基于拉曼光譜技術(shù)的丙型肝炎病毒感染血清檢測

于琪

【摘要】目的 探討基于拉曼光譜技術(shù)的丙型肝炎病毒感染血清檢測。方法遴選2020年5月到2019年4月本院254例HCV患者作為觀察組606例非HCV患者或者攜帶者劃分為對照組，對基于拉曼光譜技術(shù)的丙型肝炎病毒感染血清檢測。結(jié)果 利用PLS算法和SVM將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理出最終結(jié)果，繪制成ROC曲線后對數(shù)據(jù)進(jìn)行更明顯的呈現(xiàn)，曲線面積為0.9721，說明統(tǒng)計(jì)學(xué)方法可靠，特異度經(jīng)計(jì)算為96.7941%，靈敏度94.1456%，準(zhǔn)確率為97.4564%。結(jié)論 血清拉普曼技術(shù)對丙型肝炎患者的檢測具有較高的靈敏度、特異度以及準(zhǔn)確率，可推廣。

【關(guān)鍵詞】拉曼光譜;丙型肝炎;乙型肝炎;感染

丙型肝炎（HCV）在臨床上具有極高的感染性，同時(shí)具有較強(qiáng)的潛伏性，患者感染后并不能及時(shí)意識到感染發(fā)生，在與人日常生活中易發(fā)病毒傳染現(xiàn)象的發(fā)生，若并未采取有效的治療手段，則極易誘發(fā)HCV系列的肝硬化，并繼發(fā)肝癌。因此HCV的早期診斷具有極高的臨床意義[1]。現(xiàn)階段對HCV的階段主要以HCV的抗原、抗體交叉檢測或者HCV核糖核苷酸檢測診斷。HCV抗體的診斷受到病毒感染時(shí)間以及患者自身免疫水平的影響。HCV抗原檢測可應(yīng)用于慢性HCV患者中。而HCV核糖核苷酸檢測是準(zhǔn)確率最高的診斷方式，但因試驗(yàn)條件所限無法做到全面普及。本文針對拉普光譜技術(shù)的診斷方式對HCV早期診斷予以血清學(xué)檢測。

1資料和方法

1.1 一般資料

遴選2020年5月到2019年4月本院254例HCV患者作為觀察組，患者的血清均以取樣，并以反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)對其進(jìn)行核糖核苷酸定量檢測，診斷結(jié)果說明HCVRNA的診斷高于檢測最小值（5×10?） 。606例非HCV患者或者攜帶者劃分為對照組，涵蓋400例健康志愿者，124例HBV感染患者（乙肝對照組），82例患者均采取HBV脫氧核糖核苷酸檢測（細(xì)菌感染對照組），利用HCV與HIV抗體進(jìn)行梅毒血清學(xué)檢測，診斷結(jié)果為陰性。124例HBV均采用HBV核糖核苷酸檢測，對HCV于HIV抗體檢查后，結(jié)果呈現(xiàn)為陰性，健康對照組與乙肝對照組并無特殊性疾病或者藥物既往史。血?dú)夥治雠c各項(xiàng)臨床指征并未出現(xiàn)特性變化。82例患者多表現(xiàn)為常規(guī)細(xì)菌感染，在HCV、HBV以及HIV的檢驗(yàn)中均表現(xiàn)為陰性，而試驗(yàn)人群更詳盡的資料可見表1。

1.2 儀器選擇

激光拉曼光譜儀;開放式顯微鏡。

1..3 取樣

囑體檢者禁食與次日清晨空腹參加體檢，首先取樣靜脈血5ml與無異常成分的潔凈試管中，待血液發(fā)生凝固反應(yīng)后，放入3000r/min離心機(jī)中進(jìn)行離心，離心時(shí)間為10min，取無血液成分的血清于零下80℃的EP管中保存，待30min后血清成分充分被溶解，利用毛細(xì)玻璃管（0.3mm×100支）吸取血清少許進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.4 檢驗(yàn)方法

檢驗(yàn)開始前，需對儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)校對和標(biāo)本檢測，利用激光拉曼分光儀在532nm處產(chǎn)生激光，將光譜反應(yīng)進(jìn)行記錄。將沒分毛細(xì)管內(nèi)的血液樣本分別進(jìn)行測量，并在50倍的物鏡下將拉曼光譜進(jìn)行記錄。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

觀察組與對照組患者的血清樣本均在拉曼光譜儀下進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，以最小二除法扣除熒光背景的影響。連origin2018對比拉普曼光譜數(shù)據(jù)間的不同，將主要成分進(jìn)行提取分離，對2組血清的特異性表現(xiàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

利用PLS算法和SVM將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理出最終結(jié)果，繪制成ROC曲線后對數(shù)據(jù)進(jìn)行更明顯的呈現(xiàn)，曲線面積為0.9721，說明統(tǒng)計(jì)學(xué)方法可靠，特異度經(jīng)計(jì)算為96.7941%，靈敏度94.1456%，準(zhǔn)確率為97.4564%。

3 討論

拉曼光譜主要應(yīng)用于對物質(zhì)成分的檢測，主要原理是通過激光入射到待測樣本中，利用能量的轉(zhuǎn)動能級與振動能級的變化與差異將其變?yōu)榉菑椥陨⑸涔猓⑸涔馄諈^(qū)別于入射光譜，在波長的變化中的表現(xiàn)被稱為“拉曼位移”。待測物質(zhì)在表現(xiàn)出來的拉曼位移具有一定的成像效果，可用于觀測，亦被稱為“拉曼光譜”。因此不同物質(zhì)表現(xiàn)出不同的“拉曼光譜”有助于人們對物質(zhì)成分進(jìn)行計(jì)算和分析。但在“拉曼光譜”的實(shí)際應(yīng)用中常因本身的熒光效應(yīng)干擾到物質(zhì)檢測的正確率，一度成為此項(xiàng)檢測方法發(fā)展的桎梏。但在多年來科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步下，“拉曼光譜”得到光線領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域等核心技術(shù)的結(jié)合與輔助，迅速成為檢測樣本成分的主流檢測方法，因其均有操作簡單，可有效檢測微量物質(zhì)因此受到醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域人士的廣泛青睞[2]。

光譜中的信息呈現(xiàn)依據(jù)主要是根據(jù)譜峰的相對強(qiáng)度變化與光譜形狀變化，譜峰的強(qiáng)度通常與激光功率的漲落與聚集有所關(guān)聯(lián)，在圖像進(jìn)行歸一處理后可消解試驗(yàn)中微小差異為試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性帶來的影響，本次調(diào)查中將拉曼光譜產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到了HCV感染者與非HCV感染者在譜峰表現(xiàn)中較為類似，但出現(xiàn)不同的強(qiáng)度表現(xiàn)。這說明了人體在被HCV病毒感染后，血清中出現(xiàn)了HCV抗原、抗體。說明了在對HCV的檢測中可能出現(xiàn)慢性病毒感染致使血清出現(xiàn)異常生理病理變化。

本篇研究對HCV感染者血液樣本與非HCV感染者的血液樣本采取拉普光譜學(xué)檢測，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析的原理將丙型肝炎的診斷模型進(jìn)行構(gòu)建。與表面的拉曼光譜相比較，拉曼光譜可通過降低試驗(yàn)耗材并以簡單的方式完成診斷。由于血液中的成分具有不同的“拉曼位移”，因此根據(jù)不同的診斷中表現(xiàn)出不同類別的“拉曼效應(yīng)”與統(tǒng)計(jì)學(xué)方法相結(jié)合后，可對血清成分中的抗原、抗體進(jìn)行計(jì)量分析，實(shí)現(xiàn)對HCV感染者的血清學(xué)檢測分析，且特異度與靈敏度表現(xiàn)較高。

綜上所述，拉曼光譜與統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的有效結(jié)合，能夠較好區(qū)分開HCV感染患者與非HCV感染患者的血清學(xué)區(qū)別，此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展可有助于HCV感染的診斷。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜馨，孫曉榮，劉翠玲，李敬琪，李睿雯.拉曼光譜結(jié)合偏最小二乘法對食用油品質(zhì)快速檢測研究[J].中國釀造，2019，38（12）：171-174.

[2]李健，丁靜，劉曉雷，唐斌，白雪，王洋，李仕存，劉明遠(yuǎn)，王學(xué)林. 基于表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析建立旋毛蟲病快速檢測方法[C]. 中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會獸醫(yī)食品衛(wèi)生學(xué)分會.中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會獸醫(yī)食品衛(wèi)生學(xué)分會第十五次學(xué)術(shù)交流會論文集.中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會獸醫(yī)食品衛(wèi)生學(xué)分會：中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會，2019：72.