Рак простаты можно точно диагностировать с помощью анализа мочи и искусственного интеллекта

Рак предстательной железы — один из самых распространенных видов рака у мужчин. Пациентам диагноз ставят в основном на основе ПСА (PSA) — онкомаркера в крови. Однако, поскольку точность такого диагноза составляет всего около 30%, многим пациентам проводят дополнительную инвазивную биопсию, что приводит к побочным эффектам, таким как кровотечение и боль.

Корейский институт науки и технологий (KIST) объявил, что совместная исследовательская группа под руководством доктора Кван Хи Ли из Центра исследований биоматериалов и профессора Ин Габа Чжона из Медицинского центра Асан разработала методику диагностики рака простаты по моче всего за 20 минут с точностью, близкой к 100%. Команда разработала эту методику, применив интеллектуальный метод анализа с помощью ИИ к ультрачувствительному биосенсору на основе электрических сигналов.

Диагностический тест с использованием мочи как неинвазивный метод удобен для пациентов и не требует инвазивной биопсии, что позволяет диагностировать рак без побочных эффектов. Однако, поскольку концентрация онкомаркеров в моче низка, до сих пор такие биосенсоры использовались лишь для классификации групп риска, а не для точной диагностики.

Команда доктора Ли в KIST работала над разработкой методики диагностики заболеваний по моче с помощью ультрачувствительного биосенсора на основе электрических сигналов. Подход с использованием одного онкомаркера для диагностики рака был ограничен в повышении точности диагностики более чем до 90%. Чтобы преодолеть это ограничение, команда одновременно использовала несколько различных видов онкомаркеров вместо одного, что позволило инновационно повысить точность диагностики.

Команда разработала ультрачувствительную полупроводниковую сенсорную систему, способную одновременно измерять следовые количества четырех выбранных онкомаркеров в моче для диагностики рака простаты. Они обучили ИИ, используя корреляцию между этими четырьмя маркерами, полученную с помощью разработанного сенсора. Затем обученный алгоритм ИИ использовали для выявления пациентов с раком простаты путем анализа сложных паттернов обнаруженных сигналов. Диагностика рака простаты с использованием анализа ИИ успешно определила 76 образцов мочи с точностью, близкой к 100%.

"Для пациентов, которым требуется операция и/или лечение, рак будет диагностироваться с высокой точностью с использованием мочи, чтобы минимизировать ненужные биопсии и процедуры, что может значительно снизить медицинские расходы и нагрузку на персонал", — сказал профессор Чжон из Медицинского центра Асан.

"Это исследование позволило разработать интеллектуальный биосенсор, который может быстро диагностировать рак простаты с точностью, близкой к 100%, только с помощью анализа мочи, и он может быть в дальнейшем использован для точной диагностики других видов рака через анализ мочи", — сказал доктор Ли из KIST.