Estudo da aplicação de redes neurais convolucionais combinadas com espectros de fluorescência na tipificação do câncer de mama

HUANG Hanlin ,  

GUAN Tao ,  

QIN Yanli ,  

SHEN Longhai ,  

QI Dongli ,  

LI Hongda ,  

FENG Yu ,  

摘要

O câncer de mama é um dos tumores que representam uma grande ameaça à saúde das mulheres, e seus subtipos moleculares estão intimamente relacionados com o tratamento clínico dos pacientes. A identificação precisa dos subtipos moleculares do câncer de mama desempenha um papel importante na orientação clínica do tratamento e na melhoria do prognóstico. Este artigo propõe um método de análise de ponta a ponta baseado na combinação de rede neural convolucional unidimensional (1D-CNN) e tecnologia de espectroscopia de fluorescência, sem a necessidade de pré-processamento espectral, o que simplifica o processo e retém mais informações efetivas. Foi projetado e construído autonomamente um sistema de espectroscopia de fluorescência induzida a laser para coletar os espectros de autofluorescência de quatro subtipos de tecido de câncer de mama. Através do ajuste por função gaussiana dos dados espectrais, foi realizada análise quantitativa e qualitativa das informações bioquímicas do tecido do câncer de mama. O modelo 1D-CNN foi utilizado para extrair características profundas dos dados espectrais, alcançando um reconhecimento de alta precisão dos subtipos de câncer de mama. Além disso, foi empregada a tecnologia de mapeamento de ativação ponderada por gradiente (Grad-CAM) para análise visual das regiões espectrais chave focadas pelo modelo, melhorando assim a interpretabilidade do modelo. Os resultados experimentais indicam que a taxa de acurácia da classificação dos tecidos dos subtipos de câncer de mama atingiu 98,7%, a taxa de recall foi 97,2%, a precisão foi 98,1% e a pontuação F1 foi 97,7%. O método proposto neste estudo demonstra um bom potencial para aplicações clínicas e pode fornecer uma rota técnica eficaz para o diagnóstico inteligente do tipo molecular do câncer de mama.

关键词

análise espectral;tipificação do câncer de mama;espectroscopia de fluorescência;rede neural convolucional unidimensional

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website