高光谱成像结合化学计量学诊断胃癌组织

摘要

目的:高光谱成像具有光谱和成像的双重功能,这种特性使得高光谱成像能够同时提供实验对象的光谱(即化学信息)和图像(即物理信息)特征.文章探讨了利用高光谱成像技术结合化学计量学方法诊断胃癌组织的可行性及科学性.方法:利用近红外高光谱成像系统获取胃癌组织及正常组织的高光谱图像,利用化学计量学从中提取肿瘤及正常组织的特征光谱并进行光谱归属,然后结合多种目标识别算法自动提取胃癌肿瘤目标,最后利用图像融合技术对识别结果进行形象直观展示,形成高光谱图像诊断胃癌组织的方法体系.结果:正常组织和癌变组织的光谱差异主要体现在950 nm～1050 nm,1150 nm～1250nm和1400 nm～1500 nm三个光谱区域.利用主成分分析降低高光谱数据维度,同时提取了6个最佳波长,即975 nm、1075nm、1215nm、1275nm、1390nm和1450nm,利用这些波长作为端元输入可以鉴别肿瘤与正常组织,肿瘤目标检测结果与组织病理学检测结果一致.结论:在化学计量学方法的辅助下,近红外高光谱成像能够诊断胃癌组织.该方法具有客观、快速、准确、无损无创、原位等特点,具有临床应用前景.