Feature engineering applied to intraoperative<i>in vivo</i>Raman spectroscopy sheds light on molecular processes in brain cancer: a retrospective study of 65 patients
Notice bibliographique
Résumé
Raman spectroscopy is a promising tool for neurosurgical guidance and cancer research. Quantitative analysis of the Raman signal from living tissues is, however, limited. Their molecular composition is convoluted and influenced by clinical factors, and access to data is limited. To ensure acceptance of this technology by clinicians and cancer scientists, we need to adapt the analytical methods to more closely model the Raman-generating process. Our objective is to use feature engineering to develop a new representation for spectral data specifically tailored for brain diagnosis that improves interpretability of the Raman signal while retaining enough information to accurately predict tissue content. The method consists of band fitting of Raman bands which consistently appear in the brain Raman literature, and the generation of new features representing the pairwise interaction between bands and the interaction between bands and patient age. Our technique was applied to a dataset of 547 in situ Raman spectra from 65 patients undergoing glioma resection. It showed superior predictive capacities to a principal component analysis dimensionality reduction. After analysis through a Bayesian framework, we were able to identify the oncogenic processes that characterize glioma: increased nucleic acid content, overexpression of type IV collagen and shift in the primary metabolic engine. Our results demonstrate how this mathematical transformation of the Raman signal allows the first biological, statistically robust analysis of in vivo Raman spectra from brain tissue.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».