Fast screening using attenuated total reflectance- fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy of patients based on D-dimer threshold value

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作者
Bruna Brun,Márcia H.C. Nascimento,Pedro Augusto Costa Dias,Wena Dantas Marcarini,Maneesh N. Singh,Paulo R. Filgueiras,Paula Frizera Vassallo,Wanderson Romão,José Geraldo Mill,Francis L. Martin,Valério Garrone Baraúna
出处
期刊:Talanta [Elsevier BV]
卷期号:269: 125482-125482 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.talanta.2023.125482
摘要

Attenuated Total Reflectance-Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy is an emerging technology in the medical field. Blood D-dimer was initially studied as a marker of the activation of coagulation and fibrinolysis. It is mainly used as a potential diagnosis screening test for pulmonary embolism or deep vein thrombosis but was recently associated with COVID-19 severity. This study aimed to evaluate the use of ATR-FTIR spectroscopy with machine learning to classify plasma D-dimer concentrations. The plasma ATR-FTIR spectra from 100 patients were studied through principal component analysis (PCA) and two supervised approaches: genetic algorithm with linear discriminant analysis (GA-LDA) and partial least squares with linear discriminant (PLS-DA). The spectra were truncated to the fingerprint region (1800–1000 cm−1). The GA-LDA method effectively classified patients according to D-dimer cutoff (≤0.5 μg/mL and >0.5 μg/mL) with 87.5 % specificity and 100 % sensitivity on the training set, and 85.7 % specificity, and 95.6 % sensitivity on the test set. Thus, we demonstrate that ATR-FTIR spectroscopy might be an important additional tool for classifying patients according to D-dimer values. ATR-FTIR spectral analyses associated with clinical evidence can contribute to a faster and more accurate medical diagnosis, reduce patient morbidity, and save resources and demand for professionals.
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