基于表面增强拉曼光谱的炎症性肠病无创诊断

来源：上海理工大学学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：郑雨晴，杜鹏，王晓蕾，杨荟楠

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海交通大学医学院附属新华医院，上海 200092,同济大学附属第十人民医院，上海 200072,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093

摘要：炎症性肠病（IBD）包括溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD），大多数IBD患者需要结合侵入性内镜检查、临床和组织病理学检查才能确诊，目前缺乏便捷且无创的IBD诊断方法。针对这一现状，发展一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）的IBD无创诊断方法。利用SERS技术对210名IBD患者（127名CD，83名UC）和48名健康对照者(HC)的尿液样本进行检测。通过分析IBD、CD患者和HC尿液样本的平均SERS，发现IBD、CD患者和HC之间的一些主要拉曼峰的拉曼强度存在明显差异。为验证这些发现并构建有效的诊断模型，基于主成分分析（PCA）-支持向量机（SVM）建立预测模型对IBD/HC、CD/HC进行分类研究。经过leave-one-patient-out交叉验证（LOPOCV），IBD/HC、CD/HC分类模型的准确率分别为83.33%和83.43%。基于SERS对患者尿液样本进行检测可以有效识别IBD患者和HC的代谢变化，有望为临床IBD患者开发一种无创、快速、准确的预检方法。

关键词：表面增强拉曼光谱;IBD;尿液;无创诊断;PCA-SVM

基金资助：国家自然科学基金资助项目（52376161）