拉曼光谱对乳腺癌中的腋窝淋巴结的快速评价

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【导读】摘要：本文介绍了拉曼光谱结合化学计量学的方法对乳腺癌中的腋窝淋巴结进行快速评价。对来自20个病人38例腋淋巴结样本进行分析，其中25例是良性的淋巴结，13例是恶性的淋巴结。通过带...

摘要：本文介绍了拉曼光谱结合化学计量学的方法对乳腺癌中的腋窝淋巴结进行快速评价。对来自20个病人38例腋淋巴结样本进行分析，其中25例是良性的淋巴结，13例是恶性的淋巴结。通过带有探头的便携式拉曼光谱仪采集38例腋淋巴结样本的拉曼光谱，结合主成分线性判别的方法进行分析。交互验证区分良性和恶性淋巴结灵敏度能达到92%，专属性能达到1**%。拉曼光谱与传统的判定方法相比具有快速，对组织无损等优点。

结果与讨论

本实验中共采集了3524条光谱，其中2356条光谱是良性淋巴结的拉曼光谱，1168条光谱是恶性淋巴结的拉曼光谱。图1中良性淋巴结和恶性淋巴结的拉曼光谱仅有微小的区别。

图1. 13个良性淋巴结（转移）和25个恶性淋巴结（非转移）的平均光谱

进一步采用主成分分析的方法（PCA）分析这两类光谱。经过分析发现主成分分析得分图中在1300和1435 cm-1的倒峰表明两类淋巴结的脂肪酸有明显的差异。PC2中1070cm-1表明这两类的淋巴结的胶原蛋白的浓度有明显的差异。经过分析PC5发现在蛋白质方面这两类淋巴结有显著不同，1230, 1265 and 1653 cm-1为酰胺的峰，1430 cm-1为色氨酸的峰。

通过主成分线性判别分析（PCA-LDA），训练集样本的灵敏度能达到97%，专属性能达到99%。

图2.主成分分析得分图，PC2（左上），PC4（右上），PC5（左下），PC6（右下）

为了进一步研究方法的临床意义，采用去一交互验证的方法进一步分析。从下表中可以发现，采用去一交互验证，区分良性和恶性淋巴结灵敏度Zgao能达到92%，专属性Zgao能达到1**%。

表1. 去一交互验证的分类结果

结论

采用拉曼光谱对乳腺癌患者的腋窝淋巴结进行快速筛分，能为患者节约大量金钱，分析速度快，且对组织无损害。拉曼光谱结合化学计量学中的去一交互验证的分析方法，灵敏度在85-92%之间，专属性在88-1**%之间。实验结果表明，便携式拉曼光谱仪在评价乳腺癌中的腋窝淋巴结方面的应用具有很大的发展潜力。

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2004-07-30 11:24:50

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