[发明专利]一种基于红外光谱鉴别良性与恶性肿瘤的方法

说明书

本发明公开了一种基于红外光谱鉴别良性与恶性肿瘤的方法，良性肿瘤为硬化性肺泡细胞瘤，恶性肿瘤为肺原位腺癌；先收集良性肿瘤与恶性肿瘤的组织切片，然后以分辨率8cm^‑1、扫描次数64次，在4000～1900cm^‑1范围内采集切片的红外透射光谱，所得光谱不经预处理或经SGS预处理，选择建模光谱范围的上限值为4000～3960cm^‑1、下限值为1960cm^‑1，选取前4～9个主成分，采用判别分析法或对向传播人工神经网络建立鉴别良性与恶性肿瘤的模型；再取未知性质的肿瘤组织切片，按相同方法采集光谱并进行光谱数据处理，最后应用所建模型进行预测。本发明能够准确、客观、快速、经济地鉴别良性与恶性肿瘤。

技术领域

本发明涉及肿瘤性质的预测方法，更具体地说，涉及一种基于红外光谱鉴别良性与恶性肿瘤的方法。

背景技术

肿瘤分为良性和恶性两大类。良性肿瘤通常生长缓慢，完整切除后预后良好；而恶性肿瘤通常生长迅速，并容易发生全身转移导致患者死亡。近年来，恶性肿瘤以肺癌的发病率和死亡率增长最快。肺癌中又以肺腺癌占比较大。肺腺癌是一种肺部支气管上皮性恶性肿瘤，由于其癌组织可侵犯血管，且易发生远处转移，预后较差。值得注意的是，临床显示肺腺癌患者早期确诊后及时手术切除，可大大提高生存率。肺原位腺癌是肺腺癌的早期阶段即浸润前病变，局限于支气管黏膜层，尚无区域淋巴结转移和远处转移，患者手术完整切除癌变组织后的5年生存率达到100％。因此，准确识别出肺原位腺癌具有非常重要的临床意义。

病理学诊断是目前鉴别良性肿瘤与恶性肿瘤的经典方法。但是，肺原位腺癌的病理诊断困难，其显微镜下的形态与一种良性肺肿瘤——硬化性肺泡细胞瘤极为相似。硬化性肺泡细胞瘤虽为良性肿瘤，但在显微镜下具有一些恶性肿瘤的形态特征，如细胞核可有轻度到明显的异形性，因此极易被混淆而误诊为肺原位腺癌，而两者的治疗方案和预后都不相同。

因此，临床诊断急需一个基于测量数据的准确、客观、快速、经济的鉴别肺原位腺癌与硬化性肺泡细胞瘤的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种基于红外光谱的准确、客观、快速、经济的鉴别良性肿瘤与恶性肿瘤的方法。

经研究，本发明的技术方案如下：

一种基于红外光谱鉴别良性与恶性肿瘤的方法，所述良性肿瘤为硬化性肺泡细胞瘤，恶性肿瘤为肺原位腺癌，包括以下步骤：

(1)收集来自不同患者的良性与恶性肿瘤组织切片，记录切片的病理学诊断结果；

(2)设置光谱测量参数：分辨率8cm^-1、扫描次数不低于64次、扫描范围4000～1900cm^-1，测量步骤(1)所得每片切片的红外透射光谱，每次扫描切片前以相同参数扫描并扣除背景，每片切片分别在2个或2个以上不同位置各测量一张光谱；

(3)对步骤(2)所得光谱，不经预处理或经Savitzky-Golay平滑即SGS预处理，选择建模光谱范围的波数上限值为3980±20cm^-1即4000～3960cm^-1、下限值为1960cm^-1，采用主成分分析法即PCA降维，按照贡献率由高到低的顺序选取前4～9个主成分为建模特征变量，采用判别分析法即DA或对向传播人工神经网络即CP-ANN建立鉴别良性与恶性肿瘤的模型；

(4)取未知性质的肿瘤组织切片，按照步骤(2)所述方法测量红外光谱，按照步骤(3)所述方法进行光谱数据处理，然后应用步骤(3)所建模型预测该肿瘤组织切片为良性或恶性。

步骤(1)中所述肿瘤组织切片为未染色切片或/和苏木素-伊红即HE染色切片。因为以上两者都是病理学诊断常使用的组织切片。