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Enregistrement W4378782347 · doi:10.2196/40402

Prediction of Pelvic Organ Prolapse Postsurgical Outcome Using Biomaterial-Induced Blood Cytokine Levels: Machine Learning Approach

2023· article· en· W4378782347 sur OpenAlexvenueno aff
Mihyun Lim Waugh, Nicholas Boltin, Lauren M. Wolf, Jane Goodwin, Patti C. Parker, Ronnie D. Horner, Matthew Hermes, Thomas L. Wheeler, Richard L. Goodwin, Melissa A. Moss

Notice bibliographique

RevueJMIR Perioperative Medicine · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiquePelvic floor disorders treatments
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesGreenville Health System
Mots-clésMedicineCytokineProinflammatory cytokineSurgical meshComplicationInflammationVaginaSurgeryInternal medicineHernia

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Pelvic organ prolapse (POP) refers to symptomatic descent of the vaginal wall. To reduce surgical failure rates, surgical correction can be augmented with the insertion of polypropylene mesh. This benefit is offset by the risk of mesh complication, predominantly mesh exposure through the vaginal wall. If mesh placement is under consideration as part of prolapse repair, patient selection and counseling would benefit from the prediction of mesh exposure; yet, no such reliable preoperative method currently exists. Past studies indicate that inflammation and associated cytokine release is correlated with mesh complication. While some degree of mesh-induced cytokine response accompanies implantation, excessive or persistent cytokine responses may elicit inflammation and implant rejection. OBJECTIVE: Here, we explore the levels of biomaterial-induced blood cytokines from patients who have undergone POP repair surgery to (1) identify correlations among cytokine expression and (2) predict postsurgical mesh exposure through the vaginal wall. METHODS: Blood samples from 20 female patients who previously underwent surgical intervention with transvaginal placement of polypropylene mesh to correct POP were collected for the study. These included 10 who experienced postsurgical mesh exposure through the vaginal wall and 10 who did not. Blood samples incubated with inflammatory agent lipopolysaccharide, with sterile polypropylene mesh, or alone were analyzed for plasma levels of 13 proinflammatory and anti-inflammatory cytokines using multiplex assay. Data were analyzed by principal component analysis (PCA) to uncover associations among cytokines and identify cytokine patterns that correlate with postsurgical mesh exposure through the vaginal wall. Supervised machine learning models were created to predict the presence or absence of mesh exposure and probe the number of cytokine measurements required for effective predictions. RESULTS: PCA revealed that proinflammatory cytokines interferon gamma, interleukin 12p70, and interleukin 2 are the largest contributors to the variance explained in PC 1, while anti-inflammatory cytokines interleukins 10, 4, and 6 are the largest contributors to the variance explained in PC 2. Additionally, PCA distinguished cytokine correlations that implicate prospective therapies to improve postsurgical outcomes. Among machine learning models trained with all 13 cytokines, the artificial neural network, the highest performing model, predicted POP surgical outcomes with 83% (15/18) accuracy; the same model predicted POP surgical outcomes with 78% (14/18) accuracy when trained with just 7 cytokines, demonstrating retention of predictive capability using a smaller cytokine group. CONCLUSIONS: This preliminary study, incorporating a sample size of just 20 participants, identified correlations among cytokines and demonstrated the potential of this novel approach to predict mesh exposure through the vaginal wall following transvaginal POP repair surgery. Further study with a larger sample size will be pursued to confirm these results. If corroborated, this method could provide a personalized medicine approach to assist surgeons in their recommendation of POP repair surgeries with minimal potential for adverse outcomes.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,769
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,108
Tête enseignante GPT0,339
Écart entre enseignants0,232 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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