A review of Raman spectroscopy advances with an emphasis on clinical translation challenges in oncology
Notice bibliographique
Résumé
There is an urgent need for improved techniques for disease detection. Optical spectroscopy and imaging technologies have potential for non- or minimally-invasive use in a wide range of clinical applications. The focus here, in vivo Raman spectroscopy (RS), measures inelastic light scattering based on interaction with the vibrational and rotational modes of common molecular bonds in cells and tissue. The Raman 'signature' can be used to assess physiological status and can also be altered by disease. This information can supplement existing diagnostic (e.g. radiological imaging) techniques for disease screening and diagnosis, in interventional guidance for identifying disease margins, and in monitoring treatment responses. Using fiberoptic-based light delivery and collection, RS is most easily performed on accessible tissue surfaces, either on the skin, in hollow organs or intra-operatively. The strength of RS lies in the high biochemical information content of the spectra, that characteristically show an array of very narrow peaks associated with specific chemical bonds. This results in high sensitivity and specificity, for example to distinguish malignant or premalignant from normal tissues. A critical issue is that the Raman signal is often very weak, limiting clinical use to point-by-point measurements. However, non-linear techniques using pulsed-laser sources have been developed to enable in vivo Raman imaging. Changes in Raman spectra with disease are often subtle and spectrally distributed, requiring full spectral scanning, together with the use of tissue classification algorithms that must be trained on large numbers of independent measurements. Recent advances in instrumentation and spectral analysis have substantially improved the clinical feasibility of RS, so that it is now being investigated with increased success in a wide range of cancer types and locations, as well as for non-oncological conditions. This review covers recent advances and continuing challenges, with emphasis on clinical translation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,010 | 0,008 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».