeb â llaw ar gyfer pob aren cyn rhagfynegi dysgu dwfn.

Dylid nodi, fodd bynnag, er bod cyfuchliniau aren tri dimensiwn wedi'u cynhyrchu fel rhan o'r astudiaeth hon, mai dim ond ciwb ymylol bras o amgylch yr aren(iau) yr oedd angen diffinio'r rhagfynegiad ar gyfer pob claf newydd (hy, ar wahân i hyfforddiant). . Mae algorithmau ar gyfer segmentu arennau cyfan yn seiliedig ar ddysgu dwfn yn cael eu datblygu, a fyddai'n hwyluso proses gwbl awtomataidd o'r dechrau i'r diwedd (23,24). Cyfyngiad arall yw y gall heterogenedd yn y radd o ffibrosis ar draws un aren fod yn ffynhonnell gwall yng ngwirionedd sylfaenol yr algorithm a dilysiad. Yn yr astudiaeth hon, penderfynasom flaenoriaethu'r cyfaddawd o gynnwys mwy o ddata a allai fod yn swnllyd (rhannwyd yr arennau cyfan) yn hytrach na defnyddio ychydig bach o ddata glân; yn empirig, mae'r strategaeth hon yn gyffredin mewn tasgau dysgu dwfn data mawr, ac mae ein harsylwadau o AUC rhagfynegiad algorithm o 0.911 yn awgrymu bod lefel y sŵn a gyflwynir gan y strategaeth hon yn gymedrol. Bydd mireinio'r algorithmau rhagfynegi CNN hyn yn y dyfodol yn cael ei archwilio trwy ymgorffori gwerthoedd labordy clinigol sy'n berthnasol i CKD, megis creatinin, hormon parathyroid, a haemoglobin. Wrth aros am setiau data mwy, gellir optimeiddio allbwn yr algorithm ymhellach i gynnwys binio meintiol mwy eang(gradd offitbrosis,25%, 25%–50%, 50%–75%, a.75%). Yn olaf, o ystyried yr algorithm presennol yn cael ei hyfforddi a valiwedi'i ddyddio ar ddata o un sefydliad, mae gwaith pellachsydd ei angen i werthuso cyffredinoli y tu hwnt i'r hyn a astudiwydcarfan cleifion.

Hyd y gwyddom, astudiaeth AIRS yw'r cyntaf i ddefnyddio modelau CNN i ragfynegi graddau ffibrosis yr arennau o sganiau delweddu. Mae'r canlyniadau'n addawol ac yn darparu asail ar gyfer profi'r offer CNN hyn mewn darpar dreialon, iddilysu eu defnyddioldeb wrth wneud penderfyniadau clinigol pan fo hynny'n wiraneglur a yw claf's clefyd yr arennau yn acíwt yn erbyn

cronig.

kidney function

Datgeliadau

J. Zuckerman yn adrodd bod ganddo gytundebau ymgynghorol gyda Leica Biosystems; adroddiadau yn derbyn honoraria gan ApotheCom; ac adroddiadau eu bod yn gynghorydd gwyddonol neu'n aelod o amlinelliadau Patholegcom. Mae P. Chang yn adrodd bod ganddo gytundebau ymgynghori gyda, aderbyn cyllid ymchwil gan, Canon Medical; ac adroddiadau having diddordeb perchnogaeth yn Avicenna.ai. Dywed WL Lau fod ganddocytundebau ymgynghori ag Ardelyx a Fresenius; adroddiadauderbyn cyllid ymchwil gan Gymdeithas y Galon America,Hub Therapeutics, a'r Sefydliadau Iechyd Cenedlaethol; a

adroddiadau yn derbyn honoraria gan Roche Preceptorship Neffroleg Awstralia. Nid oes gan yr holl awduron sy'n weddill ddim i'w ddatgelu.

Ariannu

Ariannwyd y prosiect hwn gan Wobr Ymchwil Cadeirydd Adran Feddygaeth Prifysgol California, Irvine 2019–2021.

Diolchiadau Mae'r awduron yn diolch i Dr. Anthony Sisk (Adran Meddygaeth Patholeg a Labordy, Ysgol Feddygaeth David Geffen ym Mhrifysgol California Los Angeles) am yr adolygiad dallu ocleifion biopsi anghydnaws i bennu gwirionedd y ddaear.

Cyfraniadau Awdur

Cysyniadodd WL Lau yr astudiaeth; C. Chantaduly, K. Perez Reyes, H. Troutt, a J. Zuckerman oedd yn gyfrifol am guradu data; P. Chang, C. Chantaduly, a J. Zuckerman oedd yn gyfrifolar gyfer y dadansoddiad ffurfiol; WL Lau oedd yn gyfrifol am ycaffael cyllid; C. Chantaduly a K. Perez Reyes oeddgyfrifol am yr ymchwiliad; P. Chang, C. Chantaduly, a J.Zuckerman oedd yn gyfrifol am y fethodoleg; WL Lau aH. Troutt oedd yn gyfrifol am weinyddu'r prosiect; P. Changyn gyfrifol am yr adnoddau a'r meddalwedd; P. Chang a WLDarparodd Lau oruchwyliaeth; C. Chantaduly a H. Troutt a ysgrifenodd ydrafft gwreiddiol; P. Chang, C. Chantaduly, WL Lau, K. Perez Reyes,a H. Troutt a adolygodd a golygodd y llawysgrif.

Cyfeiriadau

1. Luciano RL, Moeckel GW: Diweddariad ar y biopsi arennau brodorol: Cwricwlwm craidd 2019. Am J Kidney Dis 73: 404–415, 2019 https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2018.10.011

2. Hogan JJ, Mocanu M, Berns JS: Biopsi brodorol yr arennau: Diweddariad a thystiolaeth ar gyfer arfer gorau. Clin J Am Soc Nephrol 11:354–362, 2016https://doi.org/10.2215/CJN.05750515

3. Berchtold L, Friedli I, Vall ee JP, Moll S, Martin PY, de Seigneux S: Diagnosis ac asesiad o ffibrosis arennol: Y cyflwr diweddaraf. Med y Swistir Wkly 147: w14442, 2017

4. Fiorentino M, Bolignano D, Tesar V, Pisano A, Van Biesen W, D'Arrigo G, Tripepi G, Gesualdo L; Gweithgor Imiwnoffroleg ERA-EDTA: Biopsi arennol yn 2015: O epidemioleg i arwyddion sy'n seiliedig ar dystiolaeth. Am J Nephrol 43:1–19, 2016 https://doi.org/10.1159/000444026

5. Brachemi S, Boll ee G: Arfer biopsi arennol: Beth yw'r safon aur? Byd J Nephrol 3: 287–294, 2014 https://doi.org/10. 5527/wjn.v3.i4.287

6. Poggio ED, McClelland RL, Blank KN, Hansen S, Bansal S, Bomback AS, Canetta PA, Khairallah P, Kiryluk K, Lecker SH, McMahon GM, Palevsky PM, Parikh S, Rosas SE, Tuttle K, Vaz quez MA , Vijayan A, Rovin BH; Prosiect Meddygaeth Fanwl yr Arennau: Adolygiad systematig a meta-ddadansoddiad o gymhlethdodau biopsi arennau brodorol. Clin J Am Soc Nephrol 15: 1595–1602, 2020 https://doi.org/10.2215/CJN.04710420

7. Abdeltawab H, Shehata M, Shalaby A, Khalifa F, Mahmoud A, El-Ghar MA, Dwyer AC, Ghazal M, Hajjdiab H, Keynton R, El-Baz A: System CAD newydd yn seiliedig ar CNN ar gyfer asesu'n gynnar camweithrediad arennau wedi'i drawsblannu. Cynrychiolydd Sci 9: 5948, 2019 https:// doi.org/10.1038/s41598-019-42431-3

8. Wang Z, Yang H, Suo C, Wei J, Tan R, Gu M: Cymhwyso elastograffeg uwchsain ar gyfer camweithrediad alografft cronig mewn trawsblannu aren. J Ultrasound Med 36: 1759–1769, 2017 https://doi.org/10.1002/jum.14221

9. Preuss S, Rother C, Renders L, Wagenpfeil S, B€ utter-Herold M, Slotta-Huspenina J, Holtzmann C, Kuechle C, Heemann U, Stoc KF: Sonograffeg yr allograft arennol: Cydberthynas rhwng mynegai gwrthiant sonograffig doppler (RI) a histopa tholeg. Clin Hemorheol Microcirc 70:413–422, 2018 https:// doi.org/10.3233/CH-189306

10. Kuo CC, Chang CM, Liu KT, Lin WK, Chiang HY, Chung CW, Ho MR, Sun PR, Yang RL, Chen KT: Awtomeiddio rhagfynegiad a dosbarthiad swyddogaeth yr arennau trwy ddelweddu arennau yn seiliedig ar uwchsain gan ddefnyddio dysgu dwfn. Digid Med 2: 1–9, 2019