نوع مقاله : اصیل پژوهشی
نویسندگان
1
دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران.
2
استاد فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران. استاد فیزیولوژی ورزشی، مرکز تحقیقات سلامت و عملکرد ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران.
3
استادیار گروه زنان و مامایی، دانشکده پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، تهران، ایران.
چکیده
مقدمه: فرزندآوری و جوانسازی جامعه، از چالشهای جدی دنیای امروزی است. سندرم تخمدان پلیکیستیک (PCOS) که با چاقی مرتبط میباشد، به یک نگرانی رایج برای باروری تبدیل شده است. تشخیص زودهنگام PCOS میتواند روند درمانی و کیفیت زندگی خانواده را بهبود بخشد. مطالعه حاضر با هدف اولیه آموزش مدلهای یادگیری ماشین با دادههای نشانگرهای هورمونی و سندرم متابولیک برای شناسایی PCOS و سپس ارائه راهکارهای تمرینات ورزشی در زنان نابارور انجام شد.
روشکار: داده های 1000 زن نابارور 45-20 ساله مبتلا و غیرمبتلا به PCOS تحت پردازش اولیه قرار گرفت و در نهایت دادههای 500 نفر، 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 درخت تصمیم (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 داد که علاوه بر هورمون های جنسی، قند ناشتا، کلسترول، لیپوپروتئین با چگالی بالا، ویتامین D3 و هورمون های مرتبط با تیروئید، عوامل برجستهای هستند که در پیشبینی با دقت بالای PCOS نقش دارند.
نتیجه گیری: تشخیص PCOS و بررسی اهمیت بیومارکرهای مرتبط با آن با هوش مصنوعی نشان داد، شاخصهای متابولیکی نیز در کنار هورمونهای جنسی از اهمیت ویژهای در تشخیص و درمان این بیماری برخوردار میباشند.
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 Taherizadeh
1
-
Valiollah Dabidi Roshan
2
-
Marzieh Mirzaei
3
1
PhD Student in Exercise Physiology, School of Sports Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
2
Professor, Department of Exercise Physiology, School of Sports Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
Professor, Department of Exercise Physiology, Athletic Performance and Health Research Centre, School of Sports Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
3
Assistant Professor, Department of Obstetrics and Gynecology, Faculty of Medicine, Islamic Azad University of Tehran, Tehran, Iran.
چکیده [English]
Introduction: 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 present study was conducted with aim to train machine learning models with hormonal marker data and metabolic syndrome to identify PCOS and then present exercise strategies for infertile women.
Methods: Data from 1000 infertile women aged 20-45 years with and without PCOS were initially processed, and subsequently, 500 individuals were selected using various methods, including random forests (RF), recurrent feature elimination (RFE), and interaction (MI), to identify important features and incorporate them into different algorithms.
Results: Training Decision Tree (DT) model with feature selection by the 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: Diagnosis of PCOS and investigation of its related biomarkers with artificial intelligence showed that metabolic indicators, along with sex hormones, are of particular importance in the diagnosis and treatment of this disease.
کلیدواژهها [English]
-
Artificial Intelligence
-
Exercise
-
Infertility
-
Metabolic Syndrome
-
Polycystic Ovary Syndrome