Neurofuzzy system per selezionare i pazienti a rischio di tumore

COME BIOPSIARE SOLO PAZIENTI CON TUMORE PROSTATICO AD ALTO GRADO?
Luigi Benecchi, Laura Perucchini, Matteo Quarta, Fabrizio Russo, Mario Tonghini, Carlo Del Boca.
Divisione di Urologia, Ospedale di Cremona
OBIETTIVI
La logica fuzzy e le reti neurali sono tecnologie complementari, le cui potenzialità si moltiplicano se utilizzati
sinergicamente a formare i sistemi Neuro-fuzzy. Lo scopo di questo studio è quello di sviluppare un sistema neuro-fuzzy per
predire un tumore prostatico ad alto grado (Gleason score 7 o più) (HGPCa).
MATERIALI
Abbiamo retrospettivamente valutato 1521 pazienti con PSA minore di 50 ng/ml sottoposti a biopsia prostatica. In 473
(31%) è stato diagnosticato un tumore prostatico ed in 262 (17,2%) il tumore è risultato ad alto grado (Gleason score 7 o
più).
Abbiamo diviso random la popolazione in studio in 2 gruppi, un primo gruppo per impostare e testare il modello predittivo
costituito da 1000 casi ed un secondo gruppo di validazione del modello predittivo costituito da 521 casi.
Il modello predittivo da noi sviluppato si compone di uno strato di 4 neuroni di ingresso (PSA percentuale di PSA libero,
PSA density ed età) ed un neurone di uscita con il risultato del rischio di tumore ad alto grado.
RISULTATI
Il modello predittivo è stato applicato ai 521 casi del gruppo di validazione, ottenendo i seguenti risultati alla ROC analisi:
l’area sotto la curva (AUC) per il neuro-fuzzy system output è stata 0.751 +/-0.032 (95% Intervallo di Confidenza da 0.712
a 0.788), per il PSA è stata 0.594 +/-0.035 (95% Intervallo di Confidenza da 0.550 al 0.636) e per la percentuale PSA libero
è risultata 0.690 +/-0.028 (95% Intervallo di Confidenza da 0.672 a 0.752). Il confronto tra le diverse AUC ha evidenziato
differenze tra PSA, percentuale di PSA libero e PSA density versus neuro-fuzzy system (PSA versus neuro-fuzzy system,
p=0.001; percentuale di PSA libero versus neuro-fuzzy system, p=0.005).
CONCLUSIONI
Abbiamo sviluppato un sistema neuro-fuzzy basato sia su dati clinici che di laboratorio (età, PSA, percentuale di PSA libero
e PSA density) per identificare gli uomini a rischio di tumore prostatico ad alto grado alla biopsia prostatica.