拉曼光谱结合机器学习模型在宫颈病变病理切片分级的应用研究

来源 :新疆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luoyanxiang
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目的:通过分析7种不同级别宫颈病变病理切片的拉曼光谱(RS)谱图,并结合不同的算法,证明RS可以成功区分不同级别的宫颈病理切片,为RS在宫颈癌前病变和宫颈癌临床诊断中的应用奠定了基础。方法:选取233例不同类型的宫颈组织标本,其中宫颈炎症(n=41)为对照组,CIN(宫颈上皮内瘤变)I(n=14)、CIN II-III(n=42)、宫颈鳞癌(n=102)和宫颈腺癌(n=34)为实验组,进一步将宫颈鳞癌分为高分化鳞癌(n=26)、中分化鳞癌(n=42)、低分化鳞癌(n=34)。分析7种宫颈组织的RS,总结不同类型组织的优势拉曼峰,比较7种组织样本的化学成分差异。采用独立样本t检验分析不同类型宫颈组织RS平均相对强度的差异。最后分别采用主成分分析-贝叶斯(PCA-NB)算法、主成分分析-支持向量机(PCA-SVM)算法、主成分分析-决策树(PCA-DT)算法建立7种组织样本的诊断分类模型。结果:1.7种宫颈组织的RS有明显差异。2.7种组织的RS相对强度的差异可以反映7种组织中生化成分的差异。3.RS结合PCA-NB、PCA-SVM、PCA-DT算法建立的分类模型,诊断准确率分别为92.81%、87.04%、61.75%。结论:1.RS结合PCA-NB算法可以成功分类宫颈炎症、宫颈癌前病变(CIN I、CIN II-III)、宫颈癌(高分化鳞癌、中分化鳞癌、低分化鳞癌和腺癌),准确率高达92.81%。2.RS可望为临床诊断宫颈病变提供一种新的方法。
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