血清胆红素的近红外光谱无创检测.pdfVIP

第4 1 卷 分析化学 (FENXI HUAXUE )摇 研究报告 第2 期 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2013 年2 月 Chinese Journal of Analytical Chemistry 263 ~267 DOI:10.3724/ SP.J.1096.2013.20443 血清胆红素的近红外光谱无创检测 1 1 2 1 * 3 李 刚摇 李 哲摇 王蒙军摇 林 凌摇 张宝菊 1 (天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072 ) 2 3 (河北工业大学信息工程学院,天津300401)摇 摇 (天津师范大学物理与电子信息学院,天津300384 ) 摘摇 要摇 血清胆红素的无创检测在疾病的预防、早期诊断与后期治疗等阶段都具有极其重要的作用。 本研究 提出了一种基于近红外光谱技术的无创血清胆红素新方法。 通过采集舌尖的近红外反射光谱并运用偏最小 二乘法对采集到的光谱数据进行建模,从而实现对血清胆红素的快速无创检测。 将采集到的全部57 例样本 按照4 :1 的比例分训练集和预测集,分别建立总胆红素(TBIL )、直接胆红素(DBIL )和间接胆红素(IBIL )的 偏最小二乘回归模型。 3 个模型的相关系数分别为0 .9922 ,0 .9947 和0 .9486 ,预测均方根误差(RMSEP )分别 为6.13 ,4 .61 和4 .05 mmol/L 。 结果表明:舌尖近红外反射光谱结合偏最小二乘法可用于血清胆红素含量的无 创检测,并且为其它血液成分的无创检测开辟了新路径。 关键词摇 血清胆红素;近红外光谱;偏最小二乘;无创 1摇 引摇 言 胆红素(Bilirubin )是人体内血红蛋白等含铁卟啉化合物分解代谢的产物和代谢中间体,具有体内和 [1] 体外的抗氧化功能 ,血清总胆红素(Total bilirubin, TBIL )是直接胆红素(Direct bilirubin, DBIL )和间接胆 红素(Indirect bilirubin, IBIL )二者的总和。 临床上血清总胆红素的正常参考范围为4 .1 ~17 .7 mmol/L[2] , [3 ~5] 其浓度过低或过高都会引起严重的生理病理变化 ,快捷准确地测量对于临床诊断和医学研究都有 着重要的作用。 目前,广大患者检测血清胆红素的方法依旧是通过抽血化验这种有创的检验方式,且检验结果反馈 时间长。 近红外光谱技术和化学计量学的发展使得无创检验的实现成为可能,近红外光谱(NIRS )是介 于可见光谱和中红外光谱之间的光谱,其光谱信息主要来源于近红外区域中有机化合物含氢基团(如 [6] C H , O H , N H 等)的振动 ,因而近红外光谱技术具有无损无创、分析速度快、可用于定性 或定量分析、投资少成本低等独特优势。 将其与化学计量学方法相结合应用于生物医学领域,不仅可以 系统全面地反映组织细胞生理病理的信息,突出个体间的微小差异,而且能够充分利用全波段或多波长 光谱数据建立回归模型,实现对目标样本准确快速地定性与定量分析。 [7,8] [9,10] 然而,国