Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier com Refletância Total Atenuada (ATR-FTIR) e quimiometria como adjuvantes no diagnóstico de câncer de tireoide
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25128 |
Resumo: | Thyroid cancer is the most prevalent malignant neoplasm affected in the head and neck region in recent years. According to US projections, it will be the fourth most frequent type cancer in society by 2030. The lack of professionals specialized in distinguishing normal and cancerous thyroid tissues in more remote or poorer regions makes it difficult to offer diagnosis. Given this, offering a diagnostic or screening method that can be performed by a more readily available professional can reduce the deleterious impact that this shortage causes. In this sense, infrared spectroscopy in conjunction with chemometrics may be a viable alternative for the development of such a diagnostic method. Thus, this study aimed to develop a method employing attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) in conjunction with chemometric classification techniques, the soft independent modelling by class analogy (SIMCA) and data driven SIMCA (DD-SIMCA), to aid in the diagnosis of thyroid cancer. The study employed fine needle aspiration (FNA) samples from 49 patients (n = 38), with 27 samples diagnosed as benign, 11 samples diagnosed as thyroid cancer and 11 samples diagnosed as undefined. With the models developed, it was possible to evaluate the prediction of 11 undefined samples, to predict the similarity of the pathological classification with the proposed model, values of global SENS 61% and global ESPEC 89% were obtained for the test set and undefined. The proposed methodology represents a promising tool in the diagnosis of thyroid cancer, being possible to conclude that spectroscopy and chemometrics can distinguish between healthy and cancerous thyroid tissues. |
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Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier com Refletância Total Atenuada (ATR-FTIR) e quimiometria como adjuvantes no diagnóstico de câncer de tireoideCâncer de tireoideEspectroscopia de infravermelhoDD-SIMCAClassificaçãoSIMCAThyroid cancerInfrared spectroscopyClassificationCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAThyroid cancer is the most prevalent malignant neoplasm affected in the head and neck region in recent years. According to US projections, it will be the fourth most frequent type cancer in society by 2030. The lack of professionals specialized in distinguishing normal and cancerous thyroid tissues in more remote or poorer regions makes it difficult to offer diagnosis. Given this, offering a diagnostic or screening method that can be performed by a more readily available professional can reduce the deleterious impact that this shortage causes. In this sense, infrared spectroscopy in conjunction with chemometrics may be a viable alternative for the development of such a diagnostic method. Thus, this study aimed to develop a method employing attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) in conjunction with chemometric classification techniques, the soft independent modelling by class analogy (SIMCA) and data driven SIMCA (DD-SIMCA), to aid in the diagnosis of thyroid cancer. The study employed fine needle aspiration (FNA) samples from 49 patients (n = 38), with 27 samples diagnosed as benign, 11 samples diagnosed as thyroid cancer and 11 samples diagnosed as undefined. With the models developed, it was possible to evaluate the prediction of 11 undefined samples, to predict the similarity of the pathological classification with the proposed model, values of global SENS 61% and global ESPEC 89% were obtained for the test set and undefined. The proposed methodology represents a promising tool in the diagnosis of thyroid cancer, being possible to conclude that spectroscopy and chemometrics can distinguish between healthy and cancerous thyroid tissues.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO câncer de tireoide é a neoplasia maligna mais comum acometidos na região da cabeça e pescoço nos últimos anos. De acordo com projeções norte-americanas, será o quarto tipo câncer mais frequente na sociedade em 2030. A carência de profissionais especializados na distinção dos tecidos tiroidianos normais e cancerígenos em regiões mais distantes ou mais pobres dificulta a oferta do diagnóstico. Diante disto, a oferta de um método de diagnóstico ou triagem que pode ser executado por um profissional de maior disponibilidade pode reduzir o impacto deletério que essa carência causa. Nesse sentido, a espectroscopia de infravermelho em conjunção com técnicas quimiométricas pode ser uma alternativa viável para o desenvolvimento desse tipo de método de diagnóstico. Assim, este estudo teve como objetivo desenvolver um método empregando a espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier com reflexão total atenuada (ATR-FTIR) em conjunto com técnicas quimiométricas de classificação, a Modelagem Independente Flexível por Analogia de Classes (SIMCA) e Modelagem Independente Flexível por Analogia de Classes Direcionado pelos Dados (Data Driven SIMCA, DD-SIMCA), para auxiliar no diagnóstico de câncer de tireoide. O estudo empregou amostras de punção aspirativa por agulha fina (PAAF) de 49 pacientes (n = 49), sendo 27 amostras diagnosticadas como benignas, 11 amostras diagnosticadas como câncer de tireoide e 11 amostras diagnosticadas como indefinidas. Com os modelos desenvolvidos, foi possível avaliar a predição de 11 amostras indefinidas, para prever a similaridade da classificação patológica com o modelo proposto, foram obtidos valores de SENS global 61% e ESPEC global 89% para o conjunto de teste e indefinidas. A metodologia proposta representa uma ferramenta promissora no diagnóstico de câncer de tireoide, sendo possível concluir que a espectroscopia e quimiometria são capazes de distinguir tecidos tiroidianos saudáveis de tecidos tiroidianos com células cancerígenas.Universidade Federal da ParaíbaBrasilQuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPBLemos, Sherlan Guimarãeshttp://lattes.cnpq.br/1602277501575415Fragoso, Wallace Duartehttp://lattes.cnpq.br/2235816844634343Cruz, Ingrid Gabriela Bezerra de Lima2022-10-19T18:01:43Z2022-06-022022-10-19T18:01:43Z2022-05-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25128porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2022-10-25T12:24:43Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/25128Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2022-10-25T12:24:43Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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