对肿瘤的完整切除对于神经胶质瘤患者的生存很重要。即使达到了总切除术,在切除腔风险中剩下的微尺度组织复发。高分辨率魔术角旋转核磁共振(HRMAS NMR)技术可以使用生物标志物代谢物的峰强度来区分健康和机构组织。该方法是快速,敏感的,并且可以与小型和未经处理的样品一起使用,这使其成为手术期间实时分析的良好功能。然而,只能制作出有针对性的肛门,可以制造出已知肿瘤生物标志物的存在,这需要具有化学背景的技术人员,并且在手术期间就具有有关肿瘤代谢的知识的病理学家。在这里,我们表明我们可以实时执行此分析,并可以使用机器学习以不定目标的方式分析完整的频谱。我们在神经胶质瘤和对照样品的新型和大型HRMA NMR数据集(n = 565)上工作,该数据集也标有定量病理分析。我们的结果表明,基于森林的随机方法可以用肿瘤细胞的样品准确和对照区分,以中位AUC为85.6%,AUPR为93.4%。我们还表明,我们可以进一步区分良性和恶性样本,中位AUC为87.1%,AUPR为96.1%。我们分析了分类的特征(峰值)重要性,以解释分类器的结果并验证已知的恶性生物标志物(如肌酸和2-羟基氯丁烷)在区分肿瘤和正常细胞方面起着重要作用,并提出了新的生物标志物区域。
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