Η σημασία της δομής και αρχιτεκτονικής των έμπειρων συστημάτων στη διαγνωστική κυτταρολογία

Abstract

AIM: TO INVESTIGATE THE POTENTIAL OF EXPERT SYSTEMS IN THE DISCRIMINATION OF CYTOLOGICAL LESSIONS. MATTERIAL & METHODS: A CUSTOMIZED IMAGE ANALYSIS SYSTEM HAS BEEN DEVELOPED AND USED TO MEASURE 25 PARAMETERS CHARACTERIZING THE SHAPE, THE SIZE AND THE CHROMATINE TEXTURE OF NUCLEI FROM BENIGN OR MALIGNANT CELLS. IN THIS STUDY THERE HAVE BEEN STUDIED BENIGN AND MALIGNANT PATIENT CASES BASED ON THREE DIFFERENT HUMAN ORGANS. SPECIFICALLY THERE HAVE BEEN STUDIED BENIGN AND MALIGNANT CASES OF THE STOMACH, THE BREAST AND THE LOWER URINARY SYSTEM. THE CYTOLOGICAL EXAMINATION OF ALL THE CASES HAS BEEN CONFIRMED BY THE HISTOLOGICAL EXAMINATION AND BY THE CLINICAL CONFIRMATION. FOR EACH ORGAN THERE WAS ATTEMPTED TO DISCRIMINATE INTO TWO LEVELS, THE CELLULAR LEVEL WHERE A DISCRIMINATION BETWEEN BENIGN AND MALIGNANT NUCLEI HAS BEEN PERFORMED, AND THE PATIENT LEVEL WHERE WE HAVE TRIED TO DISCRIMINATE BENIGN FROM MALIGNANT CASES. THERE HAVE BEEN USED THREE DIFFERENT TYPES OF NEURAL NETWORKS, SPECIFICALLY THE BACK PROPAGATION OF THE ERROR (BP) NEURAL NETWORK, THE LEARNING VECTOR QUANTIZER (LVQ) AND THE RADIAL BASIS FUNCTIONS (RBF) TYPE NEURAL NETWORK. RESULTS: THE RESULTS BOTH AT THE CELLULAR/NUCLEAR LEVEL AND AT THE PATIENT LEVEL, INDICATE THAT IT IS POSSIBLE TO ACHIEVE EXCELLENT DIAGNOSTIC ACCURACY. THESE RESULTS ARE ENCOURAGING AND INDICATE THAT OUR METHODOLOGY COULD BE USEFUL IN THE EVERYDAY PRACTICE OF THE CYTOLOGICAL LABORATORY. DESPITE THE PROPOSED METHOD INTRODUCES AND OBJECTIVITY TO THE DECISION MAKING PROCESS, DUE TO THE MEASUREMENTS, IT IS OBVIOUS THAT EVEN IN THE SUB-MICROSCOPIC LEVEL THERE IS AN OVERLAP IN THE CHARACTERISTICS OF THE FEATURE SPACE. THIS CONFIRMS THE SHORTCOMING OF THE HUMAN VISION AND INTELLIGENCE TO CORRECTLY DISCRIMINATE THE NEOPLASTIC NATURE OF A LESION USING ONLY THE CYTOLOGICAL-MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS.DISCUSSION: IN SHORT THE PROPOSED METHOD IS AN NEW “TOOL” IN THE SCIENTIFIC “QUIVER” OF CYTOLOGY, BECAUSE:1.REDUCES THE CONTROVERSIAL CYTOLOGICAL DIAGNOSES2.IMPROVES THE DIAGNOSTIC ACCURACY OF THE CYTOLOGICAL DIAGNOSIS.3.INTRODUCES OBJECTIVITY INTO THE DIAGNOSTIC METHODOLOGY. 4.PROVIDES SUPPORT TO THE DECISION MAKING PROCESS OF YOUNG CYTOLOGISTS NOT HAVING EXPERTISE FOR SPECIFIC HUMAN ORGANS.FINALLY IT SEEMS THAT THE INTRODUCTION OF THIS METHODOLOGY IN THE EVERY DAY ROUTINE OF THE CYTOLOGICAL LABORATORY COULD IMPROVE THE PRE-OPERATIONAL CONTROL OF PATIENTS AND COULD EVENTUALLY REDUCE THE NOT NECESSARY SURGERIES.

ΣΤΟΧΟΣ: Η ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΕΠΙΔΟΣΕΩΝ ΕΜΠΕΙΡΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΚΥΤΤΑΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΑΛΛΟΙΣΕΩΝ, ΣΕ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΚΑΙ ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΠΕΡΙΣΤΑΤΙΚΟΥ. ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ: ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΕΝΟΣ ΕΙΔΙΚΑ ΔΙΑΣΚΕΥΑΣΜΕΝΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΙΚΟΝΩΝ ΜΕΤΡΗΘΗΚΑΝ 25 ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΖΟΥΝ ΤΟ ΣΧΗΜΑ ΤΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΚΑΙ ΤΗΝ ΥΦΗ ΤΗΣ ΧΡΩΜΑΤΙΝΗΣ ΤΩΝ ΠΥΡΗΝΩΝ ΚΑΛΟΗΘΩΝ ΚΑΙ ΚΑΚΟΗΘΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ. ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΑΝ ΠΕΡΙΣΤΑΤΙΚΑ ΚΑΛΟΗΘΩΝ ΚΑΙ ΚΑΚΟΗΘΩΝ ΑΛΛΟΙΩΣΕΩΝ ΑΠΟ ΤΡΙΑ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ. ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΑ ΑΝΑΛΥΘΗΚΑΝ ΚΥΤΤΑΡΟΛΟΓΙΚΑ ΕΠΙΧΡΙΣΜΑΤΑ ΑΛΛΟΙΩΣΕΩΝ ΤΟΥ ΣΤΟΜΑΧΟΥ, ΤΟΥ ΜΑΣΤΟΥ ΚΑΙ ΤΟΥ ΚΑΤΩΤΕΡΟΥ ΟΥΡΟΠΟΙΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ. ΓΙΑ ΤΟ ΣΥΝΟΛΟ ΤΩΝ ΠΕΡΙΣΤΑΤΙΚΩΝ ΠΛΗΝ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΟΛΟΓΙΚΗΣ ΔΙΑΓΝΩΣΗΣ ΥΠΗΡΧΕ ΙΣΤΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙ ΚΛΙΝΙΚΗ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ.ΓΙΑ ΚΑΘΕ ΟΡΓΑΝΟ ΕΠΙΧΕΙΡΗΘΗΚΕ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΚΑΛΟΗΘΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΚΑΚΟΗΘΕΙΑ ΤΟΣΟ ΣΕ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΟΣΟ ΚΑΙ ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΠΕΡΙΣΤΑΤΙΚΟΥ, ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΡΙΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΤΕΧΝΗΤΗΣ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗΣ, ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΩΝΙΚΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΟΠΙΣΘΟΔΡΟΜΙΚΗΣ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΤΟΥ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ, ΤΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΟΜΕΝΟΥ ΚΒΑΝΤΙΣΤΗ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΝΕΥΡΩΝΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΜΕ ΑΚΤΙΝΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΒΑΣΗΣ.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: ΤΑ ΠΟΣΟΣΤΑ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΚΑΛΟΗΘΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΚΑΚΟΗΘΕΙΑ, ΣΕ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΚΑΙ ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΤΩΝ ΠΕΡΙΣΤΑΤΙΚΩΝ, ΕΔΕΙΞΑΝ ΠΩΣ ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟΝ ΝΑ ΕΠΙΤΕΥΧΘΟΥΝ ΥΨΗΛΑ ΠΟΣΟΣΤΑ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΑΚΡΙΒΕΙΑΣ. ΜΟΛΟΝΟΤΙ Η ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΠΟΙΕΙ ΤΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΤΙΘΕΤΑΙ Η ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΦΑΙΝΕΤΑΙ ΟΤΙ ΑΚΟΜΑ ΚΑΙ ΣΕ ΥΠΟΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΥΠΑΡΧΕΙ ΜΙΑ ΑΛΛΗΛΟΕΠΙΚΑΛΥΨΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΠΟΥ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΝΕΙ ΤΗΝ ΑΔΥΝΑΜΙΑ ΤΗΣ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗΣ ΟΡΑΣΗΣ ΚΑΙ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗΣ ΓΙΑ ΟΡΘΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΗΣ ΝΕΟΠΛΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΦΥΣΗΣ ΜΙΑΣ ΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΜΟΝΟ ΤΑ ΚΥΤΤΑΡΟΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ.ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ Η ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΑΠΟΤΕΛΕΙ ΕΝΑ ΝΕΟ «ΟΠΛΟ» ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΦΑΡΕΤΡΑ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΟΛΟΓΙΑΣ, ΕΠΕΙΔΗ ΣΥΝΕΙΣΦΕΡΕΙ:1.ΣΤΗ ΜΕΙΩΣΗ ΑΜΦΙΛΕΓΟΜΕΝΩΝ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΑ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΩΝ2.ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΑΚΡΙΒΕΙΑΣ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΟΛΟΓΙΚΗΣ ΔΙΑΓΝΩΣΗΣ.3.ΣΤΗΝ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΜΟΡΦΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΥΚΝΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΠΟΣΟΤΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ. 4.ΣΤΗ ΠΑΡΟΧΗ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΥΠΟΒΟΗΘΗΣΗΣ ΝΕΩΝ ΚΥΤΤΑΡΟΛΟΓΩΝ ΠΟΥ ΔΕΝ ΔΙΑΘΕΤΟΥΝ ΤΗΝ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΗ ΕΜΠΕΙΡΙΑ ΚΑΙ ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΣΕ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ.Η ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΩΝ ΘΑ ΜΠΟΡΟΥΣΕ ΝΑ ΟΔΗΓΗΣΕΙ ΣΕ ΚΑΛΥΤΕΡΟ ΠΡΟΕΓΧΕΙΡΗΤΙΚΟ ΕΛΕΓΧΟ ΤΩΝ ΑΣΘΕΝΩΝ ΚΑΙ ΜΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΤΩΝ ΜΗ ΑΝΑΓΚΑΙΩΝ ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΩΝ ΕΓΧΕΙΡΗΤΙΚΩΝ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ.