一种自然更明亮的方法来检测结直肠癌
R Tang-Holmes1,2,3, J Bond4, N Annamdevula1,2,3
1Frederick P. Whiddon College of Medicine, University of South Alabama, Mobile, AL, USA.
概括
激发扫描超光谱成像 (Ex-HSI) 通过分析自发光学来预先检测结直肠癌 (CRC),可能会改善传统方法,如白光内镜 (WLE). 这种先进的技术可以提高细微病变的诊断准确度.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 癌症的诊断 癌症的诊断
- 胃肠病学 胃肠病学
背景情况:
- 结肠直肠癌 (CRC) 是全球癌症死亡的主要原因.
- 目前的诊断方法,包括白光内镜 (WLE) 和组织病理学,在速度和检测微妙病变方面存在局限性.
- 超光谱成像 (HSI) 与传统内镜相比,提供了增强的光谱信息.
研究的目的:
- 评估激发扫描高光谱成像 (Ex-HSI) 自体光的准确性,以区分结直肠癌 (CRC) 与非癌性组织.
- 将Ex-HSI的诊断性能与当前标准方法进行比较.
主要方法:
- 一个小鼠模型的CRC被诱导使用Azoxymethane/Dextran硫酸 (AOM/DSS) 治疗.
- 前HSI被用来捕捉自流体图像,从不同区域提取的光谱数据.
- 前HSI发现与传输光成像,共聚焦显微镜和H&E染色组织学进行了验证.
主要成果:
- 在小鼠模型中,AOM/DSS治疗成功诱导了结肠炎和结直肠结节的形成.
- 前HSI成功地可视化了结直肠结节,提取的光谱揭示了多个自光峰.
- 前HSI显示了改善信号噪声比和缩短采集时间的潜力.
结论:
- 自体光的ex-HSI是一种有前途的技术,可以提高结直肠癌的检测准确度.
- 通过Ex-HSI获得的光谱特征可能有助于区分癌细胞和非癌细胞组织.
- 使用主要组件分析 (PCA) 和卷积神经网络 (CNN) 进行进一步分析是有必要的,以优化检测性能.
