开发和表征双纤维拉曼探针,用于准确和快速检测子宫内膜癌
Xun Chen1, Zhaoqin Yang1, Yi Wang1
1Key Laboratory of Biomechanics and Mechanobiology (Beihang University), Ministry of Education, Key Laboratory of Innovation and Transformation of Advanced Medical Devices, Ministry of Industry and Information Technology, National Medical Innovation Platform for Industry-Education Integration in Advanced Medical Devices (Interdiscipline of Medicine and Engineering), School of Biological Science and Medical Engineering, School of Engineering Medicine, Beihang University, Beijing, 100191, China.
Biomedical optics express
|July 18, 2025
概括
一种新的双光纤拉曼探针能够快速准确地检测子宫内膜癌. 这种先进的探头提供高信号噪声比和小直径的实时活检增强.
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
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 在活检期间实时检测癌症对于患者的治疗结果至关重要.
- 传统的活检方法可能耗时,可能缺乏精度.
- 光纤技术的进步为改进的诊断工具提供了潜力.
研究的目的:
- 开发和描述一种双光纤拉曼探针,用于实时增强的子宫内膜癌活检.
- 为了评估探头在获得高质量的组织中的性能,拉曼光谱.
- 评估探针在区分良性与恶性子宫内膜组织方面的有效性.
主要方法:
- 设计和制造一个双光纤拉曼探头,外径为3.1毫米.
- 使用探针和背景减法算法获取组织拉曼光谱.
- 使用反射涂层过器来改善信号噪声比 (SNR).
- 在22名子宫内膜癌患者的220个指纹拉曼光谱上测试探针的性能.
主要成果:
- 从各种组织类型中获得了高质量的组织拉曼光谱.
- 与传统和手持探测器相比,探测器显示出优异的SNR.
- 开发的探针实现了0.946的平均AUC,用于区分良性和恶性子宫内膜癌.
- 使用ResNet模型实现了准确的分类,准确率为93.1%,耗时5秒.
结论:
- 双光纤拉曼探针能够准确和快速检测子宫内膜癌.
- 探针的小尺寸和高SNR是实时活检的优势.
- 生物分子的特定拉曼光谱特征有助于精确的癌症分类.
