Бюджетное общеобразовательное учреждение «Вышне-Должанская основная общеобразовательная школа»
 
Фотографии

Научная статья щитовидная железа


Статья «Болезни щитовидной железы»

Добрый день! Я сдавала анализы, и вышло, что витамина D 14,9 нг/мл. Эндокринолог прописал Вигантол по три капли в день. Запуталась во всех схемах лечения, пока сама ( подробнее )

Добрый день! Я сдавала анализы, и вышло, что витамина D 14,9 нг/мл. Эндокринолог прописал Вигантол по три капли в день. Запуталась во всех схемах лечения, пока сама пыталась выяснить в чём дело. Три капли - это нормально? Или, может, от этого можно вообще не лечиться? Спасибо за внимание! ( Скрыть )

Мария, добрый день. На Ваши вопросы могу ответить следующее : 1. Когда нужно принимать витамин Д? Согласно современным международным рекомендациям, уровень витамина Д3 менее 20 нг/мл определяется как ( подробнее )

Мария, добрый день. На Ваши вопросы могу ответить следующее : 1. Когда нужно принимать витамин Д? Согласно современным международным рекомендациям, уровень витамина Д3 менее 20 нг/мл определяется как недостаточный и требует лечения. У Вас уровень витамина Д3 – 14 нг/мл, значит Вам нужно принимать дополнительно витамин Д3. 2. Для чего нужно принимать витамин Д? Витамин Д нужен для укрепления костной системы: он участвует в обмене другого важного микроэлемента – кальция, без витамина Д3 кальций не может встроиться в кость, кости становятся со временем более хрупкими, повышается риск падений, переломов. Это особенно актуально для женщин старшей возрастной категории. Кроме того, некоторые научные исследования показывают, что дефицит витамина Д ассоциирован с повышением риска некоторых онкологических (включая рак кишечника, молочной железы, предстательной и поджелудочной железы), аутоиммунных заболеваний (в том числе, сахарного диабета 1 и 2 типа), ревматоидного артрита, болезни Крона, инфекционных заболеваний, заболеваний сердечно-сосудистой системы (артериальной гипертензии, повышением степени кальцификации коронарных артерий, увеличением частоты развития инфаркта миокарда). Поэтому дефицит витамина Д нужно все-таки восполнять. 3. Как лечить дефицит витамина Д? Существуют различные схемы лечения дефицита витамина Д – ежедневный прием небольших доз, прием большей дозы 1 раз в неделю и даже прием сразу большой дозы 4 раза в год. Преимущество какого-либо режима приема в настоящее время не доказано. Доза витамина Д определяется многими факторами, заочно рекомендовать какую-то определенную дозу, сроки приема, было бы неправильно. Вам нужно обратиться на прием к эндокринологу. ( Скрыть )

Обзор щитовидной железы: что нужно знать об этой электростанции эндокринных гормонов.

Щитовидная железа - это орган в форме бабочки, расположенный у основания шеи. Он высвобождает гормоны, которые контролируют метаболизм - то, как ваше тело использует энергию. Гормоны щитовидной железы регулируют жизненно важные функции организма, в том числе:

  • Дыхание
  • ЧСС
  • Центральная и периферическая нервная система
  • Масса тела
  • Мышечная сила
  • Менструальные циклы ›
  • Температура тела
  • Уровни холестерина
  • Многое другое!

Щитовидная железа имеет длину около 2 дюймов и находится перед вашим горлом ниже выступа щитовидного хряща, который иногда называют адамово яблоко.Щитовидная железа имеет две стороны, называемые долями, которые лежат по обе стороны от трахеи, и обычно соединены полосой ткани щитовидной железы, известной как перешеек. У некоторых людей нет перешейка, а вместо этого есть две отдельные доли щитовидной железы.

Как работает щитовидная железа
Щитовидная железа является частью эндокринной системы, которая состоит из желез, которые производят, хранят и выделяют гормоны в кровоток, чтобы гормоны могли достигать клеток организма. Щитовидная железа использует йод из продуктов, которые вы едите, чтобы вырабатывать два основных гормона:

  • Трийодтиронин (T3)
  • Тироксин (T4)

Важно, чтобы уровни Т3 и Т4 не были ни слишком высокими, ни слишком низкими.Две железы в головном мозге - гипоталамус и гипофиз взаимодействуют друг с другом, чтобы поддерживать баланс Т3 и Т4.

Гипоталамус вырабатывает гормон, высвобождающий ТТГ (TRH), который сигнализирует гипофизу о том, что щитовидная железа должна производить больше или меньше T3 и T4, увеличивая или уменьшая выброс гормона, называемого тиреотропным гормоном (TSH).

  • Когда уровни Т3 и Т4 в крови низкие, гипофиз высвобождает больше ТТГ, чтобы заставить щитовидную железу производить больше гормонов щитовидной железы.
  • Если уровни Т3 и Т4 высоки, гипофиз выделяет меньше ТТГ в щитовидную железу, чтобы замедлить выработку этих гормонов.

Зачем вам нужна щитовидная железа
Т3 и Т4 перемещаются в кровотоке, чтобы достичь почти каждой клетки тела. Гормоны регулируют скорость, с которой работают клетки / метаболизм. Например, Т3 и Т4 регулируют частоту сердечных сокращений и скорость переваривания пищи в кишечнике. Таким образом, если уровни T3 и T4 низкие, ваш пульс может быть медленнее, чем обычно, и у вас может быть запор / увеличение веса.Если уровни Т3 и Т4 высоки, у вас может быть учащенное сердцебиение и диарея / потеря веса.

Ниже перечислены другие симптомы слишком много Т3 и Т4 в вашем теле ( гипертиреоз ):

  • Беспокойство
  • Раздражительность или капризность
  • Нервозность, гиперактивность
  • Потливость или чувствительность к высоким температурам
  • Дрожание (тряска) рук
  • Выпадение волос
  • Пропущенные или легкие менструации

Ниже приведены другие симптомы, которые могут указывать на слишком мало Т3 и Т4 в вашем теле ( гипотиреоз ):

  • Проблемы со сном
  • Усталость и утомляемость
  • Сложность концентрации
  • Сухая кожа и волосы
  • Депрессия
  • Чувствительность к холоду
  • Частые, тяжелые месячные
  • Боль в суставах и мышцах

Обновлено: 26.03.19

Функциональные тесты щитовидной железы

.

Причины, симптомы, лечение, диагностика и многое другое

Гипертиреоз - это заболевание щитовидной железы. Щитовидная железа - это небольшая железа в форме бабочки, расположенная в передней части шеи. Он производит тетрайодтиронин (Т4) и трийодтиронин (Т3) - два основных гормона, которые контролируют использование энергии клетками. Ваша щитовидная железа регулирует ваш метаболизм за счет выделения этих гормонов.

Гипертиреоз возникает, когда щитовидная железа вырабатывает слишком много T4, T3 или того и другого. Диагностика сверхактивной щитовидной железы и лечение основной причины могут облегчить симптомы и предотвратить осложнения.

Гипертиреоз может быть вызван множеством заболеваний. Болезнь Грейвса, аутоиммунное заболевание, является наиболее частой причиной гипертиреоза. Это заставляет антитела стимулировать выработку слишком большого количества гормона в щитовидной железе. Болезнь Грейвса чаще встречается у женщин, чем у мужчин. Он имеет тенденцию передаваться в семьях, что предполагает генетическую связь. Вы должны сообщить своему врачу, если у ваших родственников было это заболевание.

Другие причины гипертиреоза включают:

  • избыток йода, ключевой ингредиент тиреоидита Т4 и Т3
  • или воспаление щитовидной железы, которое вызывает утечку Т4 и Т3 из железы
  • опухоли яичников или яичек
  • доброкачественные опухоли щитовидной железы или гипофиза
  • большие количества тетрайодтиронина, принимаемые вместе с пищевыми добавками или лекарствами

Высокое количество Т4, Т3 или обоих может вызвать чрезмерно высокий уровень метаболизма.Это называется гиперметаболическим состоянием. В гиперметаболическом состоянии у вас может наблюдаться учащенное сердцебиение, повышенное кровяное давление и тремор рук. Вы также можете сильно потеть и плохо переносить жару. Гипертиреоз может вызывать более частые испражнения, потерю веса и, у женщин, нерегулярные менструальные циклы.

Видно, что сама щитовидная железа может раздуться в зоб, который может быть как симметричным, так и односторонним. Ваши глаза также могут казаться довольно заметными, что является признаком экзофтальма, состояния, связанного с болезнью Грейвса.

Другие симптомы гипертиреоза включают:

Следующие симптомы требуют немедленной медицинской помощи:

Гипертиреоз также может вызвать фибрилляцию предсердий, опасную аритмию, которая может привести к инсульту, а также застойной сердечной недостаточности.

Подробнее: Влияние фибрилляции предсердий на организм

Ваш первый шаг в диагностике - получить полную историю болезни и пройти физический осмотр. Это может выявить следующие общие признаки гипертиреоза:

  • потеря веса
  • учащенный пульс
  • повышенное артериальное давление
  • выпуклые глаза
  • увеличенная щитовидная железа

Для дальнейшей оценки вашего диагноза могут быть выполнены другие тесты.К ним относятся:

Тест на холестерин

Вашему врачу может потребоваться проверить ваш уровень холестерина . Низкий уровень холестерина может быть признаком повышенной скорости обмена веществ, при которой ваше тело быстро сжигает холестерин.

T4, свободный T4, T3

Эти тесты определяют количество гормонов щитовидной железы (T4 и T3) в крови.

Определение уровня тиреотропного гормона

Тиреотропный гормон (ТТГ) - гормон гипофиза, который стимулирует выработку гормонов щитовидной железой.Когда уровень гормонов щитовидной железы нормальный или высокий, ваш ТТГ должен быть ниже. Аномально низкий уровень ТТГ может быть первым признаком гипертиреоза.

Тест на триглицериды

Также можно проверить уровень триглицеридов. Как и низкий уровень холестерина, низкий уровень триглицеридов может быть признаком повышенной скорости метаболизма.

Сканирование и анализ щитовидной железы

Это позволяет врачу определить, является ли ваша щитовидная железа сверхактивной. В частности, он может выявить, вызывает ли гиперактивность вся щитовидная железа или только одна область железы.

Ультразвук

Ультразвук позволяет измерить размер всей щитовидной железы, а также любые образования в ней. Врачи также могут использовать ультразвук, чтобы определить, является ли образование твердым или кистозным.

КТ или МРТ

КТ или МРТ могут показать, присутствует ли опухоль гипофиза, вызывающая заболевание.

Лекарства

Антитиреоидные препараты, такие как метимазол (тапазол), останавливают выработку гормонов щитовидной железой. Это обычное лечение.

Радиоактивный йод

Радиоактивный йод содержится в более чем 70 процентах U.S. взрослые с гипертиреозом, по данным Американской тироидной ассоциации. Он эффективно разрушает клетки, вырабатывающие гормоны.

Общие побочные эффекты включают сухость во рту, сухость глаз, боль в горле и изменение вкуса. В течение короткого времени после лечения может потребоваться принять меры предосторожности, чтобы предотвратить распространение радиации на других.

Хирургия

Часть или вся ваша щитовидная железа может быть удалена хирургическим путем. Затем вам нужно будет принимать добавки с гормонами щитовидной железы, чтобы предотвратить гипотиреоз, который возникает, когда у вас недостаточно активная щитовидная железа, которая выделяет слишком мало гормонов.Кроме того, бета-адреноблокаторы, такие как пропранолол, могут помочь контролировать учащенный пульс, потоотделение, беспокойство и высокое кровяное давление. Большинство людей хорошо поддаются лечению.

Правильное питание с упором на кальций и натрий очень важно, особенно для предотвращения гипертиреоза. Вместе с врачом составьте рекомендации по правильному питанию, пищевым добавкам и упражнениям.

Гипертиреоз также может стать причиной ослабления и истончения костей, что может привести к остеопорозу.Прием добавок витамина D и кальция во время и после лечения может помочь укрепить ваши кости. Ваш врач может сказать вам, сколько витамина D и кальция нужно принимать каждый день. Узнайте больше о пользе для здоровья витамина D.

Ваш врач может направить вас к эндокринологу, который специализируется на лечении гормональных систем организма. Стресс или инфекции могут вызвать тиреоидный шторм. Тиреоидный шторм происходит, когда выделяется большое количество гормона щитовидной железы, что приводит к внезапному ухудшению симптомов.Лечение важно для предотвращения тиреотоксикоза, тиреотоксикоза и других осложнений.

Долгосрочная перспектива гипертиреоза зависит от его причины. Некоторые причины могут исчезнуть без лечения. Другие, например болезнь Грейвса, со временем ухудшаются без лечения. Осложнения болезни Грейвса могут быть опасными для жизни и влиять на качество вашей жизни в долгосрочной перспективе. Ранняя диагностика и лечение симптомов улучшают долгосрочные перспективы.

Q:

Почему мужчины реже, чем женщины, имеют проблемы с щитовидной железой?

A:

И гипертиреоз (сверхактивная щитовидная железа), и гипотиреоз (недостаточная активность щитовидной железы) обычно возникают в результате аутоиммунной реакции.В то время как болезнь Грейвса обычно вызывает гипертиреоз, болезнь Хашимото обычно вызывает гипотиреоз. Оба болезненных процесса запускаются организмом, атакующим щитовидную железу.

Не совсем понятно, почему у мужчин меньше аутоиммунных заболеваний, чем у женщин. Исследователи подозревают, что это связано с различиями в иммунной системе. Было обнаружено, что у женщин более интенсивный иммунный ответ на вакцинацию, травмы и инфекции, чем у мужчин. Поэтому вполне вероятно, что эта высокоактивная иммунная система подвергает женщин риску еще большего количества заболеваний щитовидной железы.

Judi Marcin, MD Ответы отражают мнение наших медицинских экспертов. Весь контент носит исключительно информационный характер и не может рассматриваться как медицинский совет. .

Диагностика щитовидной железы по изображениям ОФЭКТ с использованием сверточной нейронной сети с оптимизацией

Заболевание щитовидной железы теперь стало вторым по величине заболеванием в эндокринной области; Визуализация SPECT особенно важна для клинической диагностики заболеваний щитовидной железы. Тем не менее, мало исследований по применению изображений SPECT в компьютерной диагностике заболеваний щитовидной железы на основе методов машинного обучения. Разработана сверточная нейронная сеть с оптимизационной компьютерной диагностикой заболеваний щитовидной железы по изображениям ОФЭКТ.Рассматриваются три категории заболеваний: болезнь Грейвса, болезнь Хашимото и подострый тиреоидит. Применена модифицированная архитектура сверточной нейронной сети DenseNet и усовершенствован метод обучения. Архитектура модифицируется путем добавления обучаемых весовых параметров к каждому пропущенному соединению в DenseNet. И метод обучения улучшен за счет оптимизации скорости обучения с помощью алгоритма опыления цветов для обучения сети. Экспериментальные результаты показывают, что предложенный метод сверточной нейронной сети эффективен для диагностики заболеваний щитовидной железы с помощью изображений SPECT и имеет более высокую производительность, чем другие методы CNN.

1. Введение

Щитовидная железа - один из важных органов человеческого тела. Он производит гормон щитовидной железы, который жизненно важен для контроля метаболизма в организме. Тироксин и трийодтиронин - два активных гормона щитовидной железы, которые оказывают важное влияние на выработку белка, регулирование температуры тела, выработку энергии и регулирование энергии человеческого тела. Следовательно, если щитовидная железа поражена, метаболизм и регуляция человеческого тела потеряют необходимый контроль, что может быть опасно для жизни в тяжелых случаях.

Заболевание щитовидной железы в настоящее время стало вторым по величине заболеванием в эндокринной области [1], которое может привести к смерти при тяжелой форме заболевания. Общее количество пациентов с заболеваниями щитовидной железы во всем мире составляет более 300 миллионов, из которых количество женщин примерно в 6-10 раз больше, чем пациентов мужского пола, а количество женщин старше 40 лет составляет примерно 10-20%. В Китае более 40 миллионов человек с первичным гипотиреозом и более 10 миллионов человек с первичным гипертиреозом.Уровень лечения гипертиреоза в Китае составляет менее 5%.

В практической клинической практике для диагностики заболеваний щитовидной железы можно использовать множество подходов, таких как клиническая оценка, исследование крови, определение гормона щитовидной железы (ТТГ), визуализационное исследование и биопсия ткани. В клинической диагностике очень распространено всестороннее применение различных методов обнаружения, таких как комбинированное использование данных обнаружения ТТГ и данных исследования крови.

Системы компьютерной диагностики (CAD) все чаще используются в клинической диагностике.С одной стороны, эти системы CAD могут уменьшить утомительную работу врачей. С другой стороны, они могут избежать некоторых ошибок, которые могут быть сделаны в процессе диагностики. Все больше и больше САПР применяются на практике для повышения точности диагностики различных заболеваний. В настоящее время проведено множество исследований по ИБС заболеваний щитовидной железы [2–10].

Технология визуализации очень важна для диагностики заболеваний щитовидной железы, поэтому было проведено множество исследований по CAD для технологий визуализации.Обычные медицинские изображения, используемые для диагностики заболеваний щитовидной железы, включают УЗИ, КТ, ОФЭКТ и т. Д. Ультразвуковая визуализация имеет преимущества хорошего режима реального времени, удобного управления и низкой стоимости, поэтому широко используется в клинической диагностике заболеваний щитовидной железы. ИБС при заболеваниях щитовидной железы на основе ультразвукового исследования была разработана ранее, и типичным примером была доброкачественная или злокачественная диагностика узлов щитовидной железы на основе ультразвукового исследования [8–10]. По сравнению с ультразвуковым изображением, КТ-изображение имеет более четкое отображение деталей изображения, но оно также содержит ионизирующее излучение.КТ-изображения также привлекли внимание в исследованиях CAD, таких как сегментация изображений и оценка объема щитовидной железы [11]. Хотя ОФЭКТ является важным методом визуализации, он играет незаменимую роль в диагностике заболеваний щитовидной железы, однако исследований по ИБС заболеваний щитовидной железы на основе ОФЭКТ не проводилось.

В отличие от ультразвуковой визуализации и рентгеновской визуализации CT, для получения изображений SPECT используется гамма-камера для сбора данных изображения, и это метод визуализации ядерной медицины. Система визуализации SPECT состоит из одной или нескольких гамма-камер, установленных на платформе, что позволяет этим камерам точно вращаться вокруг пациента при сборе изображений.Пациенты принимают внутрь радиоизотопные препараты с соответствующим периодом полураспада. Из-за радиоактивного распада лекарства испускают гамма-фотоны, когда достигают желаемого места для визуализации. Основная особенность получения изображений SPECT заключается в том, что полученные изображения представляют собой трехмерные томографические изображения, которые могут предоставить различную информацию о поперечном сечении. ОФЭКТ может показать изменения кровотока, функции и метаболизма органов или поражений, что полезно для ранней диагностики и диагностики заболевания. Визуализация SPECT особенно важна для клинической диагностики заболеваний щитовидной железы.В настоящее время, когда другие методы визуализации или обследования не могут обеспечить надежный диагноз, необходимо использовать визуализацию ОФЭКТ для окончательной диагностики заболеваний щитовидной железы. Несмотря на то, что ОФЭКТ чрезвычайно важна для диагностики заболеваний щитовидной железы, в настоящее время не проводится исследования ИБС заболеваний щитовидной железы с использованием изображений ОФЭКТ.

В данной статье изучается ИБС заболевания щитовидной железы с использованием изображения ОФЭКТ. В этой статье для диагностики заболеваний щитовидной железы с помощью изображений SPECT применяется метод машинного обучения.С точки зрения методов машинного обучения, использование изображений SPECT для диагностики заболеваний щитовидной железы должно связать характеристики изображений SPECT с диагностикой заболеваний щитовидной железы, а проблема классификации SPECT состоит в том, чтобы классифицировать изображения SPECT щитовидной железы по конкретным заболеваниям в соответствии с характеристиками. . Следовательно, для методов машинного обучения использование изображений SPECT для диагностики заболеваний должно решить проблему классификации изображений SPECT. Сеть DenseNet - это важная сетевая архитектура глубокого обучения, которая появилась в последние годы и хорошо зарекомендовала себя во многих практических приложениях.В этой статье используется сеть DenseNet для создания модели диагностики заболеваний щитовидной железы на основе изображения SPECT. На основе традиционной сетевой архитектуры DenseNet в этой статье улучшены как архитектура, так и метод обучения, что значительно улучшает диагностический эффект заболеваний щитовидной железы.

Основные вклады статьи включают следующее: во-первых, в статье вводится метод глубокого обучения в диагностике заболеваний щитовидной железы на основе изображений SPECT. Во-вторых, в статье улучшена существующая сеть глубокого обучения DenseNet как с точки зрения сетевой архитектуры, так и с точки зрения метода обучения, что значительно улучшает диагностический эффект метода глубокого обучения по сравнению с другими методами глубокого обучения.

Эта статья организована следующим образом. Раздел 2 рассматривает связанные работы. В разделе 3 представлено предлагаемое решение, основанное на методе глубокого обучения для диагностики заболеваний щитовидной железы с использованием изображений SPECT. В разделе 4 представлены экспериментальные результаты и их обсуждение. Раздел 5 завершает статью.

2. Сопутствующие работы

В исследовании CAD заболеваний щитовидной железы большое количество литературы посвящено диагностическим исследованиям с использованием данных ТТГ из-за открытого набора данных ТТГ в репозитории машинного обучения UCI.В этом наборе данных диагностика щитовидной железы рассматривается как проблема классификации трех классов: нормальный, гипертиреоз и гипотиреоз. Если мы рассмотрим диагностику заболеваний щитовидной железы как проблему классификации, мы сможем внедрить мощную технологию машинного обучения, чтобы обнаружить сложную взаимосвязь биомедицины с построением CAD-системы. С развитием технологии машинного обучения точность распознавания этой проблемы постепенно повышалась. Точность диагноза - 78.14% при использовании метода вероятностных нейронных сетей в 1997 г. [2]. При использовании многослойного восприятия в 2004 г. точность достигла 88,3% [3]. Уровень точности распознавания машины опорных векторов (SVM) на основе вейвлетов составил 91,86% в 2011 году [4], а метод SVM с оптимизацией роя частиц достиг точности 97,49% в 2012 году [5]. А метод машинного обучения с экстремальным обучением (ELM) достиг точности 97,73% [6].

Глубокое обучение - это отрасль технологии машинного обучения в области искусственного интеллекта [12, 13].Традиционные методы машинного обучения, включая нейронные сети, SVM, ELM и т. Д., Не работают с прямой обработкой необработанных данных. Однако технология глубокого обучения может автоматически обнаруживать методы выражения признаков и классификации, которые необходимо обнаруживать и классифицировать с помощью вычислений, что значительно повышает эффективность машинного обучения. Глубокое обучение - это такой метод изучения функций, который преобразует исходные данные в более высокий уровень и более абстрактное выражение с помощью некоторых простых нелинейных моделей.Глубокое обучение использует комбинацию достаточного количества преобразований, чтобы можно было изучать очень сложные функции.

Архитектура глубокого обучения использует многослойный стек простых модулей, большинство из которых нацелено на обучение, а также некоторые сопоставления для вычисления нелинейных входных и выходных данных. Каждый модуль в стеке преобразует свои входные данные для повышения избирательности и неизменности выражения. Сверточная нейронная сеть (CNN) - это типичная модель глубинного обучения, которая состоит из серии модулей.Первоначальные модули состоят из сверточного слоя, слоя пула и элементов сверточного слоя. Функция слоя свертки состоит в том, чтобы обнаруживать локальное соединение функции верхнего уровня, а функция уровня пула - объединять аналогичные функции в семантике. Важной особенностью глубокого обучения является то, что функции каждого уровня не создаются искусственно, а изучаются из данных с использованием общего процесса обучения. CNN - одна из важнейших структур глубокого обучения.Эта способность автоматически обнаруживать особенности позволяет CNN достигать лучших результатов, чем традиционные методы, во многих приложениях, таких как диагностика заболеваний на основе классификации медицинских изображений и сегментации области поражения. CNN также используется в различных медицинских изображениях [14–16], таких как УЗИ, КТ, МРТ, изображения медицинской оптики, фотоакустические изображения и так далее.

В последние годы методы, основанные на глубоком обучении, также используются для распознавания и обработки изображений щитовидной железы. Из-за высокой частоты узелков щитовидной железы использование ультразвуковых изображений для обнаружения узлов щитовидной железы в настоящее время больше изучается с использованием методов CNN [10,17–19].В этих исследованиях используется обычная модель CNN или комбинация двух моделей CNN. Метод CNN также используется для обнаружения рака щитовидной железы с помощью ультразвуковых изображений. Сообщалось о выявлении папиллярного рака щитовидной железы и папиллярной карциномы щитовидной железы с помощью ультразвуковых изображений [20, 21]. В этих исследованиях также использовались простые модели CNN.

В настоящее время методом CNN разработано множество сложных и эффективных моделей, которые также постепенно применяются для медицинской диагностики. DenseNet [22] является важной архитектурой CNN и широко используется для диагностики заболеваний.Например, эффективная классификация сердечных заболеваний с использованием DenseNet недавно описана в [23]. ResNet - еще одна эффективная архитектура CNN [24], и в последнее время она используется для классификации 12 клинических кожных заболеваний [25]. Модель начала также описана для классификации мигрени на основе МРТ в [26]. Архитектура VGG CNN используется в двухфазной многомодельной автоматической системе диагностики опухолей головного мозга [27] и классификации легочных узлов на доброкачественные узелки и рак легких [28]. А вариантная архитектура VGG используется для обнаружения рака груди с использованием информации о симметрии [29].GoogleNet - это сверточная нейронная сеть со стандартным сложенным сверточным слоем с одним или несколькими полносвязными слоями. Он имеет множество успешных применений в медицинской диагностике на основе изображений, такой как определение стадии диабетической ретинопатии [30], автоматическая классификация туберкулеза легких при рентгенографии грудной клетки [31], классификация поражений груди на ультразвуковых изображениях [32] и лайк. В частности, Chi et al. изучили классификацию узлов щитовидной железы на ультразвуковых изображениях на основе GoogleNet [9].Сложенная модель шумоподавляющих автоэнкодеров (SDAE) увеличивает надежность модели, вводя шум во входной слой, а также используется в медицинской диагностике, такой как диагностика рака легких и обнаружение поражений головного мозга [33–35]. Исследования показали, что применение этих моделей помогает CNN лучше обнаруживать характеристики различных типов изображений и, таким образом, получать лучшие результаты классификации. В исследовании данной статьи мы улучшаем архитектуру сети и метод обучения на основе модели DenseNet.Результаты экспериментов показывают, что этот метод имеет более высокую точность и лучшую производительность, чем другие модели при классификации заболеваний щитовидной железы с использованием изображения SPECT.

3. Материалы и методы

В отличие от ультразвукового исследования и компьютерной томографии, которые часто используются для определения существующих узелков и их характера, в клинической практике ОФЭКТ чаще используется для определения функционального состояния щитовидной железы. Классификация заболеваний щитовидной железы по патологии очень сложна.Однако в реальной клинической диагностике и лечении заболевания щитовидной железы обычно делятся на три категории: болезнь Грейвса, болезнь Хашимото и подострый тиреоидит. Чтобы соответствовать реальным клиническим потребностям, диагноз, основанный на изображениях ОФЭКТ в этом исследовании, также разделен на четыре категории: болезнь Грейвса, болезнь Хашимото, подострый тиреоидит и нормальность.

Предлагаемый метод диагностики ОФЭКТ щитовидной железы показан на рисунке 1.


.

проблем в интерпретации результатов тиреотропного гормона в диагностике дисфункции щитовидной железы

Гормон гипофиза, тиреотропин (ТТГ), считается основным биомаркером для оценки функции щитовидной железы и полезен при лечении левотироксином пациентов с гипотиреозом. Усиленный ответ ТТГ на незначительные изменения уровня гормонов щитовидной железы обеспечивает мощный и легко измеряемый сигнал в обычных условиях оказания медицинской помощи. Лаборатории предоставляют контрольные диапазоны с верхним и нижним порогами для ТТГ для определения нормальной функции щитовидной железы.Верхний предел диапазона, используемый для диагностики субклинического (легкого) гипотиреоза, сам по себе является предметом дискуссий, при этом авторитетные руководства рекомендуют лечение в пределах нижней половины диапазона. Сопутствующие заболевания, лекарства, добавки, возраст, пол, этническая принадлежность, йодный статус, время дня, время года, аутоантитела, гетерофильные антитела, курение и другие факторы влияют на уровень ТТГ или эффективность текущих анализов ТТГ. Долгосрочные прогностические последствия небольших отклонений ТТГ от нормального диапазона неясны.Коррекция уровня ТТГ до нормального диапазона не всегда приводит к появлению биомаркеров щитовидной железы и других биомаркеров и не всегда устраняет симптомы пациента. Явный гипотиреоз требует лечения левотироксином. По-прежнему важно, чтобы врачи, ведущие лечение пациента с симптомами, указывающими на заболевание щитовидной железы, учитывали все соответствующие заболевания пациента, образ жизни и другие факторы, прежде чем вмешиваться, основываясь только на незначительном повышении уровня ТТГ. Наконец, эти ограничения тестирования ТТГ препятствуют скринингу населения на несомненно значительную распространенность недиагностированного заболевания щитовидной железы до тех пор, пока надлежащим образом спланированные рандомизированные испытания не позволят количественно оценить преимущества и вред от этого подхода.

1. Введение

Распространенность пролеченного гипотиреоза увеличивается как в Соединенном Королевстве, так и в Соединенных Штатах [1, 2]. Более того, глобальная распространенность недиагностированной дисфункции щитовидной железы, по крайней мере, в развитых странах, снижается, вероятно, из-за сочетания добавок йода в районах с дефицитом йода, широко распространенной и частой оценки функции щитовидной железы и более низких пороговых значений для начала лечения [3– 5]. Приблизительно у 1–3% населения имеется гипотиреоз в районах, богатых йодом, с гораздо большей распространенностью среди пожилых людей и женщин [5, 6].

Симптомы дисфункции щитовидной железы часто неспецифичны, а диагноз подтверждается лабораторными тестами на гормоны щитовидной железы и гормон гипофиза тиреотропин (ТТГ). Текущие рекомендации по диагностике и лечению дисфункции щитовидной железы сосредоточены в первую очередь на измерении ТТГ, как наиболее чувствительного и специфического маркера системного статуса щитовидной железы, при этом результаты тестов интерпретируются в соответствии с определенными референсными диапазонами [7–9]. Однако сывороточный ТТГ имеет несколько ограничений, и «нормальные» уровни не обязательно указывают на тканеспецифический статус гормонов щитовидной железы.Цель нашего обзора состоит в том, чтобы обобщить научно обоснованное обоснование текущей практики тестирования щитовидной железы и устранить распространенные ошибки при интерпретации сомнительных результатов. Кроме того, важно помнить, что ТТГ является гормоном гипофиза, и обеспечение нормальной функции гипофиза жизненно важно до интерпретации его циркулирующих уровней и его взаимосвязи с гормонами щитовидной железы.

2. Обзор ТТГ и взаимосвязи с гормонами щитовидной железы

Физиология регуляции тироидных гормонов широко рассматривалась в других работах [10, 11].Соответственно, здесь будет дано только краткое описание, сосредоточив внимание на тех аспектах оси гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа, которые наиболее важны для разработки и использования тестов функции щитовидной железы. Регулирование секреции гормонов щитовидной железы осуществляется изнутри центральной нервной системы, что позволяет осуществлять модуляцию системы с периферии, через обратную связь от приема питательных веществ или через вегетативную нервную систему [11]. Вкратце, тиреотропин-рилизинг гормон (TRH) секретируется гипоталамусом и достигает передней доли гипофиза через портальную циркуляцию гипофиза.Активация рецепторов TRH стимулирует высвобождение ТТГ, который активирует собственные рецепторы на фолликулярных клетках щитовидной железы. Это вызывает повышенное поглощение клетками йода из крови, усиление синтеза тиреоглобулина и секрецию в кровоток трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4) за счет активации фермента тироидпероксидазы (ТПО).

Цепи обратной связи приводят к обратной зависимости между уровнями тиреоидных гормонов и ТТГ в сыворотке крови, то есть низкий уровень Т4 (наблюдаемый при гипотиреозе) и высокий уровень Т4 (при гипертиреозе) связаны с повышенным и низким уровнем ТТГ соответственно.Взаимосвязь между величиной изменений сывороточного ТТГ и результирующей величиной изменений циркулирующих гормонов щитовидной железы является ключевым аспектом регуляции функции щитовидной железы в отношении диагностики заболеваний щитовидной железы. Точная природа взаимосвязи остается предметом споров, но взаимосвязь между ТТГ и Т4 для большинства людей приближается к обратной лог-линейной зависимости, и эта взаимосвязь становится более ясной для данного человека, когда доступно больше точек данных для ее определения [12– 14].

Важно отметить, что уменьшение вдвое циркулирующего Т4 сопровождается увеличением сывороточного ТТГ до 100 раз. Кроме того, взаимосвязь между ТТГ и Т4 варьируется у разных людей и зависит, помимо других факторов, от возраста, курения, лечения левотироксином и наличия антител [12, 15, 16]. Очевидно, что эти большие изменения ТТГ более поддаются идентификации с помощью рутинных измерений в клинических лабораториях, чем небольшие вариации Т4, и это объясняет использование измерений ТТГ в качестве золотого стандарта для диагностики заболеваний щитовидной железы в текущих руководствах по лечению гипотиреоза. [7, 9].

3. Сывороточный ТТГ как основной диагностический маркер системного статуса щитовидной железы
3.1. Развитие теста на ТТГ

До разработки тестов на ТТГ и гормоны щитовидной железы в сыворотке, другие биологические маркеры статуса гормонов щитовидной железы, такие как базальная скорость метаболизма, использовались для диагностики дисфункции щитовидной железы, а также для титрования доз замещения гормонов щитовидной железы [17]. Тестирование функции щитовидной железы началось в 1950-х годах с разработки косвенного теста на общий T4 [18].С тех пор непрерывное развитие технологии анализа на основе тандемной радиоиммуно- и жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии привело к тому, что в повседневной практике врачей стали доступны точные и точные измерения ТТГ, Т4, Т3, белков, связывающих гормоны щитовидной железы, тиреоглобулина. , а также различные аутоантитела, представляющие диагностический интерес [18]. О количественных измерениях сывороточного ТТГ с помощью радиоиммуноанализа впервые сообщил Утигер [19]. Ранние тесты на ТТГ имели предел обнаружения примерно 1 мМЕ / л, что было достаточно для диагностики первичного гипотиреоза [7, 9].Повышение чувствительности тестов на ТТГ было вызвано необходимостью количественного определения гораздо более низких уровней ТТГ, связанных с диагностикой гипертиреоза, особенно субклинической формы.

Интерпретация результата теста на биомаркер зависит от способности отличить нормальное от аномального. Популяционный эталонный диапазон для «нормального» ТТГ определяется как содержащий 95% «нормального» населения, которое, как считается, не имеет состояний, которые могут повлиять на уровни ТТГ, с 2,5% субъектов выше и ниже диапазона [7].Референсные диапазоны могут зависеть от конкретного устройства, лаборатории и популяции, а «нормальные» или «ненормальные» результаты могут быть диагностированы с использованием референсных диапазонов от местной популяции до лаборатории [20].

Руководства указывают эталонный и терапевтический целевой диапазон для ТТГ для определения нормальной функции щитовидной железы у взрослых на уровне 0,4–4,0 мМЕ / мл [9]. Субклинический гипотиреоз определяется как ТТГ выше нормы и когда уровни гормонов щитовидной железы в норме; наоборот, субклинический гипертиреоз характеризуется Т4 и Т3 в пределах нормы и низким ТТГ.В большинстве лабораторий измерение FT4 происходит только тогда, когда ТТГ находится вне допустимого диапазона. Крупное обсервационное исследование, проведенное в Австралии, показало, что ограничение измерения свободного Т4 (FT4) пациентами, у которых уровень ТТГ в сыворотке явно выходит за пределы нормального диапазона (<0,2 мМЕ / л или> 6 мМЕ / л), мало или не влияет на диагностическую полезность Тест на ТТГ [21].

Лечение явной дисфункции щитовидной железы не оспаривается, и существует широко распространенное мнение, что это состояние следует лечить [8, 9]. Остается вопрос, как действовать в случае пограничного теста на ТТГ.Текущие европейские руководящие принципы рекомендуют пробное лечение левотироксином для более молодых пациентов (<65–70 лет) с симптомами, напоминающими гипотиреоз, и слегка повышенным ТТГ (<10 мЕд / л) [22]. Большее повышение уровня ТТГ у этих более молодых пациентов требует лечения левотироксином независимо от наличия или отсутствия симптомов [22]. Для очень пожилых пациентов подходит стратегия настороженного ожидания с применением левотироксина, когда это явно необходимо [22].

3.2. Ограничения ТТГ как диагностического маркера функции щитовидной железы

Введение пороговых значений для ТТГ делает диагноз заболевания щитовидной железы категоричным, поскольку даже небольшое повышение ТТГ может в принципе привести к тому, что пациент потенциально может на всю жизнь получить ярлык медицинского состояние.Ряд демографических, диагностических и связанных с заболеванием факторов, кратко описанных ниже, влияют на уровень ТТГ и должны учитываться при диагностике гипотиреоза (Рисунок 1).


3.2.1. Возраст и пол

Исследование с участием примерно 150 000 людей с отрицательными антителами к щитовидной железе, не имевших в анамнезе лечения заболеваний, связанных с щитовидной железой, показало, что 97,5 процентиль для ТТГ (т. Е. Верхний предел для ТТГ) референсный диапазон в этой популяции) увеличился с 3.От 98 мМЕ / л в возрасте 31–40 лет до 5,94 мМЕ / л в возрасте> 90 лет [20]. Увеличение ТТГ с возрастом составило

.

Смотрите также