Il set di segnali di rilevamento raccolti per ciascun paziente è stato quindi analizzato utilizzando ML per lo screening del paziente per PCa. Settantasei campioni di urina sono stati misurati tre volte, generando così 912 segnali di biomarcatori o 228 insiemi di segnali di rilevamento. Abbiamo utilizzato algoritmi RF e NN per analizzare i segnali multimarker. Entrambi gli algoritmi hanno fornito una maggiore precisione, e l'AUROC è aumentato di dimensioni all'aumentare del numero di biomarcatori. Credito:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Il cancro alla prostata è uno dei tumori più comuni tra gli uomini. I pazienti sono determinati ad avere il cancro alla prostata principalmente in base al PSA, un fattore di cancro nel sangue. Però, poiché l'accuratezza diagnostica è inferiore al 30%, un numero considerevole di pazienti viene sottoposto a biopsia invasiva aggiuntiva e quindi soffre di effetti collaterali risultanti, come sanguinamento e dolore.
Il Korea Institute of Science and Technology (KIST) ha annunciato che il team di ricerca collaborativo guidato dal Dr. Kwan Hyi Lee del Biomaterials Research Center e dal professor In Gab Jeong dell'Asan Medical Center ha sviluppato una tecnica per diagnosticare il cancro alla prostata dall'urina in soli 20 minuti con quasi il 100% di precisione. Il team di ricerca ha sviluppato questa tecnica introducendo un metodo di analisi intelligente dell'intelligenza artificiale su un biosensore ultrasensibile basato su segnale elettrico.
Come metodo non invasivo, un test diagnostico con l'urina è conveniente per i pazienti e non necessita di biopsia invasiva, diagnosticando così il cancro senza effetti collaterali. Però, poiché la concentrazione di fattori cancerogeni è bassa nelle urine, i biosensori a base di urina sono utilizzati finora solo per classificare i gruppi a rischio piuttosto che per una diagnosi precisa.
Il team del Dr. Lee al KIST ha lavorato allo sviluppo di una tecnica per diagnosticare la malattia dall'urina con un biosensore ultrasensibile basato su segnale elettrico. Un approccio che utilizza un singolo fattore di cancro associato a una diagnosi di cancro è stato limitato nell'aumentare l'accuratezza diagnostica a oltre il 90%. Però, per superare questo limite, il team ha utilizzato contemporaneamente diversi tipi di fattori del cancro invece di usarne uno solo per migliorare l'accuratezza diagnostica in modo innovativo.
Il team ha sviluppato un sistema di sensori a semiconduttore ultrasensibile in grado di misurare simultaneamente tracce di quattro fattori tumorali selezionati nelle urine per la diagnosi del cancro alla prostata. Hanno addestrato l'intelligenza artificiale utilizzando la correlazione tra i quattro fattori del cancro, che sono stati ottenuti dal sensore sviluppato. L'algoritmo di intelligenza artificiale addestrato è stato quindi utilizzato per identificare quelli con cancro alla prostata analizzando modelli complessi dei segnali rilevati. La diagnosi di cancro alla prostata utilizzando l'analisi AI ha rilevato con successo 76 campioni urinari con quasi il 100% di accuratezza.
"Per i pazienti che necessitano di interventi chirurgici e/o trattamenti, il cancro sarà diagnosticato con elevata precisione utilizzando l'urina per ridurre al minimo biopsie e trattamenti non necessari, che può ridurre drasticamente i costi medici e l'affaticamento del personale medico, "Il professor Jeong dell'Asan Medical Center ha affermato. "Questa ricerca ha sviluppato un biosensore intelligente in grado di diagnosticare rapidamente il cancro alla prostata con una precisione quasi del 100% solo attraverso un test delle urine, e può essere ulteriormente utilizzato nella diagnosi precisa di altri tumori tramite un test delle urine, " Ha detto il dottor Lee al KIST.
