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前列腺电切与微创手术是一回事吗(预测人工智能推动根治性前列腺切除术)

前列腺电切与微创手术是一回事吗(预测人工智能推动根治性前列腺切除术)图1. 根据淋巴结清扫数量和LNI风险分层的BCR可能性结果:患者中位年龄64岁。根据Briganti列线图,LNI的中位风险为10%。中位清扫淋巴结的数量为15(IQR:7-19),LNI率为10%。总体上,314例患者在中位36个月的随访中发生BCR。5年无BCR生存率为74%。清扫的淋巴结数量对无BCR生存率的影响因LNI风险而异(p=0.03)。在LNI风险为11%-20%、清扫淋巴结数量在20以上的患者,以及风险>20%的患者中,扩大PLND范围与BCR率降低相关,详见图1。相反,在LNI风险较低的患者中,PLND的作用几乎为零。PD60-10:扩大盆腔淋巴结清扫可降低部分接受根治性前列腺切除术的前列腺癌患者的复发率[1]背景和目的:盆腔淋巴结清扫(PLND)对前列腺癌患者结局的影响仍有争议。本研究假设PLND的范围对机器人辅助根治性前列腺切除术(RARP)术后生化复发(B

2022 AUA | 刘承教授:技术提升、理念创新——预测模型、人工智能推动根治性前列腺切除术“旧貌换新颜”

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编者按:自1947年Millin教授首次报道耻骨后入路根治性前列腺切除术以来,随着手术技术和设备的进步,该术式已逐步向腹腔镜以及机器人辅助的微创、高效、精细化方向发展。在当前大数据时代背景下,本次2022年美国泌尿外科协会年会(AUA)报道了预测模型以及人工智能技术在根治性前列腺切除术中的前沿应用进展。本期《肿瘤瞭望》特邀北京大学第三医院泌尿外科刘承教授,就当前前列腺癌手术相关的技术提升和理念更新与同道分享。

前列腺电切与微创手术是一回事吗(预测人工智能推动根治性前列腺切除术)(1)

PD60-10:扩大盆腔淋巴结清扫可降低部分接受根治性前列腺切除术的前列腺癌患者的复发率[1]

背景和目的:盆腔淋巴结清扫(PLND)对前列腺癌患者结局的影响仍有争议。本研究假设PLND的范围对机器人辅助根治性前列腺切除术(RARP)术后生化复发(BCR)风险的影响因患者基线特征和淋巴结受累情况(LNI)而异。

方法:共纳入2542例2010-2021年间在一个三级转诊中心接受RARP PLND治疗的局限性前列腺癌患者。所有患者均接受解剖学定义的扩大PLND,清扫范围至少包括闭孔、髂外和髂内区,并根据患者情况扩大至髂总区和骶前区。采用Kaplan-Meier分析评估至BCR时间(定义为前列腺特异型抗原[PSA]值两次连续≥0.2 ng/ml且有所上升)。采用交互检验评估清扫的淋巴结数量对无BCR生存率的影响是否随Briganti列线图计算得到的LNI风险而变化。

结果:患者中位年龄64岁。根据Briganti列线图,LNI的中位风险为10%。中位清扫淋巴结的数量为15(IQR:7-19),LNI率为10%。总体上,314例患者在中位36个月的随访中发生BCR。5年无BCR生存率为74%。清扫的淋巴结数量对无BCR生存率的影响因LNI风险而异(p=0.03)。在LNI风险为11%-20%、清扫淋巴结数量在20以上的患者,以及风险>20%的患者中,扩大PLND范围与BCR率降低相关,详见图1。相反,在LNI风险较低的患者中,PLND的作用几乎为零。

前列腺电切与微创手术是一回事吗(预测人工智能推动根治性前列腺切除术)(2)

图1. 根据淋巴结清扫数量和LNI风险分层的BCR可能性

结论:对于LNI风险较低的前列腺癌患者,清扫较多淋巴结的获益很少。LNI风险>11%的患者可能从扩大PLND中获益,因其降低了BCR的可能性。此类患者是研究PLND对患者结局作用的前瞻性试验的理想人群。

刘承教授点评:

根治性前列腺切除术是否进行淋巴结清扫以及其意义长期以来一直是热议并具有争议的话题。本篇AUA报道中涉及的Briganti列线图,为意大利Briganti教授10年前在《欧洲泌尿外科杂志》(European Urology)上发表的淋巴结清扫预测模型研究结果[2],通过前列腺穿刺阳性针数比例、PSA、Gleason评分以及临床分期四个模型参数进行列线图评估,预测前列腺癌淋巴结转移概率。EAU指南[3]和NCCN指南[4]中对淋巴结清扫的预测风险阈值分别设定为5%和2%,由此可见当前业内对列线图预测的阈值认识并不一致。国内通常在根治性前列腺切除术前进行Briganti列线图评估是否进行淋巴结清扫。

根据Briganti列线图进行根治性前列腺切除术中的淋巴结清扫范围非常重要,不仅仅包括闭孔或髂内淋巴结,从扩大PLND看还需包括髂外、髂总、骶前淋巴结。2018版Briganti列线图在原有参数基础上加入了磁共振结果[5],进行了更新;在进行淋巴结清扫风险评估时也需要与时俱进。在进行术中淋巴结清扫时,需明确以下两个意义:①诊断意义。术中或术后发现淋巴结阳性,依据ECOG 3886研究结果[6],予以术后3个月之内的即刻、长期雄激素剥夺治疗(ADT)。②治疗意义。淋巴结清扫对前列腺癌的长期生存获益目前尚不明确;本篇AUA报道结果显示,LNI风险>11%的患者可能从扩大PLND中获益,这提示我们需进一步根据患者的重要临床参数去评估是否进行淋巴结清扫,同时在清扫过程中尽量做到至少包括闭孔、髂内和髂外的淋巴结清扫范围。

PD54-03:人工智能在机器人辅助腹腔镜前列腺切除术中的应用:建立手术切缘阳性的预测模型[7]

背景和目的:越来越多的局限性前列腺癌患者选择机器人辅助腹腔镜前列腺切除术(RALP),但当患者需接受辅助治疗时,该方式可能不太可取。辅助治疗可改善生存率,但亦与显著的心理困扰和额外的治疗并发症有关。RALP术后切缘阳性是辅助治疗的重要指征。本研究旨在探索利用术前数据预测手术切缘阳性的深度学习模型。

方法:对来自单中心的前列腺癌患者数据进行预处理,以训练两个人工智能模型:前馈多层感知机和包含100个决策树的随机森林模型。共9个术前变量用于模型训练(PSA值、阳性穿刺针数、活检Gleason评分、活检神经周围浸润、BMI、吸烟史、癌症家族史、术前前列腺体积和确诊时的年龄)。使用Python编程语言构建模型。

结果:数据预处理产生了包含461例患者的最终样本。最优的神经网络成功构建了学习模型,超过100次迭代(epoch)的损失最小化,参见图2,最大曲线下面积(AUC)为0.58。随机森林模型的AUC为0.59,参见图3。

前列腺电切与微创手术是一回事吗(预测人工智能推动根治性前列腺切除术)(3)

图2. 多层感知器的损失

前列腺电切与微创手术是一回事吗(预测人工智能推动根治性前列腺切除术)(4)

图3.随机森林模型的接受者操作特征曲线

结论:两种模型在应用术前结构化数据预测切缘阳性方面均未显示显著的准确性。结构化数据的集成可能不足以预测切缘情况。未来应探索利用原始影像学信息的模型。例如,根据术前多参数共振成像数据训练的卷积神经网络可能是一种更好的方法。

刘承教授点评:

在根治性前列腺切除术中一旦出现切缘阳性,即预示肿瘤残留,需对患者进行辅助放疗并在随访时采取更严密的策略。因此在术前进行切缘阳性的预测极有临床意义。本篇AUA报道中,通过临床、病理参数进行人工智能预测后效果不佳,分析原因可能在于模型较为简单、未包括磁共振等影像学结果。当影像学评估T3或肿瘤位置位于前列腺边缘时,出现手术切缘的阳性概率明显增加;因此本研究的人工智能评估模型需融合影像学的重要信息,进一步提高预测效能。

北京大学第三医院在人工智能、深度学习、影像学组模型的构建上前期做了大量工作,可将前列腺癌术前对切缘阳性的预测能力变得更为明确。未来人工智能在前列腺癌领域有如下方向可能取得突破:①前列腺穿刺。如何通过人工智能指导穿刺,使肿瘤预测更为准确值得探索。②病理解析。通过人工智能精准解析病理、通过基因影像组学在术前的基因层面评估肿瘤分子生物学特征。③手术切缘阳性预测。④术后转移情况预测。

PD27-06:提高对手术结局的认知可改善RARP术后的长期功能性结局:实施前瞻性数据收集后的前瞻性评估[8]

背景和目的:实施前瞻性数据收集后,对术后结局的详细了解可能会改变对前列腺癌患者的管理,并最终降低接受机器人辅助根治性前列腺切除术(RARP)治疗的患者不良结局的风险。本研究检验了一系列流程,即前瞻性评估患者结局,之后进行核查和反馈,最终改变手术技术,是否与RARP后功能性结局的改善相关。

方法:共纳入2016年11月-2021年7月间在一个三级转诊中心接受RARP±扩大盆腔淋巴结清扫(ePLND)的1326例前列腺癌患者。根据EAU指南推荐的准确全面报告手术结局的质量标准,前瞻性收集术后并发症资料。2018年1月,实施核查和反馈流程,确定最常见的并发症为吻合口漏。在此过程中,对吻合技术进行了改进并前瞻性应用,以降低吻合口漏的发生率。尿失禁(UC)恢复定义为使用一个尿垫或不使用尿垫。早期尿失禁(EC)恢复定义为术后3个月UC恢复。勃起功能(EF)定义为勃起功能问卷国际指数(IIEF)>17。在校正年龄、BMI、病理分期、ASA评分和ePLND后,采用多因素竞争风险回归分析评估手术技术改进对功能结局(UC和EF恢复)的影响。

结果:总体上,767例(58%,组2)患者接受改进后的手术治疗。两组患者的手术时中位年龄、PSA和BMI均无显著差异(p>0.05)。组2与组1相比,总体并发症和Clavien-Dindo≥2的并发症的发生率均更低(30% vs. 42%和6.1% vs. 23%;p均≤0.01)。同样,与组1相比,组2的吻合口漏发生率显著更低(3.1% vs. 9.6%;p<0.01)。组2与组1的UC和EF恢复的12个月累积发生率分别为88%(95% CI: 75%-91%)vs. 80%(95%CI 76%-83%)和25%(95% CI: 20%-30%)vs. 20%(95% CI: 16%-25%)(p<0.001)。组2的EC恢复率高于组1(53% vs 42%;p<0.001),详见图4。在多因素分析中,接受改进后的手术技术治疗与UC恢复(HR:1.15;p=0.03)和EF恢复(HR:1.28;p=0.03)改善相关。

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图4. 手术技术改进前(组1)与改进后(组2)RARP术后功能学结局

结论:提高对围手术期结局的认识可促进有利于降低RARP术后不良结局风险的新型手术技术的实施。这一过程在随访中可转化为更好的术后功能学结局。对手术并发症的前瞻性评估是实施改进的手术方法和改善术后功能学结局的关键。

刘承教授点评:

根治性前列腺切除术“三连胜”目标——瘤控、尿控和勃起功能保留,取决于如下三个因素:①患者因素;②肿瘤因素;③术者因素。术者因素又包括术者本身的手术经验以及采取的手术入路是否更适合患者。本篇AUA报道通过前瞻性反馈方式使术者在后续的手术中有意识提高尿控和勃起功能,具有临床指导价值,可快速提高术者手术能力和降低患者并发症。

目前,国内机器人辅助根治性前列腺切除术开展时间不长,很多医生还处于学习训练过程中,因此我们首先要重视对肿瘤的控制、降低切缘阳性率,其次是提高尿控,最后是考虑勃起功能。从手术提升的未来空间来看,除了手术技巧本身的提高,术者更多需要在手术理念上进行创新:以Bocciardi术式为代表的完全后入路根治性前列腺切除术大大提高了患者术后尿控水平,Mount Sinai医院Tewari教授创新性的HOOD技术进一步提高了患者尿控以及根治性前列腺切除术效果。因此国内医生除了技术提高外,在手术概念以及理念的创新上有进一步提升的空间。

总结

根治性前列腺切除术是治疗器官局限性及局部进展期前列腺癌的最有效的方法之一,在大数据、人工智能的新时代背景下,相信随着手术技术和手术理念的不断提升,手术治疗将为更多前列腺癌患者带来获益。

参考文献:

[1] Giorgio Gandaglia et al. PD60-10 A More Extended Pelvic Lymph Node Dissection Decreases Recurrence Rates In Selected Prostate Cancer Patients Undergoing Radical Prostatectomy. Presented at: AUA 2022. The Journal of Urology Volume 207 Issue Supplement 5 Page: e1029. May 2022.

[2] Briganti A Larcher A Abdollah F et al. Updated nomogram predicting lymph node invasion in patients with prostate cancer undergoing extended pelvic lymph node dissection: the essential importance of percentage of positive cores.[J]. European Urology 2012 61(3):480-487.

[3] Mottet N et al. EAU-EANM-ESTRO-ESUR-SIOG guidelines on prostate cancer—2022,https://d56bochluxqnz.cloudfront.net/documents/full-guideline/EAU-EANM-ESTRO-ESUR-ISUP_SIOG-Guidelines-on-Prostate-Cancer-2022_2022-04-25-063938_yfos.pdf.

[4] NCCN Guidelines Version 4.2022 Prostate Cancer. https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/prostate.pdf.

[5] Gandaglia G Ploussard G Valerio M et al. A novel nomogram to identify candidates for extended pelvic lymph node dissection among patients with clinically localized prostate cancer diagnosed with magnetic resonance imaging-targeted and systematic biopsies[J]. European urology 2019 75(3): 506-514.

[6] Edward M Messing et al. Immediate versus deferred androgen deprivation treatment in patients with node-positive prostate cancer after radical prostatectomy and pelvic lymphadenectomy. Lancet Oncol. 2006 Jun;7(6):472-9.

[7] Stephen Schmit et al. PD54-03 Artificial Intelligence In Robotic-Assisted Laparoscopic Prostatectomy: Developing Predictive Models For Positive Surgical Margins. Presented at: AUA 2022. The Journal of Urology Volume 207 Issue Supplement 5 Page: e916. May 2022.

[8] Giuseppe Cirulli et al. PD27-06 Increased Awareness Of Surgical Outcomes Improves Long-Term Functional Outcomes After Robot-Assisted Radical Prostatectomy. A Prospective Assessment Following Implementation Of Prospective Data Collection. Presented at: AUA 2022. The Journal of Urology Volume 207 Issue Supplement 5 Page: e495. May 2022.

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DIP-CN-009066 有效期至2023年7月3日

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