Deep Learning-Guided Fiberoptic Raman Spectroscopy Enables Real-Time In Vivo Diagnosis and Assessment of Nasopharyngeal Carcinoma and Post-treatment Efficacy during Endoscopy

拉曼光谱 鼻咽癌 化学 体内 卷积神经网络 人工智能 诊断模型 医学 金标准(测试) 模式识别(心理学) 计算机科学 放射科 光学 放射治疗 数据挖掘 物理 生物技术 生物
作者
Chi Shu,Hanshu Yan,Wei Zheng,Kan Lin,Anne James,Sathiyamoorthy Selvarajan,Chwee Ming Lim,Zhiwei Huang
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:93 (31): 10898-10906 被引量:40
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.1c01559
摘要

Raman spectra (control: 1761; NPC: 4147; and post-treatment (PT): 9446) from 888 tissue sites of 418 subjects (healthy control: 85; NPC: 82; and PT: 251) during endoscopic examination. The optimized RS-CNN model provides an overall diagnostic accuracy of 82.09% (sensitivity of 92.18% and specificity of 73.99%) for identifying NPC from control and post-treatment patients, which is superior to the best diagnosis performance (accuracy of 73.57%; sensitivity of 89.74%; and specificity of 58.10%) using partial-least-squares linear-discriminate-analysis, proving the robustness and high spectral information sensitiveness of the RS-CNN model developed. We further investigate the saliency map of the best RS-CNN models using the correctly predicted Raman spectra. The specific Raman signatures that are related to the cancer-associated biomolecular variations (e.g., collagens, lipids, and nucleic acids) are uncovered in the map, validating the diagnostic capability of RS-CNN models to correlate with biomolecular signatures. Deep learning-based Raman spectroscopy is a powerful diagnostic tool for rapid screening and surveillance of NPC patients and can also be deployed for longitudinal follow-up monitoring of post-treatment NPC patients to detect early cancer recurrences in the head and neck.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
温洪玲完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
LIANGMEIHAO发布了新的文献求助10
1秒前
脑洞疼应助Zircon采纳,获得10
1秒前
1秒前
怡宝发布了新的文献求助10
1秒前
大力发布了新的文献求助10
1秒前
丘比特应助大力勇采纳,获得30
2秒前
tiffany完成签到,获得积分20
2秒前
dzdzn发布了新的文献求助10
2秒前
情怀应助谦让的靖巧采纳,获得10
2秒前
Lucas应助tongge采纳,获得10
3秒前
Orange应助吕文劼采纳,获得50
3秒前
mengqiqi发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
11完成签到,获得积分10
4秒前
Lucas应助风无影采纳,获得10
4秒前
PORCO发布了新的文献求助10
4秒前
sansan完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
樱花花发布了新的文献求助10
4秒前
慕青应助邵洋采纳,获得10
4秒前
高高的伯云完成签到,获得积分10
4秒前
tiffany发布了新的文献求助10
5秒前
稳重的东蒽完成签到,获得积分10
5秒前
如意白亦完成签到,获得积分20
6秒前
tassssadar发布了新的文献求助10
6秒前
JamesPei应助刘国建郭菱香采纳,获得10
6秒前
爆米花应助11采纳,获得10
6秒前
烟花应助11采纳,获得10
6秒前
KNK发布了新的文献求助10
6秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
6秒前
852应助11采纳,获得10
6秒前
wanci应助11采纳,获得10
7秒前
赘婿应助11采纳,获得10
7秒前
传奇3应助11采纳,获得10
7秒前
molihuakai应助11采纳,获得10
7秒前
Hello应助junru采纳,获得10
7秒前
SciGPT应助11采纳,获得10
7秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7212901
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8845224
关于积分的说明 18666588
捐赠科研通 6866485
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3183534
关于科研通互助平台的介绍 2344454
邀请新用户注册赠送积分活动 2157923