Методы машинного обучения в прогнозировании рецидивов базальноклеточного рака кожи после фотодинамической терапии

Цель: верификация предикторов и прогнозирование рецидивов базальноклеточного рака кожи (БКРК) после проведения фотодинамической терапии (ФДТ) на основе методов машинного обучения (МО).
Материал и методы. Проведено проспективное исследование 170 пациентов (117 женщин и 53 мужчины) в возрасте с медианой 68 лет, проходивших лечение ФДТ по поводу БКРК. Анализировали потенциальные предикторы БКРК. Конечной точкой исследования был факт развития рецидива опухоли.
Результаты. За 4-летний период наблюдения рецидивы заболевания имели место у 18 (10,6%) пациентов. Обработка и анализ данных с помощью методов машинного обучения (МО) позволили выделить предикторы, линейно и нелинейно связанные с развитием рецидива БКРК. К ним относились: II стадия процесса, его склеродермоподобная форма, локализация в области грудной клетки, уровни СОЭ и глюкозы в крови. Наиболее точный прогноз рецидивов БКРК был получен с помощью модели на основе многофакторной линейной регрессии (ЛР), что подтверждалось высокими значениями метрик качества (площадь под ROC-кривой – 0,893, чувствительность – 0,849, специфичность – 0,889). Прогностическая точность модели стохастического градиентного бустинга (СГБ) была менее заметной.
Заключение. ФДТ относится к эффективным методам лечения БКРК, что подтверждается результатами проспективного наблюдения за пациентами в течение четырех лет. Методы МО – информативный инструмент для верификации предикторов и прогнозирования рецидивов БКРК. Прогностические модели на основе многофакторной ЛР обладают более высокой точностью по сравнению с СГБ.

1. Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2018 году (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П.А. Герцена, 2019:250.

2. Волгин В.Н., Странадко Е.Ф., Тришкина О.В., Кабанова М.А., Кагоянц Р.В. Сравнительная характеристика различных видов лечения базально-клеточного рака кожи. Российский журнал кожных и венерических болезней. 2013; 5: 4-10.

3. Lai SY, Weber RS. High-risk non-melanoma skin cancer of the head andneck. CurrOncol Rep USA. 2005; 7 (2): 154-8.

4. Шляхтунов Е.А., Гидранович А.В., Луд Н.Г., Луд Л.Н., Кожар В.Л., Прокшин А.В. Рак кожи: современное состояние проблемы. Вестник ВГМУ. 2014; 3: 20-8.

5. Василевская Е.А., Варданян К.Л., Дзыбова Э.М. Современные методы лечения базально-клеточного рака кожи. Клиническая дерматология и венерология. 2015; 3: 4-11.

6. Капинус В.Н., Каплан М.А., Сокол Н.И., Ярославцева-Исаева Е.В., Спиченкова И.С., Каприн А.Д., Иванов С.А. Предикторы рецидивов базальноклеточного рака кожи после проведения фотодинамической терапии с фотосенсибилизатором. Лазерная медицина. 2019; 23 (4): 28-37.

7. Коршунова О.В., Плехова Н.Г. Фотодинамическая терапия в онкологии: настоящее и будущее Тихоокеанский медицинский журнал. 2020;(4):15-9.

8. Рябов М.В., Странадко Е.Ф., Волкова Н.Н. Фотодинамическая терапия местно-распространенного базально-клеточного рака кожи. Лазерная медицина. 2004; 1: 18-24.

9. Javier Andreu-Perez, Poon CCY, Merrifield RD, Wong STC, Yang G-Zh. Big Data for Health. IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics. 2015; 19(4): 1193-1208.