Mid-level data fusion of pleural effusion SERS spectra and serum CEA levels using machine learning algorithms for precise lung cancer detection

胸腔积液 肺癌 融合 算法 癌症 计算机科学 放射科 医学 人工智能 模式识别(心理学) 病理 内科学 哲学 语言学
作者
Lingna Wang,Wei Hong,Dawei Fan,Jinyong Lin,Zeyang Liu,Min Fan,Xinqing Lin,D. Y. Lin,Shangyuan Feng
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:17 (27): 16349-16360 被引量:2
标识
DOI:10.1039/d5nr01405k
摘要

Accurate identification of clinically malignant pleural effusions is critical for cancer diagnosis and subsequent treatment planning. Here, surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) data of pleural effusions and serum carcinoembryonic antigen (CEA) levels were integrated to develop an innovative mid-level data fusion method combined with machine learning algorithms to improve the accuracy of cancer detection. SERS spectra of pleural effusions from 15 lung cancer patients, 10 other cancer patients, and 28 non-cancer patients were first acquired using a handheld Raman spectrometer. The principal component analysis (PCA) scores from the SERS spectra were merged with the digitized serum CEA values to generate a data fusion array. Machine learning algorithms such as linear discriminant analysis (LDA), k-nearest neighbor (KNN), and support vector machine (SVM) were applied to train the fused dataset using five-fold cross-validation. Notably, the fusion strategy achieved superior performance compared to the pure SERS spectral discrimination model, with the KNN algorithm demonstrating very high accuracy (>85%) in distinguishing the three clinical groups of lung cancer vs. non-cancer, other cancers vs. non-cancer, and lung cancer vs. other cancers. These results highlight the synergistic diagnostic capability of combining molecular spectroscopic fingerprints with tumor biomarkers for pleural effusion analysis, thereby providing a new strategy for rapid and accurate clinical cancer discrimination via liquid biopsy.
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
从容白开水完成签到,获得积分10
刚刚
晴空完成签到 ,获得积分10
刚刚
小张要努力完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
自由如冰发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
自信书包发布了新的文献求助10
3秒前
Owen应助yao采纳,获得10
3秒前
3秒前
喀喀喀发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
6秒前
6秒前
幻灭完成签到,获得积分10
7秒前
张俊雄完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
yang完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
烟花应助小费采纳,获得10
10秒前
10秒前
emoji完成签到,获得积分10
11秒前
Yzh666发布了新的文献求助20
12秒前
张俊雄发布了新的文献求助10
12秒前
姚文杰发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
Ava应助包容的荷花采纳,获得10
16秒前
Mr. Shu完成签到,获得积分20
17秒前
老迟到的念文完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
完美世界应助温暖砖头采纳,获得10
19秒前
胡图图完成签到 ,获得积分10
20秒前
小蘑菇应助自信书包采纳,获得10
20秒前
21秒前
21秒前
刘冠昊发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
开朗满天发布了新的文献求助10
22秒前
echo应助Nires采纳,获得10
22秒前
高分求助中
(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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7321334
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8936935
关于积分的说明 18946885
捐赠科研通 6979467
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214709
关于科研通互助平台的介绍 2382407
邀请新用户注册赠送积分活动 2193990