Метаболическое перепрограммирование миелоидных клеток при раке: от оси лактат-NAMPT к терапевтике, ориентированной на искусственный интеллект.

Когнитивные нарушения, связанные с раком (КНСР), стали заметным долгосрочным последствием для выживших после рака, особенно среди тех, кто получает химиотерапию, радиотерапию или таргетные методы лечения. Несмотря на достижения в лечения рака, КНСР все еще нарушает качество жизни пациентов, повседневную деятельность и трудоспособность, а также эмоциональное благополучие. Данный обзор предоставляет обобщение существующей информации о нейробиологических основах КНСР, включая нейровоспаление, нарушенную нейропластичность, окислительный стресс и опухолевые факторы. Он анализирует методы диагностики — от когнитивного скрининга до высокоуровневой нейровизуализации, а также рассматривает интервенции, основанные на доказательствах, которые играют значительную роль в предоставлении высокодисциплинированного, персонализированного ухода. Действующие ограничения для продвижения интервенций по КНСР на основе машинного обучения включают постоянные препятствия, недостаток долгосрочных испытаний и трудности с доступом к данным и достижением интерпретируемости, среди прочего. В данном обзоре также определяются другие важные факторы риска, а также оценивается производительность различных предсказательных моделей с точки зрения точности, способности к обобщению и клинической полезности. Более того, он освещает проблемы валидации этих моделей и биомаркеров в различных популяциях, а также необходимость дальнейших исследований для повышения их валидности и возможности создания персонализированных интервенций.

Болезнь Альцгеймера (БА) — это дегенеративное неврологическое заболевание, характеризующееся потерей памяти, ухудшением когнитивных функций и уменьшением объема мозговой ткани. Обнаружить его на ранней стадии сложно из-за вариаций в прогрессировании заболевания и ограниченных возможностей методов нейровизуализации с единственной модальностью. Диагностика болезни Альцгеймера на основе магнитно-резонансной томографии (МРТ) предоставляет дополнительные структурные и функциональные данные, однако существующие методы глубокого обучения часто сталкиваются с проблемами несбалансированности данных, высокой вычислительной сложности и ограниченной обобщаемостью. Для устранения этих пробелов разработана структура извлечения признаков из МРТ на основе EfficientNet для классификации стадий болезни Альцгеймера. EfficientNet, оснащенный комбинированным масштабированием, слоями с разделением по глубине и компонентами сжатием и возбуждением, позволяет точно охарактеризовать корковые структуры и вариации во всем мозге, сохраняя при этом вычислительную эффективность. Извлеченные признаки классифицируются с помощью сети свёрточной многомасштабной внимательной сети на основе сжатия (C-MSACCN), которая объединяет механизмы внимания и стратегии сжатия для повышения точности и снижения сложности модели. Более того, улучшенный оптимизатор соседей клеток (ICNO) тонко настраивает гиперпараметры, находя баланс между исследованием и эксплуатацией для оптимального сходимости и устойчивости. С точностью 99,9%, точностью, полнотой и F1-мерой на наборах данных модель превосходит предыдущие работы. Валидация подтверждает согласованность, а методы визуализации выделяют области, связанные с заболеванием, для предоставления клинической информации.

В исследовании рассматривается использование технологий искусственного интеллекта для диагностики болезни Хиршпрунга, редкого расстройства кишечника, характеризующегося отсутствием нервных клеток в определенных участках толстого кишечника. AI может помочь в улучшении точности и скорости диагностики, что особенно важно для ранней интервенции.

Злокачественные опухоли, включая остеосаркому (ОС), являются основными неинфекционными хроническими заболеваниями, обусловленными системным воспалением и окислительным стрессом. Хотя известно, что диетические танины обладают антиоксидантными и противораковыми свойствами, их точные регуляторные механизмы и терапевтические мишени при ОС остаются в значительной степени неизученными. Это исследование интегрировало многоомные наборы данных для систематического изучения потенциала диетических танинов при ОС, используя машинно-обучающий фреймворк, основанный на 10 алгоритмах, для построения риска, связанного с танинами (TRR). Модель TRR продемонстрировала благоприятные прогностические характеристики в ретроспективных когортах, причем у пациентов с высоким TRR наблюдалось худшее выживание, обогащение путями ремоделирования экстрацеллюлярного матрикса и уменьшение инфильтрации CD8T-клеток. Кроме того, инструменты предсказания иммунотерапии предположили более низкую вероятность отклика на блокаду иммунных контрольных точек в группе с высоким TRR. TGFA был выявлен как ключевой ген-центр, способствующий высокому рисковому фенотипу; анализы одноядерной и пространственной транскриптомики показали, что клетки ОС с высоким уровнем TGFA обладают стволовыми характеристиками и усиленной коммуникацией с микросредой. В vitro-тесты подтвердили, что нокаут TGFA подавляет пролиферацию и миграцию клеток ОС, одновременно повышая апоптоз, в то время как переэкспрессия TGFA способствует данным злокачественным действиям. Объединив исследования диетических полифенолов с онкологическим управлением, это исследование определяет иммуноосевую ось, ассоциированную с TGFA, как точную молекулярную дорожную карту для структурной модификации полифенолов и разработки целевых функциональных продуктов на основе танинов для вмешательства в хронические заболевания.

Искусственный интеллект (ИИ) стремительно трансформирует системы здравоохранения и клиническую практику, увеличивая необходимость подготовки будущих врачей к эффективному взаимодействию с технологиями ИИ в клинических условиях. Несмотря на возрастающий интерес к интеграции ИИ в медицинское образование, эмпирические данные о готовности студентов медицины использовать ИИ остаются ограниченными. Настоящее исследование направлено на оценку готовности к медицинскому ИИ среди студентов медицинских вузов Кореи и изучение факторов, связанных с этой готовностью. Было проведено поперечное исследование среди студентов, обучающихся в шестилетней медицинской программе в университете Кореи. Всего в исследовании участвовали 204 студента. Готовность к медицинскому ИИ оценивалась с помощью Шкалы готовности к медицинскому ИИ для студентов (MAIRS-MS), которая охватывает четыре области: когнитивная, способность, видение и этика. Описательная статистика, независимые t-тесты и корреляционный анализ Пирсона проводились с использованием SPSS версии 27. Средний балл готовности к медицинскому ИИ составил 4,19 по 7-балльной шкале Лайкерта, что указывает на средний уровень готовности к медицинскому ИИ. Среди подшкал наивысший средний балл был у этики (4,69), за ним следовали видение (4,44), способность (4,18) и когнитивная (3,92). Частота использования ИИ была значительно связана с готовностью к медицинскому ИИ, в то время как ежедневная продолжительность использования ИИ не имела значительного отношения. Значительных различий по полу не было обнаружено. Когда студенты были разделены на группы с низким (предварительно медицинские годы 1-2) и высоким (медицинские годы 1-4) уровнем, группа с высоким уровнем показала значительно более высокие баллы только в подшкале способности. Результаты показывают, что студенты медицины еще не готовы достаточно использовать технологии ИИ в клинической практике, особенно в отношении знаний и практических навыков, связанных с ИИ. Эти результаты подчеркивают необходимость структурированного и долгосрочного образования по ИИ в медицинских учебных планах для лучшей подготовки будущих врачей к интегрированным в ИИ условиям здравоохранения.

Цель данного исследования заключалась в разработке и внешней валидации модели прогнозирования риска острого повреждения почек (ОПП) на 48 часов в реальном времени для критически больных пациентов с использованием модели глубокого обучения двойного канала (DC-AKI). Модель была разработана на основе электронных медицинских записей 28,099 пациентов в медицинском центре Beth Israel Deaconess и внешне валидирована на двух независимых когорт, состоящих из 3,108 пациентов из базы данных eICU и 2,808 пациентов из больницы народного госпиталя провинции Чжэцзян. Тридцать одна изменяющаяся во времени характеристика обновлялась каждые 6 часов. Архитектура модели DC-AKI интегрировала сети BiGRU, свёрточные слои и механизмы внимания для захвата мультишкалярных временных зависимостей. Модель достигла значений площади под кривой операционных характеристик (AUC) 0,720 (95% ДИ, 0,714-0,728) при внутренней валидации и 0,577 (95% ДИ, 0,570-0,583) и 0,798 (95% ДИ, 0,795-0,799) в двух внешних когорт. Анализ интерпретируемости SHAP выявил ключевые клинические предикторы и индивидуальные траектории риска. В заключение, DC-AKI продемонстрировала хорошую предсказательную способность в развивающей когортной популяции и на одном сайте внешней валидации, хотя производительность существенно варьировала в зависимости от учреждений. Необходимо дальнейшая валидация и локальная калибровка для поддержки её клинического применения.