پیش بینی PCOS از طریق مدلینگ هوش مصنوعی با نشانگرهای زیستی: یک مطالعه اولیه برای تجویز تمرینات ورزشی در زنان ایرانی

نوع مقاله : اصیل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی، دانشگاه مازندران

2 گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

3 واحد پزشکی تهران، دانشگاه آزاد اسلامی تهران

10.22038/ijogi.2025.85208.6316

چکیده

مقدمه: فرزندآوری و جوان سازی جامعه از چالش های جدی دنیای امروزی است. سندرم پلی کیستیک تخمدان (PCOS)، که با چاقی مرتبط میباشد، به یک نگرانی رایج برای باروری تبدیل شده است. تشخیص زودهنگام PCOS می تواند روند درمانی و کیفیت زندگی خانواده را بهبود بخشد. هدف اولیه مطالعه حاضر آموزش مدلهای یادگیری ماشین با داده های نشانگرهای هورمونی و سندروم متابولیک برای شناسایی PCOS و سپس ارائه راهکارهای تمرینی در زنان نابارور است.

روش: داده های 1000 زن 45-20 ساله مبتلا و غیر مبتلا به PCOS تحت پردازش اولیه قرار گرفت، سپس دیتاستی از 500 زن تهیه و به روش های مختلف مانند جنگل تصادفی (RF)، حذف بازگشتی ویژگی (RFE)و اطلاعات متقابل (MI) ویژگی های مهم انتخاب و وارد الگوریتم های مختلف شد.

یافته ها: آموزش مدل DT با انتخاب ویژگی به روش RF بالاترین دقت را در تشخیص نسبت به سایرین داشت. همچنین با توجه به نتایج انتخاب ویژگی به روش RFE، MI و RF نشان داده شد که علاوه بر هورمون های جنسی، قند ناشتا، کلسترول، لیپوپروتئین با چگالی بالا، ویتامین د3 و هورمون های مرتبط با تیروئید عوامل برجسته‌ای هستند که در پیش بینی با دقت بالا PCOS نقش دارند.

نتیجه گیری: مطالعه تحقیقاتی ما به جامعه پزشکی جهت تشخیص و درمان زودهنگام PCOS کمک می کند. و ظرفیتی را برای محققان علوم ورزشی جهت نرمال سازی بیومارکرهای هورمونی و متابولیک با رویکردهای نوین تمرینی فراهم می کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Predicting PCOS through artificial intelligence modeling with biomarkers: A preliminary study for prescribing exercise in Iranian women

نویسندگان [English]

  • Zahra Arab Taheri Zadeh 1
  • Valiollah Dabidi Roshan 2
  • Marzie Mirzaei 3
1 Department of Exercise Physiology, Faculty of Sport Science, University of Mazandaran, Mazandaran, Iran
2 Department of Sports Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, Mazandaran University, Babolsar, Iran.
3 Tehran Medical Branch, Islamic Azad University of Tehran
چکیده [English]

Background: Childbearing and rejuvenating society are serious challenges in today's world. Polycystic ovary syndrome (PCOS), which is associated with obesity, has become a common concern for fertility. Early diagnosis of PCOS can improve the treatment process and the quality of life of the family. The primary goal of the present study is to train machine learning models with hormonal marker data and metabolic syndrome to identify PCOS and then provide training strategies in infertile women.

Method: Data from 1000 women aged 20-45 with and without PCOS underwent initial processing, then a dataset of 500 women was prepared and important features were selected using different methods such as random forest (RF), recursive feature elimination (RFE), and mutual information (MI) and entered into different algorithms.

Results: Training the DT model with feature selection by RF method had the highest accuracy in diagnosis compared to others. Also, according to the results of feature selection by RFE, MI and RF methods, it was shown that in addition to sex hormones, fasting glucose, cholesterol, high-density lipoprotein, vitamin D3 and thyroid-related hormones are prominent factors that play a role in predicting PCOS with high accuracy.

Conclusion: Our research study will help the medical community to diagnose and treat PCOS early and provide the capacity for exercise science researchers to normalize hormonal and metabolic biomarkers with novel training approaches.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Polycystic Ovary Syndrome
  • Infertility
  • Artificial Intelligence
  • Metabolic Syndrome
  • Exercise