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基于中红外光谱的呼气诊断传感技术进展
摘要: 人类呼出的气体包含3000多种挥发性有机化合物,其中许多是各类疾病的重要生物标志物。尽管气相色谱法一直是检测呼出气体中挥发性有机化合物(VOC)的金标准,但中红外(MIR)激光光谱技术的最新进展,使得紧凑型床旁(POC)光学仪器有望实现单次呼吸诊断。本综述讨论了中红外传感技术的发展,特别关注光声光谱技术及其在呼出气体生物标志物检测中的应用。虽然中红外床旁仪器具有高灵敏度和固有分子选择性的优势,但要使这些技术更广泛地应用于实时临床诊断,仍需克服各种技术缺乏标准化的问题。
关键词: 即时检测(POC)、红外激光器、中红外(MIR)、光声光谱技术、生物标志物、呼气分析、无创诊断、量子级联激光器(QCL)、中红外波段
更新于2025-09-23 15:21:01
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二极管激光光谱技术用于构建高效测量系统及其在生物与医学研究中的应用
摘要: 本文阐述了二极管激光光谱学最重要的原理,这些原理可用于创建生物学和医学多种应用领域的全新测量系统。通过采用二极管激光光谱法及其主要硬件实施方案,我们检测到手部皮肤的气体分子发射现象,并发现氨气皮肤发射占主导地位。利用另一套专门的二极管激光光谱测量系统,我们测定了不同状态下患者呼出空气的特性。研究表明:当人体功能状态发生变化时,呼出气体中存在的分子物质气体成分会发生间接改变,其含量会随个体健康状况显著波动。我们的发现表明,利用二极管激光光谱学可以研究人体的特定功能特性,从而评估个体健康状况,并判断病理过程在不同严重程度阶段是否发生于体内。本文提供了该问题的临床与实验数据。
关键词: 无创诊断、二极管激光器、气体生物标志物、二极管激光光谱技术
更新于2025-09-23 15:19:57
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欧洲远程皮肤镜网络平台中综合皮肤镜评分方法的验证:<i>iDS</i>核心项目用于黑色素瘤早期检测
摘要: 背景:尽管皮肤镜活检与远程皮肤镜检查已成功用于黑色素细胞皮肤病变(MSLs)的无创诊断,但早期黑色素瘤(EM)和非典型痣(AN)的鉴别仍具挑战性,现有各类诊断算法均未达到足够准确率。我们设计了一种结合患者临床数据与MSL皮肤镜特征的评分分类诊断方法——iDScore。目的:验证iScore在远程皮肤镜场景下区分EM与AN的准确性,并与直觉诊断、ABCD法则及七点核对表进行对比。材料与方法:开发专用远程皮肤镜网络平台,包括:1)从欧洲八家皮肤病中心收集疑难MSLs的大规模综合临床-病史-皮肤镜数据集;2)在线测试及iScore使用培训。111名具备四个皮肤镜技能层级的参与者通过该平台评估了904张含年龄、性别、皮损直径及身体部位信息的图像。每次测试包含30个盲测病例,依次采用四种方法评估。"管理决策"及参与者个人信息同步记录。结果:iScore辅助诊断对所有病变均达到满意准确率(各参与者测试轮次平均AUC 0.776),所有技能组较直觉诊断及其他方法准确率提升10-16%,显示高度一致性且避免错误管理决策。结论:验证了iScore方法在大型多中心数据集及远程皮肤镜场景中管理可疑MSLs的有效性。该平台为任意皮肤镜技能层级的医师提供即时支持,兼具教育训练价值。
关键词: 技能水平、早期黑色素瘤、无创诊断、远程皮肤镜检查
更新于2025-09-11 14:15:04
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皮肤镜下酷似黑色素瘤的病变经证实为基底细胞癌:反射式共聚焦显微镜评估
摘要: 背景:非典型基底细胞癌(BCC)具有与恶性黑色素瘤(MM)相似的皮肤镜特征,诊断难度较大。反射式共聚焦显微镜(RCM)可实现近乎组织学分辨率的活体成像。目的:根据BCC鉴别诊断的常用RCM标准,评估皮肤镜下发现的非典型黑素细胞病变,并识别浅表性(sBCCs)与非浅表性(nsBCCs)基底细胞癌的代表性RCM参数。方法:回顾性分析2010至2016年间经RCM评估的连续病例,选取皮肤镜检查≥1项修订版7分检查表评分且形态类似黑色素瘤的切除病变。通过聚类分析对BCC亚型进行分类。结果:178例非典型病变中,34例经RCM诊断为BCC,组织病理学确诊。皮肤镜特征包括:与sBCCs相关的非典型网状结构(55.9%)和消退结构(35.5%),以及与nsBCCs相关的非典型血管模式(58.8%)和不规则斑块(58.8%)。层次聚类分析识别出2个簇群:簇群1(100%sBCCs)特征为表皮连接索(90%,p<0.001)、表皮内肿瘤岛(100%,p<0.001)、较小血管直径(100%,p<0.001)及日光性弹性纤维变性(90%,p=0.017);簇群2(85%nsBCCs)定义为真皮内肿瘤岛(87.5%,p<0.001)伴分支状结构(70.8%,p=0.007)和周围胶原(83.3%,p=0.012)、周边栅栏状排列(83.3%,p=0.012)及卷曲血管形态(79.2%,p<0.001),并具有较大血管直径(50%,p<0.001)。结论:RCM能诊断皮肤镜下类似黑色素瘤的BCC,并可区分sBCCs与nsBCCs。
关键词: 黑色素瘤、基底细胞癌、反射式共聚焦显微镜、皮肤镜检查、无创诊断
更新于2025-09-10 09:29:36
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利用FAIMS和Fox4000电子鼻通过尿液挥发性有机化合物实现糖尿病无创诊断
摘要: 电子鼻(eNose)是一种模拟人类嗅觉系统的仪器。由于其低成本和非侵入性特点,电子鼻在医疗领域的应用比以往任何时候都更为普及。该设备通过检测人体排泄物(尿液、呼出气体和粪便)散发的气体与蒸汽来诊断多种疾病。2型糖尿?。―M2)影响全球8.3%的成年人,其中43%未被确诊,每年导致490万人死亡。本研究探讨了尿液挥发性有机化合物(VOCs)作为新型无创糖尿病诊断生物标志物的潜力,并研究了样本存放时间对尿液VOCs诊断准确性的影响。我们使用场不对称离子迁移谱仪(FAIMS,一种电子鼻)和FOX 4000(法国图卢兹AlphaM.O.S公司)分析了140份尿液样本(73例DM2患者,67例健康对照),这些样本采集自UHCW NHS信托诊所,采集后两小时内储存于-80℃环境。采用四种分类器(稀疏逻辑回归、随机森林、高斯过程和支持向量机)分别对FAIMS和FOX4000数据进行分析。两种电子鼻均显示出区分糖尿病患者与健康对照的能力,且样本存放时间会影响鉴别效果。FAIMS分析显示:所有0-4年样本(曲线下面积AUC 88%,灵敏度87%,特异度82%)及1年内亚组样本(AUC 94%,灵敏度92%,特异度100%)均可有效鉴别;FOX4000分析显示:所有0-4年样本(AUC 85%,灵敏度77%,特异度85%)及18个月以内亚组样本(AUC 94%,灵敏度90%,特异度89%)具有鉴别能力。研究表明FAIMS和FOX 4000电子鼻能通过尿液VOCs区分DM2患者与健康人群,同时证实尿液样本存放时间会影响诊断准确性。
关键词: 生物传感器、尿液样本、医疗应用、电子鼻、无创诊断、FOX 4000、挥发性有机化合物(VOCs)、飞行时间离子迁移谱(FAIMS)、糖尿病
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年第48届欧洲微波会议(EuMC) - 西班牙马德里(2018.9.23-2018.9.27)] 2018年第48届欧洲微波会议(EuMC) - 基于毫米波光谱技术的持续性血糖波动无创检测与监测
摘要: 过去几十年里,生物医学产业显著发展,推动了医疗领域新无创技术的引入。特别是微波和毫米波光谱技术是实现这类目标的理想选择。我们最近证实,利用动物模型进行的W波段毫米波光谱技术在非侵入式检测糖尿病常见的高血糖症方面具有巨大潜力。通过这种方法,基于盲分类实现了高血糖病例与对照病例的明确区分。本研究中,我们采用相同的光谱技术动态检测并监测一组小鼠的药物诱导糖尿病。结果表明,该方法能以数天的时间分辨率紧密追踪持续的血糖波动。
关键词: 毫米波、糖尿病、高血糖、无创诊断、光谱学、函数型主成分分析
更新于2025-09-04 15:30:14