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Enregistrement W4410273200 · doi:10.1164/ajrccm.2025.211.abstracts.a4661

Raman Spectroscopy Detects Differences Between Idiopathic Pulmonary Fibrosis and Other Interstitial Lung Disease Biopsies

2025· article· en· W4410273200 sur OpenAlexaboutno aff
Jessica Muñoz, Peter Owens, Paolo Contessotto, A. Balayev, Manuel Serrano, Peter Dockery, Naftali Kaminski, Abhay Pandit

Notice bibliographique

RevueAmerican Journal of Respiratory and Critical Care Medicine · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSystemic Sclerosis and Related Diseases
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicineIdiopathic pulmonary fibrosisInterstitial lung diseasePulmonary fibrosisLungPathologyLung diseaseFibrosisRaman spectroscopyInternal medicineOptics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Rationale: The diagnosis of Idiopathic Pulmonary fibrosis (IPF) is inaccurate, complex, costly and time-consuming. Raman Spectroscopy (RS) is sensitive to molecular changes and able to classify different tissue states with modest analysis. We were able to detect RS differences between IPF and other interstitial lung disease (ILD) biopsies and decently predict new IPF and non-IPF samples. Methods: This study received approval of the University of Galway Research Ethics Committee. Ten IPF and 11 non-IPF ILD frozen biopsies from different patients from the IUCPQ Biobank Quebec Respiratory Health Research Network were serially sectioned for Masson's Trichrome (MT) and RS analysis. We gathered a total of 136 RS measurements using a Witec Alpha500 Raman microscope with a 785 nm laser source. Each measurement included nine individual spectra in 10 µm2 area. Spectra were processed for cosmic ray reduction, Savitzky-Golay smoothing and background correction. All spectra were normalized to the 1450 cm-1 peak. We removed outliers using the Euclidean distance (ED) to the spectral median. We trained our model by selecting the 50 most significant wavenumbers describing highly and low fibrotic areas using a Linear Mixed Effect Model (lmem). Then, we used principal component analysis (PCA) to establish a Fibrotic_PC_limit. We used the ED to this limit to classify new measurements as highly or low fibrotic and applied the same methodology to define an IPF_PC_limit. Finally, we adopted the leave-one-sample-out validation to predict new measurements as IPF or non-IPF by ED to the IPF_PC_limit. We averaged all the measurements in each sample to evaluate prediction performance. Results: We only detected 15 outliers of the total 136 RS measurements (Fig1a). The lmem identified the 857-953, 1244-1342, 1445 cm-1 peaks as the most significant for fibrosis. The ED to the Fibrotic_PC_limit classified a total of 71.43% of all the fibrotic measurements selected by MT staining. The lmem identified the 621-769, 851-1006, 1148, 1458, 1532 cm-1 peaks as being most descriptive of IPF in fibrotic areas (Fig1c). The leave-one-sample-out validation for the ED to the IPF_PC_limit resulted in IPF and non-IPF predictive values of 63.74% and 70% respectively (Fig1e). We are including more measurements per sample to further enhance prediction performance. Conclusions: RS was highly accurate at detecting fibrotic areas in ILD biopsies. We were able to detect spectral differences between IPF and non-IPF ILD biopsies and use these differences to decently predict new samples. The use of RS has potential to improve IPF diagnosis.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,311
Écart entre enseignants0,293 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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