结肠瘤歧视 结合独立的内镜探针基拉曼光谱和光学一致性断层扫描方式与贝叶斯规则

科学领域:

• 生物医学光学 生物医学光学
• 医学诊断 医学诊断 医学诊断
• 癌症研究 癌症研究

背景情况:

• 结肠直肠癌是全球领先的健康问题.
• 目前的诊断方法,如结肠镜检查,通常依赖于活检.
• 需要改进,少入侵的诊断工具.

研究的目的:

• 评估拉曼光谱 (RS) 和光学连贯性断层扫描 (OCT) 的联合诊断性能.
• 评估整合RS和OCT对大肠直肠组织歧视机器学习模型的影响.
• 为了确定这些光学模式的结合是否与单个方法相比提高了诊断准确性.

主要方法:

• 发展光纤探针用于体内RS和体积OCT测量.
• 临床研究在使用开发的探针进行了ex vivo设置.
• 使用线性差异分析验证单个模式 (RS与光谱预处理,OCT与纹理分析).
• 整合RS和OCT数据使用贝叶斯规则进行组合分析.

主要成果:

• 拉曼光谱 (RS) 实现了曲线下的面积 (AUC) ROC得分为0.77.
• 光学连贯性断层扫描 (OCT) 的AUC ROC得分为0.86.6.
• 结合RS和OCT方法的结果是,AUC ROC得分显著提高,达到0.93.

结论:

• 拉曼光谱和光学连贯性断层扫描的整合为结直肠癌诊断提供了协同效益.
• 将这些光学模式与机器学习模型相结合,可以大大提高分辨癌细胞和健康组织的准确性.
• 这种混合方法有望提高诊断产量,减少结直肠癌查中不必要的活检.