Elastik ışık saçılma spektroskopisi sistemini (eısss) kullanarak prostat tümör dokusu pozitif cerrahi sınırların belirlenmesi

Abstract

Tekli optik fiber probtan oluşan Elastik Işık Saçılım Spektroskopisi (EISS) sistemi kullanarak prostat dokusu pozitif cerrahi sınırları Temel Bileşenler Analizi (TBA) ve Doğrusal Ayırım Analizi (DAA) ile tespit edildi. Toplam 27 hastadan alınan 299 adet doku üzerinde alınan EISS spektrumları 450-750 nm dalga boyu aralığında değerlendirildi. EISS spektral datası altın standart olan histopatoloji sonuçları ile karşılaştırıldı. Data analizi Temel Bileşenler Analizi (TBA) ve ardından Doğrusal Ayırım Analizi (DAA) ile yapıldı. Teşhis performansı için Receiver Operating Characteristic (ROC) eğimi hesaplandı. Diskriminant skoruna bağlı olarak elde edilen sınıflandırma sonucunda prostat dokusu cerrahi sınırlarında malign dokuyu benign dokudan ayırt etmedeki duyarlılık 100%, seçicilik 95.2% ve ROC eğrisi altında kalan alan 0.98 olarak bulundu. EISS sisteminin prostat dokusu cerrahi sınırlarında malign dokuyu benign dokudan yüksek duyarlılık ve seçicilik ile ayırt ettiği gösterildi. Bu çalışmadaki teşhis doğruluğu in-vivo fiber optik doku ayırımı uygulanabilirliğini gösterdi.

Elastic light scattering spectroscopy (ELSS) system with a single optical fiber probe was employed to detect positive surgical margins of prostate cancer in combination with principal components analysis and linear discriminant analysis. ELSSS spectra in the 450-750 nm wavelength regions were obtained from the total of 299 tissue samples of 27 patients. The ELSSS spectral data were compared against the gold standard histopathology results. Data analysis was done using principal components analysis, followed by linear discriminant analysis. Receiver operating characteristic curve analysis was employed for differentiating performance. While the classification based on discriminant score provided sensitivity of 100% and specificity of 95.2%, in differentiating benign from malign surgical margins of prostate tissue and the area under the receiver operating characteristic curve 0.98, respectively. ELSSS system can accurately distinguish benign and malign surgical margins of prostate tissues with high sensitivity and specificity. Diagnostic accuracies show in this study the general viability of in-vivo fiber optical tissue differentiation.