基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具，包括：生物芯片和存储介质；存储介质与所述生物芯片进行数据交互，用于在所述存储介质内存储的程序被所述生物芯片加载时执行以下步骤：利用乳腺癌鉴别模型对待诊断患者的唾液的凝集素芯片数据进行鉴别，确定所述待诊断患者是否为乳腺癌患者。本发明专利技术所述的乳腺癌识别工具，通过采集待检测人员的唾液进行识别，具有采样方便特点；通过乳腺癌诊断模块对待诊断患者的唾液进行鉴别，确定所述待诊断患者是否为乳腺癌患者，能够快速鉴别受试者是否患有乳腺癌；本发明专利技术所述的乳腺癌识别工具全面使用了凝集素数据，具有检测灵敏度高的优点。高的优点。高的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具及系统


[0001]本专利技术涉及生物计算机领域，尤其涉及一种基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具及系统。

技术介绍

[0002]乳腺癌是世界范围内常见的恶性肿瘤之一，严重威胁着女性的健康。最新统计数据显示中国女性乳腺癌的总体发病率呈明显上升趋势，死亡率居高不下。已有的唾液癌症筛查主要通过凝集素芯片进行，凝集素(Lectin)是非免疫来源的、不具有酶活性的一类糖结合蛋白，能专一地识别某一特殊结构的单糖或聚糖中特定的糖链序列并与之结合，而凝集素芯片是一种将各种不同来源的凝集素固定于环氧化修饰的芯片片基上制成的生物芯片。
[0003]现有的凝集素芯片鉴别癌症的方法主要是：选定对照组，将待检测临床样本的凝集素芯片结果同健康对照组的凝集素芯片结果进行对比，得到每种凝集素的Fold
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change值，以Fold
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change>1.5和Fold
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change<0.67作为选择标准，Fold
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change>1.5为上调糖链，Fold
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change<0.67为下调糖链，筛选出表达上调和下调的糖链组合，利用这些糖链的组合来判断某种癌症。这种方法应用了显示糖链结构上调或下调的凝集素数据，复杂情景下缺乏实际应用价值。
[0004]因此，一种准确性高的乳腺癌识别系统亟待研发。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具及系统，用于解决前述技术问题中的至少一个。
[0006]具体地，其技术方案如下：
[0007]一种基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具，包括：
[0008]生物芯片；
[0009]存储介质，与所述生物芯片进行数据交互，用于在所述存储介质内存储的程序被所述生物芯片加载时执行以下步骤：
[0010]利用乳腺癌鉴别模型对待诊断患者的唾液的凝集素芯片数据进行鉴别，确定所述待诊断患者是否为乳腺癌患者。
[0011]所述测试装置还包括：采集预处理模块；
[0012]所述采集预处理模块，包括：
[0013]采集组件采集所述唾液样本，用于获取预处理后的唾液样本；
[0014]处理组件，与所述采集组件进行数据交互，用于对所述预处理后的唾液样本进行处理，获得所述凝集素芯片数据；
[0015]所述处理组件与所述存储介质进行数据交互，用于将所述凝集素芯片数据存储在所述存储介质内。
[0016]所述采集组件采集所述唾液样本，用于通过执行如下步骤，获取所述预处理后的唾液样本：
[0017]将收集到的全唾液经离心后，吸取上清弃去沉淀；
[0018]将所述上清再经过滤后，经荧光染料标记后，去掉游离荧光，得到荧光标记的预处理后的唾液样本。
[0019]所述处理组件与所述存储介质进行数据交互，用于通过执行如下步骤，获得所述凝集素芯片数据；
[0020]所述凝集素芯片数据发送至所述存储介质内：
[0021]将点制好的凝集素芯片的玻片进行清洗，得到清洁后的凝集素芯片；
[0022]将清洁后的凝集素芯片与封闭缓冲液在芯片杂交盒中孵育，进行旋转反应，得到封闭后的凝集素芯片；
[0023]将所述荧光标记的预处理后的唾液样本与孵育缓冲液混匀，配置成上样体系，并均匀加载在盖玻片上；
[0024]将封闭后的凝集素芯片至于所述盖玻片上，进行避光旋转孵育，孵育结束后清洗玻片，离心甩干，得到待扫描芯片；
[0025]扫描所述待扫描芯片，将芯片扫描结果经过图像分析后，进行数据的归一化处理，获得所述凝集素芯片数据。
[0026]一种基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别系统，包括：
[0027]数据采集模块，用于根据唾液样本获取凝集素芯片数据；
[0028]模型构建模块，与所述数据采集模块进行数据交互，用于利用所述凝集素芯片数据形成分类标签和特征，从而构建和训练乳腺癌鉴别模型；
[0029]如上所述的乳腺癌识别工具，与所述数据采集模块进行数据交互，用于利用已训练的乳腺癌鉴别模型对待诊断患者的唾液进行鉴别，确定所述待诊断患者是否为乳腺癌患者。
[0030]所述数据采集模块，包括：
[0031]采集单元，用于收集唾液样本；
[0032]标记单元，与所述采集单元连接，用于对所述唾液样本进行荧光标记；
[0033]凝集素芯片单元，与所述标记单元连接，用于放置荧光标记后的唾液样本；
[0034]孵育单元，与所述凝集素芯片单元连接，用于孵育放置有荧光标记唾液样本的凝集素芯片单元；
[0035]数据获取单元，与所述孵育单元连接，用于扫描孵育后的凝集素芯片单元后，进行图像分析获取所述凝集素芯片数据；
[0036]所述数据获取单元与所述数据预处理单元连接，用于获取所述归一化后的凝集素芯片数据。
[0037]所述模型构建模块，包括：
[0038]数据预处理单元，与所述数据采集模块进行数据交互，用于将所述凝集素芯片数据进行归一化处理，得到归一化后的凝集素芯片数据；
[0039]数据分类单元，与所述数据预处理单元进行数据交互，用于将所述归一化后的凝集素芯片数据随机排序，获取所述归一化后的凝集素芯片数据的特征和标签，并按照所述
标签随机选取一部分所述归一化后的凝集素芯片数据作为所述乳腺癌鉴别模型的训练集，另一部分所述归一化后的凝集素芯片数据作为所述乳腺癌鉴别模型的测试集；
[0040]构建单元，与所述乳腺癌识别工具连接，用于得到所述训练后的乳腺癌鉴别模型并存储在所述乳腺癌识别工具内。
[0041]所述构建单元与所述数据分类单元连接，用于利用所述特征和标签通过K最近邻算法、支撑向量机、多层感知器、逻辑回归以及随机森林中的任一种算法依据所述凝集素芯片数据构建所述乳腺癌鉴别模型。
[0042]所述构建单元接收所述标签和所述特征，用于通过以下步骤依据所述凝集素芯片数据构建所述乳腺癌鉴别模型：
[0043]根据需要构造N个SVM支持向量机，N为正整数且N≥1；
[0044]将所述数据分类单元中的特征输入所述SVM支持向量机中，通过投票得到所述样本的类别。
[0045]所述模型构建模块，还包括：参数选择与优化单元；
[0046]所述参数选择与优化单元与所述构建单元进行数据交互，用于通过以下步骤对所述乳腺癌鉴别模型进行调整：
[0047]所述参数选择与优化单元与所述构建单元进行数据交互，用于通过以下步骤对所述乳腺癌鉴别模型进行调整：
[0048]所述参数选择与优化单元与所述构建单元进行数据交互，用于通过以下步骤对所述乳腺癌鉴别模型进行调整：
[0049]设置所述SVM支持向量机惩罚系数；
[0050]在进行核函数选取时，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具，其特征在于，包括：生物芯片；存储介质，与所述生物芯片进行数据交互，用于在所述存储介质内存储的程序被所述生物芯片加载时执行以下步骤：利用乳腺癌鉴别模型对待诊断患者的唾液的凝集素芯片数据进行鉴别，确定所述待诊断患者是否为乳腺癌患者。2.根据权利要求1所述的基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具，其特征在于，所述测试装置还包括：采集预处理模块；所述采集预处理模块，包括：采集组件采集所述唾液样本，用于获取预处理后的唾液样本；处理组件，与所述采集组件进行数据交互，用于对所述预处理后的唾液样本进行处理，获得所述凝集素芯片数据；所述处理组件与所述存储介质进行数据交互，用于将所述凝集素芯片数据存储在所述存储介质内。3.根据权利要求2所述的基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具，其特征在于：所述采集组件采集所述唾液样本，用于通过执行如下步骤，获取所述预处理后的唾液样本：将收集到的全唾液经离心后，吸取上清弃去沉淀；将所述上清再经过滤后，经荧光染料标记后，去掉游离荧光，得到荧光标记的预处理后的唾液样本。4.根据权利要求2所述的基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别工具，其特征在于：所述处理组件与所述存储介质进行数据交互，用于通过执行如下步骤，获得所述凝集素芯片数据；所述凝集素芯片数据发送至所述存储介质内：将点制好的凝集素芯片的玻片进行清洗，得到清洁后的凝集素芯片；将清洁后的凝集素芯片与封闭缓冲液在芯片杂交盒中孵育，进行旋转反应，得到封闭后的凝集素芯片；将所述荧光标记的预处理后的唾液样本与孵育缓冲液混匀，配置成上样体系，并均匀加载在盖玻片上；将封闭后的凝集素芯片至于所述盖玻片上，进行避光旋转孵育，孵育结束后清洗玻片，离心甩干，得到待扫描芯片；扫描所述待扫描芯片，将芯片扫描结果经过图像分析后，进行数据的归一化处理，获得所述凝集素芯片数据。5.一种基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于根据唾液样本获取凝集素芯片数据；模型构建模块，与所述数据采集模块进行数据交互，用于利用所述凝集素芯片数据形成分类标签和特征，从而构建和训练乳腺癌鉴别模型；如权利要求1所述的乳腺癌识别工具，与所述数据采集模块进行数据交互，用于利用已训练的乳腺癌鉴别模型对待诊断患者的唾液进行鉴别，确定所述待诊断患者是否为乳腺癌
患者。6.根据权利要求5所述的基于唾液凝集素芯片数据的乳腺癌识别系统，其特征在于：所述数据采集模块，包括：采集单元，用于收集唾液样...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铮，舒健，于汉杰，张宸，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：