Αφηρημένο

Ο καρκίνος του πνεύμονα παραμένει η κύρια αιτία των θανάτων από καρκίνο στις ΗΠΑ με & gt? 150.000 θανάτους ετησίως. Προκειμένου να μειωθεί αποτελεσματικότερα τη θνησιμότητα του καρκίνου του πνεύμονα, τα πιο εξελιγμένα παραδείγματα διαλογής χρειάζεται. Προηγουμένως, η ομάδα μας απέδειξε τη χρήση φασματοσκοπίας χαμηλής συνεκτικότητας ενισχυμένη backscattering (LEBS) για την ανίχνευση και την ποσοτικοποίηση των μικρο /νανο-αρχιτεκτονικό συσχετισμοί του παχέος εντέρου και του παγκρέατος καρκινογένεση πεδίου. Στον πνεύμονα, η στοματική (μάγουλο) βλεννογόνος έχει προταθεί ως μια εξαιρετική υποκατάστατο θέση στο πεδίο «τραυματισμού». Εμείς, ως εκ τούτου, ήθελε να εκτιμήσει αν LEBS μπορούσε ομοίως να αισθανθεί την παρουσία του πνεύμονα. Για το σκοπό αυτό, εφαρμόσαμε ένα οπτικών ινών αισθητήρα LEBS σε ένα σύνολο δεδομένων από 27 καπνιστές χωρίς διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα (έλεγχοι) και 46 με καρκίνο του πνεύμονα (υποθέσεις), η οποία χωρίστηκε σε μια εκπαίδευση και μια τύφλωσε σύνολο επικύρωσης (32 και 41 θέματα , αντίστοιχα). LEBS αναγνώσεις των στοματικού βλεννογόνου ελήφθησαν από τη στοματική κοιλότητα εφαρμόζοντας απαλή επαφή. Ο διαγνωστικός δείκτης LEBS ήταν κυρίως μεταβλήθηκε σε ασθενείς που φέρουν καρκίνο του πνεύμονα σε σχέση με τους ελέγχους του καπνίσματος. Ο κανόνας πρόβλεψης που αναπτύχθηκε στο σύνολο εκπαίδευσης δεδομένα που παρέχονται άριστες διάγνωσης με 94% ευαισθησία, 80% ειδικότητα, και 95% ακρίβεια. Εφαρμόζοντας την ίδια όριο για την τύφλωσε σύνολο επικύρωσης έδωσε 79% ευαισθησία και 83% ειδικότητα. Τα αποτελέσματα αυτά δεν συγχέονται με τα δημογραφικά στοιχεία του ασθενούς ή επηρεάζονται από το είδος ή την τοποθεσία του καρκίνου. Επιπλέον, ο κανόνας πρόβλεψη ήταν ισχυρή σε όλα τα στάδια του καρκίνου, συμπεριλαμβανομένων σταδίου Ι Οραματιζόμαστε τη χρήση του LEBS ως το πρώτο μέρος μιας δύο σταδίων παραδειγματική στροφή στον προσυμπτωματικό έλεγχο του καρκίνου του πνεύμονα στην οποία οι ασθενείς με δείκτες υψηλού κινδύνου LEBS διοχετεύεται σε πιο επεμβατικές προσυμπτωματικού ελέγχου για την επιβεβαίωση

Παράθεση:. Radosevich AJ, Mutyal NN, Rogers JD, Gould Β, Hensing ΤΑ, Ray D, et al. (2014) στοματικά Spectral Συσκευές για τον Καρκίνο του Πνεύμονα διαστρωμάτωση του κινδύνου. PLoS ONE 9 (10): e110157. doi: 10.1371 /journal.pone.0110157

Επιμέλεια: Θωμάς Behrens, Universität Bochum, Γερμανία

Ελήφθη: 18 Αυγούστου 2014? Αποδεκτές: τέταρτης Σεπτεμβρίου του 2014? Δημοσιεύθηκε: 9 Οκτ 2014

Copyright: © 2014 Radosevich et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα:. Η συγγραφείς επιβεβαιώνουν ότι όλα τα δεδομένα που διέπουν τα ευρήματα είναι πλήρως διαθέσιμα χωρίς περιορισμούς. Όλα τα σχετικά δεδομένα είναι εντός του Υποστηρίζοντας αρχεία πληροφοριών του χαρτιού και

Χρηματοδότηση:. Η μελέτη αυτή κατέστη δυνατή από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας χορηγεί R01CA128641, R01CA155284 και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών επιχορήγηση CBET-1240416. AJR υποστηρίζεται από ένα Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών Μεταπτυχιακή Ερευνητική Υποτροφία κάτω από Grant Νο ΓΔΕ-0824162. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:. Δρχ. Roy και Backman είναι συν-ιδρυτές /μέτοχοι της αμερικανικής BioOptics LLC. BG είναι ένα μερίδιο κατόχου της αμερικανικής BioOptics LLC. Αυτό δεν αλλάζει την τήρηση των συγγραφέων σε όλες τις PLoS ONE πολιτικές για την ανταλλαγή δεδομένων και υλικών.

Εισαγωγή

καρκίνου

πνεύμονα παραμένει η κύρια αιτία των θανάτων από καρκίνο στις ΗΠΑ με πάνω από 150.000 θανάτους ανά έτους (86.930 άνδρες και 72.330 γυναίκες) [1]. Ενώ εντοπισμένο καρκίνο του πνεύμονα είναι ιάσιμη με χειρουργική εκτομή, η ύπουλη φύση της ασθένειας σημαίνει ότι τα συμπτώματα του γίνονται εμφανή στις προηγμένες και ως εκ τούτου ανίατη στάδια μόνο. Αυτό είναι ένας σημαντικός παράγοντας πίσω από την μελαγχολική 16% ποσοστό επιβίωσης πέντε χρόνια των ασθενών που διαγιγνώσκονται με καρκίνο του πνεύμονα, υπογραμμίζοντας την ανάγκη για συστηματική εξέταση για τον προσδιορισμό του προ-συμπτωματικό πληθυσμό. Δεδομένου ότι ο πληθυσμός σε κίνδυνο είναι εύκολα αναγνωρίσιμα (ρεύμα /πρώην καπνιστές αποτελούν -90% των ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα), θα πρέπει να είναι εφικτό να αναπτυχθεί ένα προ-διαλογής τεστ που αξιολογεί τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου. Ωστόσο, αυτή η ομάδα κινδύνου είναι dauntingly μεγάλη, καλύπτοντας περίπου το ένα τέταρτο του συνολικού πληθυσμού των ενηλίκων.

Οι προηγούμενες προσπάθειες να ελέγξουν τον πληθυσμό σε κίνδυνο μαστίζεται από την έλλειψη ευαισθησίας για τον καρκίνο του πνεύμονα (δηλαδή, το στήθος X- ray ή κυτταρολογική εξέταση πτυέλων). Πρόσφατα, υπήρξε σημαντική ενθουσιασμό με τις πολύ πιο ευαίσθητο δόση υπολογίζεται σαρώσεις χαμηλής τομογραφία (LDCT). Πράγματι, στη μελέτη-ορόσημο Εθνική καρκίνο του πνεύμονα Screening (NLST) των 53.439 ασθενών υπήρξε περίπου 20% μείωση της θνησιμότητας από καρκίνο του πνεύμονα για την ομάδα LDCT σε σύγκριση με ακτινογραφία θώρακος. Αυτό χρησίμευσε ως ώθηση για μια ποικιλία των ομάδων (συμπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ Υπηρεσία Πρόληψης Task Force) για να συστήσει τη διαλογή των πληθυσμών υψηλού κινδύνου. Δυστυχώς, ενώ η ευαισθησία του LDCT ήταν εξαιρετική (93,8%) η ιδιαιτερότητα ήταν μόνο 73,4% σε σύγκριση με ακτινογραφία θώρακος με επιλεκτικότητα 91.3% [2]. Τα προβλήματα που συνδέονται με αυτή την μικρή ειδικότητα εντείνεται από τη χαμηλή συχνότητα του καρκίνου του πνεύμονα (1,1%), παρά τη χρήση των πολύ αυστηρών κριτηρίων ένταξης (ηλικίας 55-74, ≥30-pack-έτη ή να σταματήσουν το κάπνισμα εντός των τελευταίων 15 ετών). Έτσι, το κλειδί μετρικούς σε μια δοκιμή διαλογής, η θετική προγνωστική αξία (PPV) ήταν μια μελαγχολική 3,8%. Με άλλα λόγια, η συντριπτική πλειοψηφία των θετικών τεστ ήταν στην πραγματικότητα ψευδώς θετικά. Επιπλέον, το 27,3% του γύρου δοκιμές πρώτη είχε κάποια θετικά αποτελέσματα, υποχρεώνοντας περαιτέρω δοκιμές (ακτινολογική ή επεμβατικές διαδικασίες) με όλες τις υποχρεώσεις του κόστους, η ανησυχία των ασθενών και τις πιθανές επιπλοκές. Προκειμένου να μετριαστούν οι επιβλαβείς συνέπειες που συνδέονται με χαμηλή PPV, είναι κρίσιμο να εμπλουτίσει τον πληθυσμό που υποβάλλονται σε LDCT με εκείνους τους ασθενείς που είναι πιο πιθανό να φιλοξενούν τον καρκίνο του πνεύμονα.

διεπιστημονική ομάδα μας επικεντρώνεται στην γεφύρωση του χάσματος μεταξύ βιοϊατρικής οπτικής και διαστρωμάτωση κινδύνου προσυμπτωματικό έλεγχο του καρκίνου. Η προσέγγισή μας έχει επικεντρωθεί στην αναγνώριση των ασθενών που βρίσκονται σε κίνδυνο, με εφαρμογή πεδίου καρκινογένεσης (επίσης γνωστή ως πεδίο της ζημίας, επίδραση πεδίου, το πεδίο ελάττωμα, κ.λπ.). καρκινογένεση πεδίο είναι η καθιερωμένη άποψη ότι η γενετική /περιβαλλοντικά περιβάλλον που οδηγεί σε νεοπλασματικό μετασχηματισμό θα πρέπει να είναι ανιχνεύσιμη διάχυτα σε όλο το πεδίο της ζημίας. Εστιακό όγκοι μπορεί στη συνέχεια να βγει από το πεδίο μέσω της τελικής γεγονότα στοχαστικές (δηλαδή, μεταλλάξεις στο κρίσιμο ογκοκατασταλτικό γονίδιο /πρωτο-ογκογονίδιο). Απόρροια αυτών των διάχυτων γενετικής /επιγενετική εκδηλώσεις είναι οι διαρθρωτικές αλλαγές που συμβαίνουν στο μικρο και νανο-κλίμακα (π.χ., υψηλής τάξης χρωματίνης συμπίεση, κυτταροσκελετού μεταβολές, εξωκυττάρια μήτρα αναδιοργάνωσης, κλπ). Για την ανίχνευση αυτών των μικρο /νανο-κλίμακας μεταβολές έχουμε εφεύρει μια νέα τεχνολογία, η χαμηλή συνοχή της τεχνολογίας ενισχύεται backscattering (LEBS) που στοχεύει ειδικά τις αλλαγές στις δομές μεταξύ 20 nm και 3 μικρά σε μέγεθος [3] – [5]. Δεδομένου ότι πολλές από αυτές τις αλλαγές είναι μεγαλύτερο από το όριο διάθλασης του φωτός, ο βλεννογόνος φαίνεται ιστολογικά φυσιολογικό. Έτσι, μπορεί να ανιχνεύσει LEBS την ενδοκυτταρική (δηλαδή, κυτταρικό σκελετό, ριβοσώματα, μιτοχόνδρια, και πυρήνα) και εξωκυτταρικά (δηλαδή, μήτρα κολλαγόνου εγκάρσια σύνδεση) για τροποποιήσεις που είναι γνωστό ότι μεταβάλλεται στις αρχές καρκινογένεση ακόμη και σε ιστολογικά φυσιολογικό βλεννογόνο.

Χρησιμοποιώντας ένα πάγκο-top σύστημα πρώτης γενιάς, έχουμε δείξει ότι οι υπογραφές LEBS ήταν σε θέση να ανιχνεύσουν την παρουσία του παχέος εντέρου και του παγκρέατος καρκινογένεση πεδίο μέσω της ανάλυσης του ορθού και δωδεκαδακτυλικό βλεννογόνο, αντίστοιχα [6], [7]. Πράγματι, σε μια μελέτη 297 ασθενών, βιοψίες του ενδοσκοπικά κανονική ορθού ήταν σε θέση να προβλέψει σημαντική νεοπλασία σε όλη του παχέος εντέρου με διαγνωστική απόδοση (ευαισθησία 100%, ειδικότητα 80% για τις προηγμένες αδενώματα) [7]. Επιπλέον, δείξαμε ότι η προέλευση των αλλαγών στον τομέα του παχέος εντέρου καρκινογένεση ήταν κυρίως σε μεταβολές των δομών μικρότερο από περίπου 200 nm που βρέθηκαν μέσα στα κορυφαία 600 μικρά του βλεννογόνου του ορθού [3].

Για την εφαρμογή αυτής της προσέγγισης για τον καρκίνο του πνεύμονα, έχουμε στόχο το παρειάς (μάγουλο) βλεννογόνος αφού είναι καθιερωμένη ως μέρος του πεδίου της ζημίας από το κάπνισμα τσιγάρων. Στην πραγματικότητα, το επιθήλιο μάγουλο έχει αναφέρεται ως «μοριακό καθρέφτη» ή «παράθυρο στην ψυχή» του πνεύμονα καρκινογένεση [8] – [10]. Σε αυτή τη μελέτη, θελήσαμε να εκτιμήσει κατά πόσον στοματική δείκτες LEBS μπορούσε διάκριση μεταξύ καπνιστών με και χωρίς καρκίνο του πνεύμονα. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, έχουμε απασχολούνται ένα νεοαποκτηθέντα LEBS αισθητήρα οπτικών ινών για να επιτρέψει in situ, ανώδυνη ανάκριση του στοματικού βλεννογόνου.

Υλικά και Μέθοδοι

Οι συμμετέχοντες

Αυτή η περίπτωση -Έλεγχος μελέτη εγκρίθηκε από το Διοικητικό συμβούλιο κριτική Θεσμικών στο NORTHSHORE Πανεπιστήμιο HealthSystem. Όλοι οι συμμετέχοντες παρείχαν ενυπόγραφη ενημερωμένη συγκατάθεση πριν από την εγγραφή στη μελέτη. Περιπτώσεις είχαν παθολογικά επιβεβαίωσε πρωτοπαθή καρκίνο του πνεύμονα, χωρίς προηγούμενη χημειοθεραπεία ή ακτινοβολία. Οι μάρτυρες ήταν καπνιστές (τρέχουσες ή προηγούμενες) χωρίς διάγνωση ή τα συμπτώματα του καρκίνου του πνεύμονα. LEBS αναγνώσεις του στοματικού βλεννογόνου ελήφθησαν από τη στοματική κοιλότητα με 3,4 χιλιοστά ίνες διαμέτρου οπτικών καθετήρα LEBS με απαλή επαφή (-10 θέσεις αξιολογείται, κάθε απαίτηση 250 χιλιοστά του δευτερολέπτου). Το σχήμα 1a δεικνύει τον καθετήρα LEBS εισάγεται στο μάγουλο για μέτρηση του στοματικού βλεννογόνου και το Σχήμα 1 b δείχνει τη φορητή καλάθι στεγάζει τη μονάδα απόκτησης δεδομένων. μετρήσεις LEBS αποκτήθηκαν από εκπαιδευμένους τεχνικούς, ενώ η ανάλυση των δεδομένων έγινε από τους ερευνητές. Και οι δύο τύφλωσε με τα ευρήματα παθολογία κατά το χρόνο της απόκτησης και ανάλυσης δεδομένων. Οι ερευνητές έγινε un-τύφλωσε μόνο για να εκτελέσουμε στατιστικές αναλύσεις.

(α) LEBS ως ανιχνευτή εισάγεται στο μάγουλο για τη μέτρηση του στοματικού βλεννογόνου. (Β) Φορητό καλάθι που στεγάζει την ενορχήστρωση απόκτηση δεδομένων και το λογισμικό. (Γ) διαμέτρου 3,4 χιλιοστών οπτικών ινών LEBS καθετήρα σχηματικό. Λευκό φως από μία ίνα φωτισμού κατευθύνεται επί του δείγματος. Τρεις ίνες συλλογή ανιχνεύσει την διάσπαρτα ένταση φωτός ως συνάρτηση της γωνίας και μήκους κύματος φωτισμού. Το ένθετο δείχνει μια εικόνα της γραμμικής συστοιχίας οπτικών ινών.

Η

LEBS Ανάλυση των ιστών νανο-δομής μικρο /

Ο χαρακτηρισμός της νανο-δομής των ιστών μικρο /στον τομέα της καρκινογένεσης έχει περιγράφεται λεπτομερώς αλλού [3], [11]. Εμείς να επανεξετάσει μόνο τις βασικές αρχές που απαιτούνται σε αυτό το χαρτί. Το κύριο φυσικό χαρακτηριστικό που περιγράφει νανο-δομή τόσο μικρο ιστού /καθώς και την σκέδαση φωτός που ανιχνεύεται από LEBS είναι η λειτουργία χωρική αυτοσυσχετίσεως

B

(

r

) [12], [ ,,,0],13].

Β

(

r

) είναι μια στατιστική ποσότητα που ποσοτικοποιεί το φάσμα των δομών που απαρτίζουν ένα συγκεκριμένο δείγμα ιστού. Το σχήμα του

B

(

r

) μπορεί να περιγραφεί από τρεις φυσικές παραμέτρους. είναι η δύναμη διακύμανση της ετερογένειας χωρικής ιστού, είναι το χαρακτηριστικό μήκος κλίμακας δομική, και είναι το σχήμα της χωρικής κατανομής. Με τη χρήση σκέδαση θεωρία και απλών μαθηματικών μετασχηματισμών [14], αυτές οι τρεις φυσικές ιδιότητες μπορεί να σχετίζεται με τις οπτικές ιδιότητες σκέδασης (ο μειωμένος συντελεστής σκέδασης) και (ο παράγοντας ανισοτροπία).

Το φαινόμενο LEBS είναι μια συνεκτική ένταση αιχμής που σχηματίζει λόγω της ανομοιογένειας του ιστού που καθορίζεται από

Β

(

r

). Με τη χρήση του φωτισμού με μερική χωρική συνοχή, LEBS είναι σε θέση να στοχεύσετε τις σύντομες διαδρομές σκέδασης του φωτός που διατηρούν πληροφορίες σχετικά με, και [15] – [18]. Για να ποσοτικοποιηθεί το σχήμα της κορυφής LEBS, χρησιμοποιούμε τρία εμπειρικές παραμέτρους: ενίσχυση (Ε, το ύψος της κορυφής), πλήρες εύρος στο μέγιστο ήμισυ (W), και φασματική κλίση (S, μεταβολή στην Ε ανά μονάδα μήκους κύματος). Αυτές οι τρεις εμπειρικές παραμέτρους κωδικοποιούν τις πληροφορίες που μας επιτρέπει να υπολογίσει τις οπτικές και φυσικές ιδιότητες του βιολογικού ιστού.

ινών LEBS οπτικών οργάνων καθετήρα και δείκτες

Ο σχεδιασμός και η θεωρία πίσω από την πιο εξελιγμένη οπτική ίνα LEBS (συναρμολογούνται από OFS, Avon, CT) έχουν λεπτομερώς αλλού [4], [19]. Εν συντομία, ο ανιχνευτής LEBS αποτελείται από μια γραμμική συστοιχία 4 οπτικών ινών φαίνεται στο Σχήμα 1γ. Η πρώτη ίνα παρέχει φωτισμό λευκού φωτός πάνω στην επιφάνεια του ιστού, και τα υπόλοιπα τρία ίνες να συλλέγουν φως σε τρία backscattering γωνίες (-0,6 °, 0,6 ° & amp? 1,12 ° σε σχέση με την κατεύθυνση πρόσπτωσης). Φως που ταξιδεύει μέσω των τριών ίνες συλλογή ανιχνεύεται από ένα φασματόμετρο βελτιστοποιηθεί για μήκη κύματος μεταξύ 500 και 700 nm. Ως εκ τούτου, Ο καθετήρας LEBS μετρά το οπισθοσκεδαζόμενο σήμα φωτός ως συνάρτηση του μήκους κύματος και τη γωνία. Τέλος, με σκοπό τον έλεγχο του φωτισμού χωρική συνοχή μήκος (L

SC) (και με αυτόν τον τρόπο να περιορίσει το φως βάθος διείσδυσης), 9 mm γυάλινη ράβδος αποστάτη διαχωρίζει τις οπτικές ίνες από την επιφάνεια του ιστού. Στοματικού βλεννογόνου αποτελείται από ένα παχύ στρώμα (~500-800 μm) των μη-κερατινοποιημένο διαστρωματωμένο πλακώδες επιθήλιο. Προκειμένου να στοχεύσουν τα πλακώδη κύτταρα στο top ~100-150 μm του βλεννογόνου που αλληλεπιδρούν πιο στενά με το στοματικό περιβάλλον, θα περιοριστεί το μήκος χωρική συνοχή έως 27 μm στα 700 μήκος κύματος φωτισμού nm [4], [20].

προκειμένου να χαρακτηρίσουμε το σήμα LEBS, δύο εμπειρικές παράμετροι υπολογίζονται: την ενίσχυση σε θ = 0.6 ° () και η ομαλοποιημένη φασματική κλίση (). Αυτές οι παράμετροι επιλέχθηκαν εν μέρει λόγω των παλαιότερων ευαισθησία τους σε ορθοκολικό και παγκρεατικό καρκινογένεση πεδίο [6], [7]. Για τον υπολογισμό αυτών των παραμέτρων πρέπει πρώτα να υπολογίσει το φασματικά επιλυθούν με τη λήψη του μέσου όρου των εντάσεων στα -0.6 ° και + 0,6 ° μείον την ένταση σε 1,12 °. Η παράμετρος είναι τότε απλά το μέσο όρο από 610 να 690 nm. Στη συνέχεια υπολογίζουμε την φασματική κλίση () της χρήσης ενός γραμμικής παλινδρόμησης της μορφής επί της κλίμακας μήκους κύματος 610-690 nm. Δεδομένου ότι η παράμετρος είναι εν μέρει σχετίζεται με, πρέπει να καταργήσετε αυτήν την εξάρτηση, προκειμένου να υπολογίσει ένα ανεξάρτητο δείκτη. Ως εκ τούτου, να υπολογίσει διαιρώντας με και πολλαπλασιάζοντας με το μέσο μήκος κύματος:.

Για να αποκτήσουν μια πιο φυσική κατανόηση της σύνθεσης των ιστών, μπορούμε επίσης να αντλούν τις φυσικές /οπτικές ιδιότητες και τη χρήση των εμπειρικών παραμέτρων και. Για να γίνει αυτό, θα ξεκινήσουμε με την παραδοχή ότι = 0,9 σε βιολογικό ιστό [21]. Στη συνέχεια χρησιμοποιούν εμπειρικές εξισώσεις διαμορφώνονται με τη χρήση προσομοίωσης Monte Carlo για τον υπολογισμό και [22]: και. Πριν από την εφαρμογή αυτών των εξισώσεων, η αξία των πολλαπλασιάστηκε πρώτα με ένα σταθερό συντελεστή βαθμονόμησης του 0,31 για να επιτευχθεί συμφωνία μεταξύ του πειράματος και προσομοίωσης Monte Carlo. Οι πιθανοί λόγοι για τη διαφορά της αξίας μεταξύ θεωρίας και πειράματος συζητηθεί στο Ref. [17].

Μια σειρά από κριτήρια αποκλεισμού δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για να διασφαλιστεί η ευρωστία του συνόλου δεδομένων. Κατ ‘αρχάς, θα αφαιρεθούν οι ασθενείς των οποίων οι τιμές για μία ή ήταν εκτός του εύρους [Q

1-1,5 (Q

3-Q

1), Q

3 + 1.5 (Q

3 -Q

1)], όπου Q

1 και Q

3 είναι η 25

ου και 75

ου τοις εκατό, αντιστοίχως. Για κανονική κατανομή των δεδομένων τα οποία αντιστοιχούν σε ± 2,7 τυπικές αποκλίσεις. Επιπλέον, αποκλείεται αξίες της και ότι προσδιορίστηκαν να είναι unphysical για στοματική βλεννογόνο. Αυτά κριτήριο ήταν 1 & lt? & Lt? 4 και μηδέν εκατοστά

-1 & lt? & Lt?. 100 εκατοστά

-1

Η στατιστική ανάλυση

Οι εμπειρικές παράμετροι και συνδυάστηκαν σε ένα ενιαίο διαγνωστικών βιοδεικτών (ονομάζεται το δείκτη LEBS) για την πρόβλεψη του καρκίνου του πνεύμονα, χρησιμοποιώντας μια πολυπαραγοντική λογιστική παλινδρόμηση εκτελείται σε MATLAB R2013a. Η τελική ρύθμιση πρόβλεψη δημιουργείται ως γραμμικός συνδυασμός και: (1) όπου ένα

n είναι οι συντελεστές που έχουν ανατεθεί από τη λειτουργία MATLAB «mnrfit». Για να χαρακτηρίσουμε τη συνολική διαγνωστική απόδοση υπολογίσαμε την ευαισθησία, την ειδικότητα και την ακρίβεια με την δημιουργία του δέκτη καμπύλης (ROC) χρησιμοποιώντας τη λειτουργία MATLAB «perfcurve». Συνεισφορές των συγχυτικούς παράγοντες (ηλικία, τη φυλή, το κάπνισμα κατάσταση /αλκοόλ, και την προσωπική και οικογενειακή ιστορία του καρκίνου) προς το δείκτη LEBS αξιολογήθηκαν εκτελώντας ανάλυση συνδιακύμανσης (ANCOVA) στο STATA 8.0.

Για να δοκιμαστεί η ευρωστία του δείκτη LEBS που χρονολογικά χωρίζονται σύνολο δεδομένων μας σε ένα σύνολο εκπαίδευσης και επικύρωσης. Οι συντελεστές για τον κανόνα πρόβλεψη στην Εξ. 1 καθώς και η βέλτιστη τιμή κατωφλίου δοκιμή αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας ασθενείς στο σύνολο εκπαίδευσης. Αυτές οι τιμές στη συνέχεια εφαρμόζεται στην τύφλωσε σύνολο επικύρωσης.

Αποτελέσματα

Χαρακτηριστικά Ασθενών

Δημογραφικά στοιχεία για τη μελέτη μας φαίνονται στον Πίνακα 1. Η συνολική δέσμη στοιχείων αποτελούνταν από 79 ασθενείς, εκ των οποίων 6 ελέγχων το κάπνισμα δεν περιλήφθηκαν στον κανόνα πρόβλεψη. Το υπόλοιπο σύνολο δεδομένων των 73 ασθενών που αποτελείται από 27 στοιχεία ελέγχου καπνίσματος χωρίς καρκίνο του πνεύμονα και 46 ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα με ιστορικό καπνίσματος. Αυτοί οι ασθενείς χρονολογικά χωρίζεται σε δύο παρόμοιου μεγέθους σύνολα δεδομένων: οι πρώτοι 32 ασθενείς συμπεριλήφθηκαν στα σύνολα εκπαίδευσης, και οι υπόλοιποι 47 ασθενείς (συμπεριλαμβανομένων όλων των 6 ελέγχων μη καπνιστών) διατέθηκαν για την τύφλωσε σύνολο επικύρωσης

Φύση των οπτικών αλλαγών που συμβαίνουν στον καρκίνο του πνεύμονα πεδίο της καρκινογένεσης

Σχήμα 2 δείχνει τις μεταβολές στις οπτικές ιδιότητες και για το πλήρες σύνολο δεδομένων. Για μετρήσαμε μια σχεδόν σημαντική αύξηση 16% σε αξία (P = 0,067). Η αύξηση αυτή δείχνει μια μετατόπιση στη νανο-δομική σύνθεση ως προς τα μεγέθη στον τομέα των πνευμόνων καρκινογένεση. Για υπήρξε μια σημαντική 5 φορές αυξηθεί σε αξία (P = 0,014). Η μεταβολή αυτή οφείλεται εν μέρει στην αύξηση της διακύμανσης της οργάνωσης χωρική πυκνότητα μάζας.

(α) Μάζα κατανομή πυκνότητας. (Β) Μείωση του συντελεστή σκέδασης.

Η

Αξιολόγηση της LEBS Marker

Το σύνθετο δείκτη LEBS αξιολογήθηκε ως γραμμικός συνδυασμός των εμπειρικών παραμέτρων και χρήση δεδομένων στο σύνολο εκπαίδευσης (Eq .1). Ο κανόνας πρόβλεψη στη συνέχεια εφαρμόστηκε στο σύνολο επικύρωσης. Οι τιμές του δείκτη LEBS υπολογίζεται για τα σύνολα εκπαίδευσης και την επικύρωση φαίνεται στο Σχήμα 3a και 3b, αντίστοιχα. Σε αμφότερες τις σειρές εκπαίδευση και την επικύρωση, ο δείκτης LEBS χρησίμευσε ως εξαιρετικά ευαίσθητη προγνωστικός δείκτης της παρουσίας καρκίνου του πνεύμονα με την P & lt? 0,001 σε κάθε περίπτωση. Επιπλέον, οι απόλυτες τιμές του δείκτη LEBS ήταν σταθερά μεταξύ των συνόλων εκπαίδευσης και την επικύρωση με P = 0,93 μεταξύ των ομάδων ελέγχου του καπνίσματος και Ρ = 0,96 μεταξύ των ομάδων του καρκίνου του πνεύμονα.

Σύνθετο δείκτη LEBS υπολογίζεται χρησιμοποιώντας γραμμικό συνδυασμό των παραμέτρων LEBS του και δείχνει πολύ σημαντική μεταβολή (ρ & lt? 0.001) μεταξύ των ελέγχων καπνίσματος και ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα και στα δύο σύνολα κατάρτισης και επικύρωσης (πλαίσια α και β). γ) χαρακτηριστικά λειτουργίας δέκτη (ROC) καμπύλη για την κατάρτιση και επικυρώσεις σύνολα. Η περιοχή κάτω από την καμπύλη (AUC) είναι 0,95 για το σύνολο εκπαίδευσης και 0,89 για το σετ επικύρωσης. Το διπλό κόκκινο αστέρι υποδηλώνει στατιστική σημαντικότητα σε επίπεδο 0,1%.

Η

Συνοψίζοντας τις διαγνωστικές δυνατότητες του δείκτη LEBS, ο δέκτης λειτουργεί χαρακτηριστικό (ROC) καμπύλη για τα σύνολα εκπαίδευσης και επικύρωσης παρουσιάζονται στο Σχήμα 3γ . Η απόδοση στο σύνολο εκπαίδευσης ήταν εξαιρετικό με 94% ευαισθησία, 80% ειδικότητα, και 95% συνολική ακρίβεια (95% διάστημα εμπιστοσύνης από 87% έως 100%). Εφαρμόζοντας τον ίδιο κανόνα πρόβλεψη για το σύνολο επικύρωσης, πετύχαμε 79% ευαισθησία, 83% ειδικότητα και 89% συνολική ακρίβεια (95% διάστημα εμπιστοσύνης από 79% έως 99%). Αυτά τα χαρακτηριστικά επίδοσης της δοκιμής συνοψίζονται στον Πίνακα 2. Η μικρή μείωση στην απόδοση για το σύνολο επικύρωσης μπορεί να αποδοθεί εν μέρει στην μέτριο αριθμό των ασθενών σε κάθε σύνολο δεδομένων. Υποστηρίζοντας τον ισχυρισμό αυτό, σημειώνουμε ότι η ακρίβεια του κάθε σετ δεδομένων εμπίπτει στο διάστημα εμπιστοσύνης 95% της άλλης ομάδας δεδομένων.

Η

Επίδραση του τύπου καρκίνου, το στάδιο, και τη θέση

Είμαστε δίπλα ήθελε να αξιολογήσει κατά πόσον οι δείκτες στοματικής LEBS απόδοση θα επηρεαστούν από τον τύπο του καρκίνου, το στάδιο, και την τοποθεσία. Για το σκοπό αυτό, συνδυάσαμε την κατάρτιση και σύνολα επικύρωσης για περαιτέρω ανάλυση.

Σχήμα 4α δείχνει τις τιμές δείκτη LEBS για τους ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα χωρίζεται σύμφωνα με τους ασθενείς τύπο και τον έλεγχο του καρκίνου χωρίζονται ανάλογα με την κατάσταση του καπνίσματος. Αρχίζουμε σημειώνοντας ότι οι έλεγχοι καπνιστών σε μη καπνιστές και είναι στατιστικά δυσδιάκριτες με P = 0,216, γεγονός που υποδηλώνει ότι το κάπνισμα δεν αλλάζει τη στοματική μορφολογία μετράται με LEBS. Στη συνέχεια, διαιρούμενο τις ασθενείς με καρκίνο σε μικρά κυττάρων (Ν = 2) και μη-μικροκυτταρικό αλλοιώσεις των κυττάρων (Ν = 39) με 5 ασθενείς που απομένει αταξινόμητη για άγνωστη ιστολογία. Για τα μικρά καρκινώματα είδαμε μια αύξηση του δείκτη σε σχέση LEBS στο κάπνισμα ελέγχου (υποδεικνύοντας αυξημένη επιθετικότητα), αλλά λόγω του περιορισμένου αριθμού των ασθενών αυτή η αλλαγή ήταν ασήμαντη (P = 0,112). Για τους μη μικροκυτταρικό αλλοιώσεις των κυττάρων που περιλάμβανε την πλειονότητα των ασθενών με καρκίνο, υπήρχε πολύ σημαντική (Ρ & lt? 0.001) αύξηση στην αξία του δείκτη LEBS. Τέλος, διαχωρίζεται περαιτέρω την ομάδα μη-μικροκυτταρικό καρκίνωμα σε καρκινώματα πλακωδών (Ν = 10) και αδενοκαρκινώματα (Ν = 25) με 4 ασθενείς τύπου καρκίνο άγνωστος. Και για τις δύο πλακώδη καρκινώματα και αδενοκαρκινώματα υπήρχε μια πολύ σημαντική αύξηση του δείκτη LEBS (Ρ & lt? 0.001).

Σύνθετο δείκτη LEBS διαχωρίζονται ανάλογα με τον τύπο του καρκίνου (πάνελ Α), στάδιο (πίνακας β), και τη θέση ( πίνακας C). Το διπλό κόκκινο αστέρι υποδηλώνει στατιστική σημαντικότητα σε επίπεδο 0,1%. Σε κάθε πίνακα, ένας αριθμός των ασθενών με καρκίνο δεν προστέθηκαν στις υποομάδες λόγω ατελούς εκθέσεις παθολογία

Η

Σχήμα 4β χωρίζει τον ασθενή με καρκίνο του πνεύμονα, σύμφωνα με το στάδιο τους:. Στάδιο = 10, Στάδιο II Ν = 8, φάση ΙΙΙ Ν = 10 και σταδίου IV Ν = 10 (8 ασθενείς σταδίου καρκίνου ήταν αταξινόμητη). Ανεξάρτητα από το στάδιο του καρκίνου, ο δείκτης LEBS είναι εξαιρετικά σημαντικός παράγοντας πρόβλεψης της παρουσίας του καρκίνου του πνεύμονα με P≤0.001. Ομοίως, το Σχήμα 4γ δείχνει ότι ο δείκτης LEBS είναι εξίσου ευαίσθητος σε βλάβες εντοπίζονται τόσο στο δεξί και αριστερό πνεύμονα (Ρ & lt? 0.001 σε κάθε περίπτωση).

πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες

Για να μελετηθεί η επίδραση της συγχυτικούς παράγοντες σχετικά με τα αποτελέσματα μας, πραγματοποιήσαμε μια ανάλυση συνδιακύμανσης (ANCOVA) με το δείκτη LEBS ως εξαρτημένη μεταβλητή και την παρουσία της νεοπλασίας, το κάπνισμα (πακέτα-έτη) ιστορία, ιστορία αλκοόλ, τη φυλή, το φύλο, την ηλικία και την προσωπική και οικογενειακή ιστορικό καρκίνου ως παράγοντες πρόβλεψης (Πίνακας 3). Μετά την ενσωμάτωση αυτών των παραγόντων σύγχυσης σε μοντέλο μας, ο δείκτης LEBS παρέμεινε εξαιρετικά σημαντικός προγνωστικός για την παρουσία του καρκίνου του πνεύμονα με την P & lt? 0.001. Ταυτόχρονα, κάθε ένα από τα συγχυτικούς παράγοντες είχαν ασήμαντη επίδραση (P & gt? 0,05). Στο δείκτη LEBS

Η

Συζήτηση

Εμείς αποδεικνύεται εδώ ότι η στοματική ανάκριση με LEBS ήταν σε θέση για τη διάκριση μεταξύ καπνιστών με ή χωρίς ταυτόχρονη καρκίνο του πνεύμονα. Σημαντικά, παρειακή LEBS ήταν σε θέση να ανιχνεύει τόσο νωρίς και αργά καρκίνο του πνεύμονα σταδίου. Επιπλέον, ενώ το σύνολο δεδομένων ήταν μέτρια, εκεί δεν φαίνεται να είναι σημαντικές διαφορές με βάση την ιστολογική εξέταση του όγκου. Από διαγνωστική άποψη, η απόδοση φαινόταν εξαιρετική με μόνο δύο οπτικές δείκτες, αποφεύγοντας έτσι τις ανησυχίες του άνω εξαρτήματος. Επιπλέον, η χρήση ενός ανεξάρτητου συνόλου επικύρωσης, το οποίο είναι ζωτικής σημασίας για κάθε αναπτυξιακή βιοδείκτη, υπογράμμισε το δυναμικό ευρωστία των ευρημάτων.

Από κλινική άποψη, LEBS μπορεί να βοηθήσει στην αντιμετώπιση των ανεπαρκειών στη σημερινή διαλογή προσεγγίσεις για τον καρκίνο του πνεύμονα που να οδηγήσει σε αποτελέσματα πιο θετικό τεστ είναι false positives (-99%). Πράγματι, δεδομένου ότι ο επιπολασμός της νόσου είναι χαμηλή ακόμα και στον πληθυσμό υψηλού κινδύνου (90% των καπνιστών δεν πρόκειται ποτέ να πάρει τον καρκίνο του πνεύμονα), τα περισσότερα θετικά αποτελέσματα, θα αποδειχθεί ότι είναι ψευδώς θετικά. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιώντας ένα τεστ που επιτρέπει σε ένα υποσύνολο των ασθενών να αποφεύγουν πιο επεμβατικές διαδικασίες (π.χ., LDCT) θα εμπλουτίσει τον πληθυσμό ελέγχου με εκείνους τους ασθενείς που διατρέχουν υψηλότερο κίνδυνο για καρκίνο του πνεύμονα, και ως εκ τούτου να μειώσει το συνολικό αριθμό των ψευδώς θετικών. Για παράδειγμα, Kovalchik και οι συνεργάτες διακινδυνεύσει στρωματοποιημένη ασθενείς που χρησιμοποιούν ένα σχετικά δυσκίνητη κλινικό δείκτη, που δείχνει μια βελτίωση στον αριθμό των ασθενών που απαιτούνται για να υποβληθούν σε διαλογή προκειμένου να αποφευχθεί ένα πνεύμονα θανάτου από καρκίνο για τους ασθενείς υψηλού κινδύνου (302 στο σύνολο της κοόρτης NLST έναντι 171 και 161 στις δύο πρώτες πεμπτημόρια κινδύνου, αντίστοιχα) [23]. Ωστόσο, οι δύο κορυφαίες πεμπτημόρια περιλάμβανε μόνο περίπου τα δύο τρίτα των περιπτώσεων καρκίνου, υπογραμμίζοντας έτσι την αντίστροφη σχέση μεταξύ της ελαχιστοποίησης των false positives και τη μεγιστοποίηση των ασθενών. Αυτή η κλινική ανησυχία υπογραμμίζεται από το γεγονός ότι, όταν το κριτήριο NLST εφαρμόστηκε στον προστάτη, του πνεύμονα, του παχέος εντέρου και των ωοθηκών (PLCO) Δίκη προσυμπτωματικό έλεγχο του καρκίνου ομάδα, μόνο το 72% των ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα θα ήταν επιλέξιμες για LDCT [24].

Για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα του προσυμπτωματικού ελέγχου του καρκίνου, μια προσέγγιση σε δύο στάδια έχει συχνά υποστηρίζεται. Στο πλαίσιο αυτής της προσέγγισης του κινδύνου του ασθενούς της νόσου αρχικά εκτιμήθηκε χρησιμοποιώντας μια ελάχιστα επεμβατική τεχνική της διαστρωμάτωσης του κινδύνου. Οι ασθενείς βρέθηκαν να είναι σε υψηλό κίνδυνο στη συνέχεια διοχετεύεται σε πιο επεμβατικές διαδικασίες για την επιβεβαίωση. Για παράδειγμα, σε καρκίνο του παχέος εντέρου μια κοπράνων δοκιμή που ακολουθείται από κολονοσκόπηση ή σε καρκίνο του τραχήλου ένα τεστ Παπανικολάου για να αποφασίσει ποιοι ασθενείς χρειάζονται κολποσκόπηση. Ενώ υπάρχουν ένας αριθμός υποσχόμενες τεχνικές στρωματοποίησης κινδύνου που αναπτύσσονται (συμπεριλαμβανομένου του ορού και των δοκιμών πτύελα), αυτά σε γενικές γραμμές βασίζονται στην ανίχνευση λεπτών ποσότητες του κυκλοφορούντος ή φτύνω προϊόντα όγκου η οποία μπορεί να είναι αρκετά δύσκολο. Ως εκ τούτου, η αξιολόγηση πεδίο καρκινογένεση είναι ιδιαίτερα ελκυστική, δεδομένου ότι αντανακλά τις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ της γενετικής του ασθενούς και την περιβαλλοντική προσβολή (κάπνισμα, την ποιότητα του αέρα, κλπ). Τέτοιες αλληλεπιδράσεις μπορούν να καθορίσουν γιατί μόνο ένα μικρό κλάσμα των καπνιστών αναπτύσσουν ποτέ καρκίνο του πνεύμονα.

Ο καρκίνος του πνεύμονα αποτελεί την επιτομή της επίδρασης πεδίου της καρκινογένεσης. Η έννοια αυτή προϋποθέτει ότι η κοινή γονοτοξική περιβάλλον (αμφότερα περιβάλλον /κάπνισμα και γενετική) που καταλήγει σε ένα εστιακό νεοπλαστική βλάβη στον πνεύμονα επίσης προάγει διάχυτα αυξημένη ποσοστά μετάλλαξης ( «γόνιμο πεδίο»), η οποία στη συνέχεια οδηγεί σε στοχαστικά όγκους. Πράγματι, το σύνολο της αερο-πεπτικού βλεννογόνου είναι «καταδικασμένοι» από την έκθεση του καπνού και, συνεπώς, οι ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα είναι επίσης σε κίνδυνο για oro-φαρυγγική, του οισοφάγου εκ πλακωδών και δεύτερο καρκίνων του πρωτογενούς πνεύμονα. Αυτό είναι καθιερωμένη στην βρογχικού βλεννογόνου με τις αλλαγές στην EGFR, p53, γονίδιο μεθυλίωση, κ.λ.π. έχουν προηγουμένως παρατηρηθεί [25]. Επιπλέον, υπήρξαν πολυάριθμες μελέτες γονιδιακής έκφρασης για το κάπνισμα που προκαλείται αλλοιώσεις στο βρογχικό transcriptosome [26], [27]. Είναι σημαντικό ότι, ενώ ορισμένες από αυτές τις αλλαγές αντιστρέφεται με τη διακοπή του καπνίσματος, άλλοι ήταν μη αναστρέψιμη σύμφωνο με τον μακροπρόθεσμο κίνδυνο σε πρώην καπνιστές.

Αν και έχει από καιρό καθιερωθεί η έννοια του πεδίου της καρκινογένεσης, είναι μόλις πρόσφατα ότι έχει αξιοποιηθούν για τη διάγνωση. Για παράδειγμα, σε μια έκθεση-ορόσημο από Spira και οι συνεργάτες του, έχουν σημειωθεί μια ομάδα 80 γονιδίων που λαμβάνονται από τις κανονικές δεξιά βρόγχο mainstem είχε το 80% ευαισθησία και 84% ειδικότητα για τη διάκριση μεταξύ των ελέγχων και των καρκίνων [8]. Πιο πρόσφατα, Blomquist και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν ένα σύνολο 14 γονιδίων από βρογχικό βλεννογόνο και πέτυχε μια AUC των 0,82 – 0,87 για διακρίσεις καπνιστές ελέγχου από εκείνους με καρκίνο [28]. Έτσι, προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει την πιθανή κλινική σημασία του προσδιορισμού τομέα καρκινογένεσης.

Από την τελεολογική σκοπιά, επιτόπου αξιολόγηση της καρκινογένεσης αποτελεί μια ελκυστική προσέγγιση για την ανάλυση κινδύνου του πνεύμονα. Συγκεκριμένα, ενώ το κάπνισμα είναι υπεύθυνο για τη συντριπτική πλειοψηφία του καρκίνου του πνεύμονα, μόνο ένα μικρό ποσοστό των καπνιστών (~ 10%) θα αναπτύξει ποτέ καρκίνο του πνεύμονα. Ενώ μέρος αυτής καθορίζεται από παράγοντες του καπνίσματος (ένταση, διάρκεια), αυτό είναι μόνο ένα μέρος του προβλήματος δεδομένου ότι παράγοντες του ξενιστή είναι κρίσιμη για τον καθορισμό νεοπλασματικές ανταπόκριση στην καρκινογόνο προσβολή του καπνού των τσιγάρων. Παράγοντες όπως το οικογενειακό ιστορικό, το φύλο, πολυμορφισμοί σε γονίδια (ιδιαίτερα εκείνα με υψηλό επιπολασμό, χαμηλής διεισδυτικότητα γενετικών πολυμορφισμών στο μεταβολισμό καρκινογόνο), και δείκτες της βλάβης του ιστού (COPD κλπ) έχουν καθιερωθεί να συσχετίζονται ως τροποποιητές του κινδύνου για καρκίνο του περιβάλλοντος του πνεύμονα . καρκινογένεση πεδίου είναι ιδιαίτερα ελκυστική, δεδομένου ότι αντανακλά τις σύνθετες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των περιβαλλοντικών παραγόντων κινδύνου και της ευαισθησίας υποδοχής.

Για τεχνικές που χρησιμοποιούν το πεδίο της καρκινογένεσης να είναι εφικτό για τον έλεγχο του πληθυσμού σε επίπεδο, απαιτείται μια λιγότερο παρεμβατική προσέγγιση. Από αυτή την άποψη, έχει αναφερθεί ότι οι μεταβολές προκαλούνται από το κάπνισμα στο βρογχικό επιθηλιακό transcriptosome θα μπορούσε επίσης να ανιχνευθεί στο στοματικό βλεννογόνο αν και αυτό ήταν κάπως ασαφής από σιελογόνους ΡΝάσες [27]. Επιπλέον, η ανάλυση του στοματικού βλεννογόνου για την έκφραση P1 S τρανσφεράσης της γλουταθειόνης, p16 μεθυλίωση ή απώλειας αλληλομόρφων (9p21, 17p13 και 5q21) διάκριση μεταξύ καπνιστών με ή χωρίς ταυτόχρονη καρκίνο του πνεύμονα [29]. Οι διαπιστώσεις αυτές αντανακλώνται από ένα υπερ-δομική άποψη με στοματική επιθηλιακά πυρηνική υφή (DNA-ειδικά Feulgen-θειονίνη λεκέ σαρώνονται με υψηλή ανάλυση κυτταρομετρίας) ή κυτταρική οργάνωση με μερική κύμα φασματοσκοπικές μικροσκόπιο [30].

Ενώ παρειάς δεδομένα LEBS μας βιολογικά στηρίζεται από τα αποτελέσματα των τεχνικών που συζητήθηκε παραπάνω, η χρήση της οπτικής έχει ορισμένα σημαντικά πιθανά πλεονεκτήματα. Πρώτον, η προσέγγιση αυτή είναι ιδιαίτερα ισχυρή, λόγω της της ευκολίας στη χρήση και την ευκολία, ειδικά με την ελάχιστα επεμβατική 3,4 χιλιοστών οπτικών ινών καθετήρα LEBS. Επιπλέον, μπορεί να υπάρχουν ιδιαίτερα πλεονεκτήματα σε σχέση με την εξέταση μικρο ιστού /νανο-αρχιτεκτονική. Για παράδειγμα, σε ουσιαστικά όλους τους τύπους καρκίνου που η ομάδα μας έχει μελετηθεί (άνω και κάτω τελεία [3], [7], [11], το πάγκρεας [3], [11], και τώρα πνεύμονα) που έχουμε δει μια αύξηση στην κατανομή πυκνότητας μάζας . Το γεγονός ότι αυτού του ιστού αλλάζει το ακίνητο κατά την ίδια κατεύθυνση κατά μήκος όργανα στο πεδίο καρκινογένεση παρότι έχουν αρκετά διαφορετικές γενετικές /επιγενετικό μακιγιάζ μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα κοινό μονοπάτι στις αρχές της εξέλιξης του καρκίνου. Πράγματι, το γεγονός ότι ένα παρόμοιο μέγεθος του δείκτη LEBS παρατηρήθηκε ανεξάρτητα από πνεύμονα ιστολογία καρκίνου παρά το γεγονός ότι διαφορετικές πρόδρομες βλάβες υποστηρίζει αυτή την ιδέα (αν και αναγνωρίζουμε ότι αυτό είναι πολύ θεωρητικό σε αυτό το σημείο).

Ενώ η βιολογική ερεισμάτων του πεδίου της καρκινογένεσης παραμένουν ατελώς κατανοητό, η οπτική παράμετρος παρέχει θεμελιώδεις γνώσεις σχετικά με μικρο-δομή των ιστών. Μια πλήρης συζήτηση για τη σχέση μεταξύ των οπτικών ιδιοτήτων και νανο-δομής μικρο ιστού /είναι πέρα ​​από το πεδίο εφαρμογής αυτής της κλινικής έκθεσης, αλλά έχει λεπτομερώς προηγουμένως [3], [12]. Εν συντομία, η αύξηση της αξίας των υποδεικνύει μία αλλαγή στην δομή του ιστού προς μεγαλύτερα μεγέθη. Παραδείγματα διαδικασιών οι οποίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μια τέτοια μεταβολή περιλαμβάνει συμπύκνωση χρωματίνης στον πυρήνα ή κολλαγόνο ίνες εγκάρσιας σύνδεσης στην εξωκυτταρική μήτρα. Στην πραγματικότητα, φέρει μνεία ότι πολλές από τις φυσικές μεταβολές που συνδέονται με τον τομέα καρκινογένεση αναγνωρίζονται επίσης χαρακτηριστικά της νεοπλασματικό μετασχηματισμό. Για παράδειγμα, όταν η αξία του είναι μικρότερη από 3, αντιπροσωπεύει τη μάζα φράκταλ διάσταση, μια φυσική παράμετρος που έχει εδραιωθεί για τη διάγνωση του καρκίνου και την πρόγνωση [31].

Υπάρχουν μερικοί περιορισμοί της παρούσας μελέτης που πρέπει να αναγνωριστεί . Πρώτον, το μικρό μέγεθος αυτής της μελέτης ασθενών-μαρτύρων δεν μπορεί να παρέχει ένα οριστικό προσδιορισμό της διαγνωστικής απόδοσης, αλλά μάλλον δείχνει μια πρώτη απόδειξη της αρχής.