Патологияҳои тухмдон доираи хеле васеи клиникиро фаро мегиранд: кистаҳои безарар, осебҳои марбут ба эндометриоз, тератомаҳо, фибромаҳо, абсесси тубо-овариалӣ, омосҳои borderline ва саратони бадхими тухмдон. Қисми аз ҳама муҳимми ин доира саратони тухмдон аст; зеро саратони тухмдон аксар вақт хомӯш оғоз мешавад, метавонад бе нишонаҳои равшан ва хос пеш равад ва қисми муҳими беморон дар марҳилаи пешрафта ташхис мегиранд. Дар таҳқиқот таъкид мешавад, ки дар саратони тухмдони марҳилаи барвақт зиндамонӣ хеле баландтар аст; дар муқобил, аксари ҳолатҳо дар марҳилаҳои пешрафта, ба мисли марҳилаи III/IV, ошкор мешаванд.

Ин масъалаи клиникӣ ниёз ба воситаҳои скрининг ё триажи барвақт ва камборро афзоиш медиҳад. Воситаҳои мавҷудаи клиникӣ ҷиҳатҳои қавӣ доранд, аммо маҳдудиятҳо низ доранд. Serum CA-125 як биомаркери муҳимми марбут ба саратони тухмдон аст; вале махсусан дар бемории марҳилаи барвақт ва дар занони пеш аз менопауза метавонад дар ҳассосият ва хосият мушкил дошта бошад. CA-125 метавонад бо сабабҳои ғайрисаратонӣ низ боло равад, аз ҷумла эндометриоз, бемории илтиҳобии кос, ҳолатҳои гинекологии безарар ва ҳайз. УЗИ трансвагиналӣ арзёбии анатомӣ медиҳад; аммо дар заминаи скрининги ҷамъиятӣ метавонад мушкилоте ба монанди арзиши пасти пешгӯии мусбат ва хавфи ҷарроҳии нолозим ба вуҷуд оварад.

Нуқтаи оғозии таҳқиқот ҳамин холигӣ аст: Оё барои патологияи тухмдон як зинаи триажи тезтар, арзонтар, камтар инвазивӣ ва камтар вобаста ба оператор таҳия кардан мумкин аст? Муҳаққиқон ба ин савол аз роҳи таҳлили нафас наздик мешаванд. Пайвастҳои органикии бухоршавандае, ки бо нафас хориҷ мешаванд, метавонанд ҳамчун нишонаҳои равандҳои метаболикии бадан дар фазаи газӣ тасаввур шаванд. Молекулаҳои бухоршавандае, ки ба гардиши хун мегузаранд, ба туфайли фишори баланди бухоршавӣ аз алвеолаҳои шуш ба нафас гузашта метавонанд. Аз ин рӯ нафас як навъи намунаи биологист, ки метавонад нишонаҳои ҳолати метаболикии системавӣ ва баъзе равандҳои бемориро дар бар гирад.

Аз нигоҳи биологияи саратон мантиқи равиши VOC чунин аст: ҳуҷайраҳои омос аз навбарномарезии метаболикӣ мегузаранд. Афзоиши гликолиз, пероксидшавии липидҳо, стрессҳои оксидативӣ, таъсири мутақобила бо микромуҳити омос ва равандҳои илтиҳобӣ метавонанд истеҳсоли метаболитҳои бухоршавандаро тағйир диҳанд. Ин тағйирот на дар як молекулаи ягона, балки дар имзои умумии кимиёвие дида мешавад, ки аз бисёр пайвастҳои бухоршаванда таркиб ёфтааст. Равиши таҳқиқот низ маҳз ба ҳамин асос меёбад: ба ҷойи талош барои муайян кардани як пайвасти VOC ҳамчун “биомаркери патологияи тухмдон”, тамоми профили VOC ҳамчун изи ангушти кимиёвӣ баррасӣ мешавад.

Ҳамин нуқта хусусияти методологии таҳқиқотро муайян мекунад. Дар равиши анъанавии биомаркер як молекулаи муайян интихоб, чен ва аз рӯйи арзиши остона шарҳ дода мешавад. Дар ин таҳқиқот бошад, муҳаққиқон ба шахсияти пайвастҳои ҷудогона машғул нашудаанд. Системаи GC-FAIMS/GC-IMS барои ҳар намуна дар меҳварҳои вақти нигоҳдорӣ, шиддати ҷуброн ва шиддати ион матритсаи мураккаби сигнал тавлид кардааст. Ин матритса намунаи умумии VOC-ро, ки метавонад бо ҳолати беморӣ алоқаманд бошад, дар бар мегирад. Моделҳои зеҳни сунъӣ низ кӯшиш кардаанд ҳамин намунаҳоро байни гурӯҳҳои назорати солим ва патологияи тухмдон фарқ кунанд.

Сохтори асосии маълумоти таҳқиқотро чунин ҷамъбаст кардан мумкин аст: 40 зани солим ва 40 зани дорои патологияи тухмдон муқоиса шудаанд. Гурӯҳҳо аз ҷиҳати синну сол, индекси массаи бадан, истифодаи контрасепсияи гормоналӣ, коморбидиятҳо ва таърихи саратон дар оила аз нигоҳи оморӣ монанд дониста шудаанд. Синну сол дар гурӯҳи назорат 50,3 ± 13,8 сол ва дар гурӯҳи патологияи тухмдон 54,5 ± 14,6 сол аст; p=0,315 мебошад. BMI дар гурӯҳи назорат 24,6 ± 4,5 kg/m² ва дар гурӯҳи патологияи тухмдон 24,9 ± 4,4 kg/m² дода шудааст; p=0,730 мебошад.

Бо вуҷуди ин, дар ду тағйирёбанда байни гурӯҳҳо фарқи маънодор вуҷуд дорад. Мавҷудияти хавф, масалан таъсирҳои муҳитӣ ба мисли асбест ё пестисид, дар гурӯҳи назорат дар 1 нафар (%2,5), дар гурӯҳи патологияи тухмдон дар 5 нафар (%12,5) дида шуда, p=0,049 гузориш шудааст. Истифодаи одатии дору низ дар гурӯҳи назорат дар 17 нафар (%42,5), дар гурӯҳи патологияи тухмдон дар 27 нафар (%67,5) ёфт шуда, p=0,025 мебошад. Ин фарқҳо муҳиманд; зеро доруҳо ва таъсирҳои муҳитӣ метавонанд профили VOC-ро новобаста аз патологияи тухмдон тағйир диҳанд. Муҳаққиқон низ аз ҳамин сабаб изҳор кардаанд, ки омехтагии боқимонда пурра истисно намешавад.

Сохтори гистопатологии гурӯҳи патологияи тухмдон шарҳи клиникии таҳқиқотро муайян мекунад. Аз 40 ҳолати OP, 24-то (%60) безарар ва 16-то (%40) бадхим тасниф шудаанд. Гурӯҳи безарар эндометриоз, тератома, кистаденофибром, фиброми тухмдон/cellular, абсесси тубо-овариалӣ, кистаҳои безарар ва миомаҳоро дар бар мегирад. Гурӯҳи бадхим аз карсиномаҳои серозии дараҷаи баланд, карсиномаҳои муцинозӣ, омосҳои borderline ва омосҳои стромалӣ иборат аст. Аз ҳолатҳои бадхим 9-то марҳилаи I, 1-то марҳилаи II, 4-то марҳилаи III ва 2-то марҳилаи IV мебошанд. Ин тақсимот нишон медиҳад, ки дар когорт бемориҳои бадхими марҳилаи барвақт махсусан намоёнанд.

Протоколи гирифтани намунаи нафас барои эътимоднокии таҳқиқот аҳамияти ҳалкунанда дорад. Иштирокчиён пеш аз намунагирӣ ҳадди ақал 4 соат гурусна буданд, ҳадди ақал 2 соат сигор накашида буданд ва гигиенаи даҳонро анҷом надода буданд. Ҳамчунин дар рӯзи намунагирӣ истифодаи креми рӯй ё атр манъ карда шуд. Ин чораҳо барои кам кардани вайроншавии профили VOC-и нафас аз ҷониби пайвастҳои бухоршавандаи берунӣ равона шудаанд. Намунаҳои нафас бо системаи ReCIVA ҷамъоварӣ шуданд; иштирокчӣ тавассути ниқоб нафас мегирифту мебаровард ва системаи CASPER бо филтри ангишти фаъол ҳавои тоза таъмин мекард. Суръати ҷараёни ҳавои тоза 500 mL/дақиқа дода шудааст.

Аз ҳар иштирокчӣ ба чор найчаи такрории десорбсияи гармӣ намунаи нафас гирифта шуд. Найчаҳо сорбентҳои Tenax TA ва Carbograph 5TD доштанд ва ҳар ҷамъоварӣ 2 литр нафаси пурраи tidal exhaled-ро дар бар мегирифт. Ин ҷузъиёт муҳим аст; зеро дар таҳлили нафас на танҳо дастгоҳи ченкунӣ, балки тарзи ҷамъоварии намуна, ҳаҷми ҷамъоваришуда, тарзи назорати ҳавои муҳит ва тарзи коркарди намунаҳои такрорӣ ба натиҷаҳо бевосита таъсир мерасонанд.

Таҳлили VOC бо системаи Lonestar GC-IMS анҷом дода шуд. Дар тарафи газ-хроматография Trace 1310 GC ва сутуни HP-PLOT U истифода шуданд. Барнома дар 40°C барои 2 дақиқа нигоҳ дошта шуда, сипас бо суръати 10°C/дақиқа то 130°C боло бурда шуд ва кори изотермалии умумии 30 дақиқа таъмин гардид. Детектори FAIMS дар майдони дисперсияи %45 ва бо сканкунии шиддати ҷуброн аз -6 V то +6 V кор кард. Ин раванд барои ҳар намунаи нафас матритсаи сигнале тавлид кард, ки аз вақти нигоҳдорӣ, шиддати ҷуброн ва шиддати ион иборат буд.

Ин матритсаи сигнал маълумоти асосии биологии таҳқиқот аст. Дар таҳқиқот пайвастҳои ҷудогонаи VOC муайян карда нашудаанд. Ин ҳам бартарӣ дорад ва ҳам маҳдудият. Бартарӣ он аст, ки барои таснифи клиникӣ тамоми намуна истифода мешавад; ба ҷудо кардан, аз ҷиҳати кимиёвӣ тасдиқ кардан ва шарҳи биологии як пайвасти ягона вобаста намемонад. Маҳдудият бошад, он аст, ки кадом роҳҳои биокимиёвӣ, кадом молекулаҳо ё кадом равандҳои омосӣ/метаболикӣ ба қудрати фарқгузорӣ саҳм мегузоранд, мустақиман шарҳ дода намешавад. Аз ин рӯ таҳқиқот ҳарчанд сигнали тавсифии қавӣ нишон медиҳад, таҳлили механизми биологӣ маҳдуд аст.

Дар таҳлили зеҳни сунъӣ ду равиши асосӣ истифода шудааст. Якум таснифи SVM дар MetaboAnalyst мебошад. Чор ченкунии такрории нафаси ҳар иштирокчӣ пеш аз таҳияи модел ба як хроматограммаи намояндагӣ муттаҳид карда шуд. Ин аз нигоҳи пешгирии ихроҷи маълумот муҳим аст; зеро тақсим шудани намунаҳои такрории ҳамон иштирокчӣ ба қисмҳои гуногуни омӯзиш ё санҷиш метавонад иҷрои моделро ба таври сунъӣ боло барад. Дар таҳқиқот гуфта шудааст, ки таҳлилҳо дар сатҳи иштирокчӣ анҷом ёфтаанд ва намунаҳои такрории ҳеҷ иштирокчӣ ба зермаҷмӯаҳои гуногун тақсим нашудаанд.

SVM яъне Support Vector Machine, усули омӯзиши мошинӣ бо назорат аст, ки кӯшиш мекунад сарҳади ҷудокунандаи байни ду синфро ба таври беҳтарин пайдо кунад. Дар ин таҳқиқот синфҳо “назорати солим” ва “патологияи тухмдон” мебошанд. Модел бо 10-қабата санҷиши салибӣ арзёбӣ шудааст. Санҷиши салибӣ маънои онро дорад, ки маълумот ба қисмҳои гуногун тақсим шуда, модел дар таркибҳои гуногуни омӯзиш-санҷиш санҷида мешавад. Ин равиш метавонад дар маҷмӯаҳои хурди маълумот тахмини иҷроишро мутавозинтар кунад; аммо ҷойгузини когортҳои тасдиқи беруна нест.

Равиши дуюм модели ибтидоии CNN дар асоси тасвир аст. Муҳаққиқон матритсаҳои сигнали GC-IMS-ро ҳамчун графикҳои рӯйизаминии сеандоза тасвир карда, ин тасвирҳоро ба шабакаи асабии конволютсионӣ дар асоси ResNet-18 додаанд. Ба тасвирҳо CLAHE татбиқ шуд, афзунсозии маълумот истифода нашуд; зеро хавфи вайрон кардани иттилои кимиёвӣ вуҷуд дошт. Дар модел блокҳои аввали конволютсионӣ яхбандӣ карда шуданд, блоки residual-и охирин ва таснифгар танзими нозук гирифтанд. Тасвирҳои вурудӣ ба 224 × 224 пиксел миқёс дода шуда, бо оморҳои каналии ImageNet нормализатсия шуданд.

Арзёбии CNN бо даҳ тақсими мустақили 70/15/15 омӯзиш-тасдиқ-санҷиш анҷом дода шуд. Дар ҳар иҷро 56 намунаи омӯзиш, 12 намунаи тасдиқ ва 12 намунаи санҷиш истифода шуд. Дар омӯзиш Adam optimizer, суръати омӯзиши 1 × 10⁻⁴, weight decay-и 1 × 10⁻⁵, cross-entropy loss, 16 batch size, ҳадди аксар 50 epoch ва қатъи барвақт бо 10 сабр аз рӯйи талафи тасдиқ истифода шуданд. Натиҷаҳо ҳамчун миёна ва инҳирофи стандартии 10 иҷро дода шуданд; ҳамчунин 120 пешгӯии санҷишӣ якҷо карда шуданд.

Барои фаҳмидани иҷрои модел бояд чанд нишондиҳандаи асосӣ шарҳ дода шавад. Ин формулаҳо дар таҳқиқот ба таври ошкор дода нашудаанд; ин ҷо онҳо ҳамчун муносибатҳои асосии тасниф барои фаҳмондани маънои метрикаҳои иҷро ба хонанда оварда мешаванд:

\[ \text{Duyarlılık} = \frac{\text{Doğru Pozitif}}{\text{Doğru Pozitif} + \text{Yanlış Negatif}} \]

Ҳассосият нишон медиҳад, ки аз шахсони дорои патологияи тухмдон чӣ қадар аз ҷониби модел дуруст дастгир шудаанд. Дар ин таҳқиқот барои SVM ва CNN ҳассосият %100 дода шудааст; яъне гузориш шудааст, ки модел дар маҷмӯаҳои арзёбӣ ҳолатҳои OP-ро аз даст надодааст.

\[ \text{Özgüllük} = \frac{\text{Doğru Negatif}}{\text{Doğru Negatif} + \text{Yanlış Pozitif}} \]

Хосият нишон медиҳад, ки аз назоратҳои солим чӣ қадар аз ҷониби модел дуруст ҳамчун солим тасниф шудаанд. Дар SVM хосият %90, дар CNN %86,7 ± %12,5 дода шудааст. Ин нишон медиҳад, ки натиҷаҳои мусбати хато ҳанӯз вуҷуд доранд.

\[ \text{Doğruluk} = \frac{\text{Doğru Pozitif} + \text{Doğru Negatif}}{\text{Tüm Örnekler}} \]

Дақиқӣ таносуби таснифҳои дуруст дар байни ҳамаи таснифҳо мебошад. Дар таҳқиқот дақиқии SVM %95 ва дақиқии CNN %93,3 ± %6,2 дода шудааст.

\[ \text{NPV} = \frac{\text{Doğru Negatif}}{\text{Doğru Negatif} + \text{Yanlış Negatif}} \]

Арзиши пешгӯии манфӣ ишора мекунад, ки вақте натиҷаи тест манфӣ мешавад, эҳтимоли воқеан ба гурӯҳи назорат тааллуқ доштани шахс чӣ қадар аст. Дар ин таҳқиқот барои ҳар ду модел NPV %100 дода шудааст. Аммо азбаски дар тарҳи vaka-kontrol таносуби гурӯҳҳо ба таври сунъӣ 50/50 аст, ин арзиш ба популятсияи воқеии скрининги ҷамъиятӣ мустақиман интиқол дода намешавад.

Шакли 1-и таҳқиқот профилҳои нафаси GC-FAIMS-ро байни назорати солим ва бемори дорои патологияи тухмдон муқоиса мекунад. Дар тасвир ҳам хроматограммаҳои дуандоза ва ҳам проексияҳои якандозаи шиддат мавҷуданд. Дар намунаи патологияи тухмдон шиддатҳои сигнал равшантар ва пикҳои фарқкунандаи бештар дида мешаванд. Ин нишон медиҳад, ки модел на танҳо аз рақамҳои абстрактӣ, балки аз намунаҳои глобалии VOC, ки аз нигоҳи визуалӣ ҳам фарқ мекунанд, ғизо мегирад. Аммо шакл намунаҳои ягонаеро намояндагӣ мекунад; барои тамоми популятсия ба танҳоӣ далел нест.

Шакли 2 каҷхатти ROC-и модели SVM-ро нишон медиҳад. Масоҳати зери каҷхат, яъне AUC, 0,967 ва фосилаи эътимоди %95 0,9-1,0 дода шудааст. Каҷхатти ROC муносибати байни ҳассосият ва сатҳи мусбати хато дар остонаҳои гуногунро нишон медиҳад. Агар арзиши AUC ба 0,5 наздик бошад, қудрати ҷудокунии модел ба тасодуф наздик мешавад; ҳар қадар ба 1 наздик шавад, қудрати фарқгузорӣ меафзояд. Арзиши 0,967 дар ин таҳқиқот ба иҷрои хеле қавии фарқгузорӣ дар дохили маҷмӯаи маълумот ишора мекунад. Аммо азбаски тасдиқи беруна вуҷуд надорад, кафолат дода намешавад, ки ин иҷро дар муҳити воқеии клиникӣ ҳамон гуна боқӣ мемонад.

Натиҷаҳои иҷрои модели SVM хеле ҷолибанд: дақиқӣ %95, ҳассосият %100, хосият %90, арзиши пешгӯии мусбат %90,9, арзиши пешгӯии манфӣ %100 ва AUC 0,967 мебошад. Ин нишон медиҳад, ки модел дар ин маҷмӯаи маълумот гурӯҳҳои назорати солим ва патологияи тухмдонро равшан ҷудо карда тавонистааст. Хусусан %100 будани ҳассосият аз нигоҳи клиникӣ ҷолиб аст; зеро дар воситаи эҳтимолии триаж аз даст надодани беморӣ хеле арзишманд аст. Аммо ин натиҷа аз когорти мутавозини vaka-kontrol бо 80 нафар меояд; дар популятсияҳои скринингии кампаҳншавӣ иҷро ва арзишҳои пешгӯӣ метавонанд дигар шаванд.

Модели CNN низ натиҷаҳои монанд тавлид кардааст. Дақиқии модели тасвирӣ %93,3 ± %6,2, ҳассосият %100 ± %0, хосият %86,7 ± %12,5, арзиши пешгӯии мусбат %89,3 ± %9,6, арзиши пешгӯии манфӣ %100 ± %0 ва арзиши AUC 0,983 ± 0,033 мебошад. Дар 120 пешгӯии санҷишӣ 8 хатои тасниф дида шуд ва ҳамаи онҳо мусбати хато буданд; манфии хато вуҷуд надошт. Ин нишон медиҳад, ки ҳатто тасвирҳои GC-IMS иттилои фарқкунанда доранд ва сигнали беморӣ танҳо дар хусусиятҳои дастӣ интихобшуда нест, балки дар намунаи глобалии сигнал ҷой гирифтааст.

Фарқи муҳимми илмӣ дар ин ҷо чунин аст: Қобилияти модел барои фарқ кардани мавҷудияти OP аз назорати солим маънои онро надорад, ки он саратони бадхимро аз патологияи безарар фарқ карда метавонад. Дар қисми 3.3-и таҳқиқот гуфта шудааст, ки таҳлили VOC-и нафас осебҳои безарар ва бадхимро боэътимод фарқ карда натавонист. Ин барои татбиқи клиникӣ марзи муҳим аст. Вақте натиҷаи тест нафас мусбат мебарояд, ин набояд маънои “саратони бадхими тухмдон вуҷуд дорад”-ро дошта бошад; балки метавонад танҳо сигнали патологияи тухмдон бошад, ки арзёбии минбаъдаро талаб мекунад.

Дар фарқгузории безарар-бадхим CA-125 иттилои дигар додааст. Мувофиқи Ҷадвали 4, дар патологияҳои безарар миёнаи CA-125 12,93 U/mL, медиана 11,40 U/mL, инҳирофи стандартӣ 8,53, минимум 2,00 ва максимум 35,40 мебошад. Дар гурӯҳи бадхим бошад, миёна 303,47 U/mL, медиана 81,95 U/mL, инҳирофи стандартӣ 455,68, минимум 5,70 ва максимум 1243,00 дода шудааст. Ин паҳншавии васеъ нишон медиҳад, ки хусусан дар гурӯҳи бадхим арзишҳои CA-125 гетерогенӣ ҳастанд; аммо дар сатҳи гурӯҳӣ дар патологияҳои бадхим болоравии равшан вуҷуд дорад. Аз ин рӯ таҳқиқот баҳс мекунад, ки breathomics ва CA-125 метавонанд иттилои пурракунанда диҳанд.

Тафсири аз ҳама мутавозини клиникии таҳқиқот бояд чунин бошад: Таҳлили VOC-и нафас дар ин когорти хурди vaka-kontrol барои ҷудо кардани мавҷудияти патологияи тухмдон аз ҳолати солим қавӣ менамояд. Аммо барои фарқгузории бадхимӣ ба танҳоӣ кофӣ нест. CA-125 бошад, дар фарқгузории безарар-бадхим метавонад ёрӣ диҳад. Аз ин рӯ дар оянда равиши аз ҳама маънодор метавонад модели триажи муттаҳиде бошад, ки профили VOC-и нафас, CA-125, тасвирбардорӣ, омилҳои хатари клиникӣ ва нишонаҳои беморро якҷо арзёбӣ мекунад.

Аҳамияти таҳқиқот аз нигоҳи гузашта он аст, ки ба соҳаи деринаи душвори ошкорсозии барвақти саратони тухмдон як қабати нави технологияи ғайриинвазивӣ илова мекунад. Дар таҳқиқоти бузурги скринингӣ ба мисли UKCTOCS, омезиши CA-125 ва УЗИ трансвагиналӣ ҳарчанд хосияти баланд нишон дода тавонист, маргумирро кам карда натавонист ва мусбатҳои хато, хароҷот ва дахолатҳои нолозим маҳдудиятҳои муҳим эҷод карданд. Аз ин ҷиҳат таҳлили нафас ҳамчун технологияи пурракунандае ҷалбкунанда аст, ки метавонад барои бемор намунагирии бедард ва зуд таъмин кунад.

Аҳамияти имрӯзаи таҳқиқот ин аст, ки нишон медиҳад равиши breathomics бо пуштибонии зеҳни сунъӣ на танҳо барои бемориҳои шуш, балки барои патологияҳои гинекологӣ низ қобили таҳқиқ аст. Гирифтани намунаи нафас ба андозаи гирифтани хун ё биопсияи бофта инвазивӣ нест. Агар стандартӣ, тасдиқшаванда ва аз ҷиҳати хароҷот самаранок гардонида шавад, дар оянда метавонад ҳамчун воситаи пешфилтр барои муайян кардани ниёз ба арзёбии минбаъда дар занони камхавф ё дорои нишонаҳои норавшан истифода шавад. Аммо ин таҳқиқот нишон намедиҳад, ки чунин татбиқи клиникӣ омода аст.

Аз нигоҳи оянда муҳимтарин ниёз таҳқиқоти тасдиқии бисёрмарказӣ, проспективӣ ва инъикоскунандаи паҳншавии воқеии ҷаҳонӣ мебошад. Дар ин таҳқиқот шумораи OP ва назорат баробар аст; дар чунин тарҳи тадқиқот иҷрои модел ва махсусан арзишҳои пешгӯӣ метавонанд нисбат ба популятсияҳои скрининги клиникӣ мусбаттар намоянд. Дар муҳити воқеии скрининг паҳншавии саратони тухмдон ва баъзе патологияҳои тухмдон хеле пасттар аст; дар ин ҳолат шумораи мусбатҳои хато ва таъсири идоракунии клиникӣ бояд бодиққат арзёбӣ шаванд.

Илова бар ин, таъсири муҳитӣ, истифодаи дору, парҳез, микробиом, сигор, синну сол, ҳолати гормоналӣ, коморбидиятҳо ва шароити намунагирӣ метавонанд ба профили VOC таъсир расонанд. Дар ин таҳқиқот гурӯҳҳо аз ҷиҳати синну сол ва BMI мутавозинанд, аммо таъсири хавф ва истифодаи habitual дору фарқ мекунанд. Аз сабаби намунаи хурд таъсири ин омехтакунандаҳо қавӣ танзим карда нашудааст. Аз ин рӯ бояд дар маҷмӯаҳои бузургтар санҷида шавад, ки чӣ қисми фарқи профили нафас мустақиман аз патологияи тухмдон ва чӣ қисми он аз тағйирёбандаҳои дигари зиндагӣ/саломатӣ бармеояд.

Дар байни ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот ҷамъоварии намунаи проспективӣ, системаи стандартии ReCIVA барои намунагирии нафас, ворид кардани иштирокчиёни OP пеш аз табобат, тасдиқи гистопатологӣ, истифодаи ҳам омӯзиши мошинии классикӣ ва ҳам омӯзиши амиқ, пешгирии ихроҷи маълумоти намунаҳои такрорӣ бо таҳлил дар сатҳи иштирокчӣ ва мавҷудияти когорти OP-и бой аз осебҳои безарар/марҳилаи барвақти бадхим ҷой доранд.

Маҳдудиятҳо низ ба андозаи натиҷаҳо муҳиманд. Намуна хурд аст: 40 назорат ва 40 ҳолати патологияи тухмдон вуҷуд дорад. Когорти тасдиқи беруна вуҷуд надорад. Тарҳ хусусияти vaka-kontrol дорад; ин метавонад иҷрои воқеии скрининг ё триажро аз воқеият баландтар нишон диҳад. Омехтакунандаҳои эҳтимолӣ ба мисли истифодаи дору ва таъсири хавф байни гурӯҳҳо фарқ доранд. Таҳлили VOC-и нафас патологияҳои безарар ва бадхимро фарқ карда натавонист. Азбаски пайвастҳои ҷудогонаи VOC муайян нашудаанд, сатҳи механизми биологӣ маҳдуд аст. Таҳқиқот preprint мебошад ва аз арзёбии ҳамсолон нагузаштааст.

Чизе ки таҳқиқот мегӯяд, ин аст: Дар ин когорти проспективии vaka-kontrol, таҳлили профили VOC-и нафас бо пуштибонии зеҳни сунъӣ занони дорои патологияи тухмдонро аз назоратҳои солим бо иҷрои баланд ҷудо кардааст. Натиҷаҳои монанди ду равиши гуногуни зеҳни сунъӣ, яъне SVM ва CNN, нишон медиҳанд, ки дар сигнали GC-IMS/GC-FAIMS иттилои фарқкунанда вуҷуд дорад. Дида нашудани манфии хато ва %100 гузориш шудани арзиши пешгӯии манфӣ аз нигоҳи як татбиқи эҳтимолии триаж ҷолиб аст.

Чизе ки таҳқиқот намегӯяд, равшан аст. Ин таҳқиқот нишон намедиҳад, ки тест нафас барои скрининги саратони тухмдон дар клиника омода аст. Исбот намекунад, ки таҳлили нафас ҷойгузини CA-125 ё УЗИ трансвагиналӣ мешавад. Нишон намедиҳад, ки натиҷаи мусбати нафас маънои бадхимиро дорад. Патологияҳои безарар ва бадхимро боэътимод фарқ намекунад. Ҳамчунин %100 ҳассосият ва %100 арзиши пешгӯии манфӣ аз тарҳи хурд ва мутавозини vaka-kontrol ба даст омадааст ва набояд ҳамчун иҷрои скрининги ҷамъиятӣ шарҳ дода шавад.

Усули таҳқиқот ва натиҷаҳо

Ин таҳқиқот як таҳқиқоти проспективии мушоҳидавии vaka-kontrol мебошад, ки дар Champalimaud Clinical Center – Champalimaud Foundation байни Январ 2022 ва Июл 2024 гузаронида шудааст. Протокол бо рамзи GYNE-VOX иҷозати кумитаи ахлоқ гирифта, аз иштирокчиён ризоияти огоҳонаи хаттӣ гирифта шудааст. Иштирокчиёни дорои патологияи тухмдон пеш аз табобатҳо ба мисли ҷарроҳӣ ё кимиёдармонӣ дохил карда шуданд.

Хусусиятҳои иштирокчиён чунин ҷамъбаст мешаванд:

Сохтори гистопатологии гурӯҳи OP чунин аст:

Мантиқи асосии ҳисобкунии метрикаҳои тасниф барои хонанда бо формулаҳои зерин фаҳмида мешавад:

\[ \text{Duyarlılık} = \frac{TP}{TP + FN} \]

Дар ин ҷо TP мусбатҳои дуруст ва FN манфиҳои хатоҳоро ифода мекунад. Нишон медиҳад, ки аз шахсони дорои патологияи тухмдон чандто аз ҷониби модел дуруст дастгир мешаванд.

\[ \text{Özgüllük} = \frac{TN}{TN + FP} \]

Дар ин ҷо TN манфиҳои дуруст ва FP мусбатҳои хатоҳоро ифода мекунад. Нишон медиҳад, ки аз назоратҳои солим чандто дуруст ҳамчун манфӣ тасниф мешаванд.

\[ \text{Doğruluk} = \frac{TP + TN}{TP + TN + FP + FN} \]

Ин формула таносуби намунаҳои дуруст таснифшударо дар байни ҳамаи пешгӯиҳо медиҳад.

Дар 120 пешгӯии санҷишии модели CNN, ҳамаи 8 хатои он мусбати хато буданд; ин нишон медиҳад, ки модел ҳолатҳои OP-ро аз даст надодааст, аммо баъзе назоратҳои солимро ҳамчун OP тасниф кардааст. Дар заминаи триаж кам будани манфиҳои хато метавонад арзишманд бошад; аммо арзиши клиникии мусбатҳои хато, таъсири изтироб, тасвирбардории иловагӣ ё хавфи роҳнамоии нолозим бояд дар таҳқиқоти калонтар ва воқеӣ арзёбӣ шавад.

Натиҷаҳои CA-125 барои фарқгузории безарар ва бадхим чунинанд:

Ин ҷадвал нишон медиҳад, ки CA-125 метавонад дар фарқгузории безарар-бадхим, ки таҳлили VOC-и нафас онро дастгир карда натавонист, пурракунанда бошад. Бо вуҷуди ин, набояд фаромӯш кард, ки CA-125 низ ба танҳоӣ нишондиҳандаи комили бадхимӣ нест. Тафсири мутавозинтари таҳқиқот чунин аст: таҳлили нафас метавонад мавҷудияти патологияро нишон диҳад, воситаҳои мавҷуда ба мисли CA-125 ва тасвирбардорӣ бошад, барои арзёбии хусусияти патология якҷо истифода шаванд.

Профилҳои GC-FAIMS дар Шакли 1 нишон медиҳанд, ки байни намунаҳои назорати солим ва патологияи тухмдон фарқҳои визуалии сигнал вуҷуд доранд. Дар намунаҳои OP шиддати сигнал баландтар ва пикҳои фарқкунандаи бештар дида шудаанд. Каҷхатти ROC дар Шакли 2 бошад, арзиши баланди AUC-и модели SVM-ро тасвир мекунад. Ин ду тасвир якҷо мавҷудияти намунаи фарқкунандаро ҳам дар сатҳи сигнали хом ва ҳам дар сатҳи иҷрои модел дастгирӣ мекунанд.

Бо вуҷуди ин, иҷрои визуалӣ ва рақамӣ барои татбиқи клиникӣ кофӣ нест. Барои он ки равише ба мисли таҳлили нафас ба воситаи скрининг ё триаж табдил ёбад, протоколи намунагирӣ бояд стандартӣ карда шавад, мутобиқати байни дастгоҳҳо нишон дода шавад, тасдиқи беруна дар марказҳои гуногун анҷом ёбад, тавозуни мусбат/манфии хато дар популятсияҳои воқеии кампаҳншавӣ таҳқиқ шавад ва харитаи роҳи клиникӣ пас аз тест мусбат равшан карда шавад.

Ёддошти манбаъ ва усул

Ин мақола дар асоси таҳқиқоти Bernardo S. Raimundo, Manuel Vinhas, Gonçalo Renato-Gomes, Sónia Ferreira, Joana Pereira, Marta Pires, Sandra Alves, Gonçalo Dias, Isabel Riscado, Maria de Lurdes Batarda, Margarida Cal, Adelaide Vitorino, Luís Vieira Pinto, Filipa Silva, Rita Luz, Rita Torres, Fernando Luís-Ferreira ва Pedro D. Vaz бо унвони “Artificial Intelligence–Assisted Breath Volatile Organic Compound Profiling for Detection of Ovarian Pathology: A Prospective Case-Control Study” омода шудааст.

Матни манбаъ як таҳқиқоти проспективии мушоҳидавии vaka-kontrol ҳамчун preprint мебошад. Дар матн ба таври равшан ибораи “This preprint research paper has not been peer reviewed” ҷой дорад. Аз ин рӯ таҳқиқот аз арзёбии ҳамсолон нагузаштааст ва натиҷаҳо бояд на ҳамчун стандарти татбиқи клиникӣ, балки ҳамчун натиҷаҳои кашфиёте хонда шаванд, ки таҳқиқоти тасдиқии калонтарро талаб мекунанд.

Таҳқиқот озмоиши табобат нест. Барои патологияи тухмдон доруи нав, усули ҷарроҳӣ ё протоколи табобатро намесанҷад. Меҳвари таҳқиқот чен кардани профилҳои VOC-и нафас бо GC-FAIMS/GC-IMS ва арзёбӣ кардани он аст, ки оё моделҳои зеҳни сунъӣ метавонанд гурӯҳҳои назорати солим ва патологияи тухмдонро ҷудо кунанд ё не.

Дар ин мундариҷа ягон кафолати ташхиси клиникӣ, тавсияи скрининги саратон, роҳнамоии табобат ё иддаои муайян кардани бадхимӣ танҳо бо тест нафас, ки дар PDF набуд, илова нашудааст. Таҳқиқот нишон намедиҳад, ки таҳлили нафас ҷойгузини УЗИ трансвагиналӣ ё CA-125 мешавад. Баръакс, таъкид мешавад, ки таҳлили VOC-и нафас ҳамчун воситаи эҳтимолии триажи пурракунанда бояд якҷо бо CA-125, тасвирбардорӣ ва омилҳои хатари клиникӣ арзёбӣ шавад.

Дар байни маҳдудиятҳои таҳқиқот андозаи хурди намуна, набудани когорти тасдиқи беруна, имконнопазирии тахмини мустақими иҷрои воқеии скрининг аз сабаби тарҳи vaka-kontrol, фарқ доштани омехтакунандаҳои эҳтимолӣ ба мисли истифодаи дору ва таъсири хатари муҳитӣ байни гурӯҳҳо, имконнопазирии фарқгузории боэътимоди безарар-бадхим бо таҳлили VOC-и нафас ва муайян нашудани пайвастҳои ҷудогонаи VOC ҷой доранд.

Дар натиҷа, таҳқиқот нишон медиҳад, ки таҳлили VOC-и нафас бо пуштибонии зеҳни сунъӣ метавонад барои фарқ кардани мавҷудияти патологияи тухмдон аз назоратҳои солим як равиши умедбахш ва ғайриинвазивӣ бошад. Аммо барои гузариш ба истифодаи клиникӣ тасдиқи проспективии бисёрмарказӣ, протоколҳои стандартшудаи намунагирӣ/таҳлил, тасдиқ дар маҷмӯаҳои додаҳои беруна ва моделҳои муттаҳиде заруранд, ки breathomics, CA-125, тасвирбардорӣ ва омилҳои хатари клиникиро якҷо мекунанд.