System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于甲基化水平的多癌种检测系统及电子设备技术方案_技高网

一种基于甲基化水平的多癌种检测系统及电子设备技术方案

技术编号:40185267 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-26 23:49
本发明专利技术提供了一种基于甲基化水平的多癌种检测系统及电子设备,属于医疗检测领域,系统包括:样本采集模块,用于采集待测目标的外周静脉血,得到待测样本;甲基化水平提取模块,与样本采集模块连接,用于提取待测样本的循环游离DNA甲基化水平;预测模块,与甲基化水平提取模块连接,用于根据待测样本的循环游离DNA甲基化水平,采用多癌种检测模型,确定待测样本的类型;类型为肺癌、肝癌、肠癌或健康;多癌种检测模型为预先采用训练样本集对XGBoost进行训练得到的;训练样本集中包括多个训练样本的循环游离DNA甲基化水平及各训练样本的类型。本发明专利技术实现了多个癌种(肺癌、肠癌、肝癌)的精准检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗检测领域,特别是涉及一种基于甲基化水平的多癌种检测系统及电子设备


技术介绍

1、通常,恶性肿瘤从超早期阶段的分子癌变到中晚期阶段的组织癌变,历时超过10年。在这期间,恶性肿瘤从单个细胞生长到近百万的癌变组织,会经过三个阶段。如果能够在长达10年的最佳预防时期,和长达3年的最佳治疗时期介入,无疑会极大提高肿瘤全流程的诊疗效率。但是由于肿瘤含量非常少,很难通过传统的标记物和影像学检出方法检出,液体活检在基因层面对癌症进行筛查,因此可以检测到早期和超早期的变化。

2、液体活检技术通过血液、唾液、尿液等体液样本对肿瘤信号进行循环肿瘤细胞(circulating tumor cell,ctc)、循环游离dna(circulating cell-free dna,cfdna)、外泌体和微小核糖核酸检测分析,其他前两种研究比较成熟,但是循环肿瘤细胞的量非常少,临床上通常检测循环游离dna。循环游离dna中包含点突变、结构变异、拷贝数变异等基因组变异和dna甲基化,两者相比甲基化具有绝对优势:首先,基因组变异检测方法的极限在0.1%-0.5%质检,而早期患者的cfdna浓度一般在0.008%左右,两者存在数量级上的差异,因此通过基因组变异检测的方法灵敏性有限;其次,dna甲基化发生在肿瘤早期具有组织特异性;再者,体细胞变异通常局限于肿瘤组织亚群,而dna甲基化在更大的基因组区域内是一致的,更广泛的存在于相同类型的肿瘤中,其结果更稳定。因此,dna甲基化数据在多个癌种早期筛查方面具有极大的潜在价值,与传统方法相比具有无创、实时动态监测、克服肿瘤异质性、可重复采样、便于连续取样、一次性可检测多种癌型等优点,不同人群中筛查的准确率也有了明显的提升,可辅助临床肿瘤的早期筛查与诊断。

3、目前临床上传统的检测方法有影像学、血清学、组织活检等方法。影像学筛查方法主要基于ct、b超、钼靶、胃肠镜等影像学仪器进行检测,其检出时间的下限为已经产生一定大小的病变肿瘤组织,其检测的准确性和特异性均较好,可作为诊断的金标准,但是胃镜、肠镜给患者带来极大的痛苦,不适合大范围筛查。组织活检主要针对实体瘤,常规检查的样本来源于肿瘤组织,但是由于异质性,组织活检存在很多局限性。血清学主要是基于afp、cea等多种血清标志物,但血清标志物假阳性高,检测效率低。虽然基于液体活检的早筛技术已经取得了很大的进步,但是目前只有肠癌产品已上市,广泛应用于临床检测中,其余癌型产品还处于研发阶段,急需一种取样简单、无创、一次性可以覆盖多种癌型(肺癌、肠癌、肝癌)的早筛产品。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种基于甲基化水平的多癌种检测系统及电子设备,可实现多个癌种的高精度检测。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种基于甲基化水平的多癌种检测系统,包括以下模块。

3、样本采集模块,用于采集待测目标的外周静脉血,得到待测样本。

4、甲基化水平提取模块,与所述样本采集模块连接,用于提取所述待测样本的循环游离dna甲基化水平;所述循环游离dna甲基化水平包括多个基因的甲基化水平。

5、预测模块,与所述甲基化水平提取模块连接,用于根据所述待测样本的循环游离dna甲基化水平,采用多癌种检测模型,确定所述待测样本的类型;所述类型为肺癌、肝癌、肠癌或健康;所述多癌种检测模型为预先采用训练样本集对xgboost进行训练得到的;所述训练样本集中包括多个训练样本的循环游离dna甲基化水平及各训练样本的类型。

6、为实现上述目的,本专利技术还提供了一种电子设备,包括存储器及处理器。

7、所述存储器用于存储多癌种检测模型;所述多癌种检测模型为预先采用训练样本集对xgboost进行训练得到的;所述训练样本集中包括多个训练样本的循环游离dna甲基化水平及各训练样本的类型。

8、所述处理器与所述处理器连接,所述处理器中包括样本采集模块、甲基化水平提取模块及预测模块。

9、所述样本采集模块用于采集待测目标的外周静脉血,得到待测样本。

10、所述甲基化水平提取模块分别与所述样本采集模块及所述存储器连接,用于提取所述待测样本的循环游离dna甲基化水平;所述循环游离dna甲基化水平包括多个基因的甲基化水平。

11、所述预测模块与所述甲基化水平提取模块连接,用于根据所述待测样本的循环游离dna甲基化水平,采用多癌种检测模型,确定所述待测样本的类型;所述类型为肺癌、肝癌、肠癌或健康。

12、根据本专利技术提供的具体实施例,本专利技术公开了以下技术效果:本专利技术提取待测样本的循环游离dna甲基化水平,根据待测样本的循环游离dna甲基化水平,采用预先训练好的多癌种检测模型确定待测样本的类型(肺癌、肝癌、肠癌或健康),其中,多癌种检测模型基于xgboost构建,能够同时检测多个癌种(肺癌、肠癌、肝癌),并提高了检测精度。

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【技术保护点】

1.一种基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述基于甲基化水平的多癌种检测系统包括:

2.根据权利要求1所述的基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述甲基化水平提取模块包括:

3.根据权利要求1所述的基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述基于甲基化水平的多癌种检测系统还包括:

4.根据权利要求3所述的基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述XGBoost的参数包括通用参数、提升参数和学习任务参数;

5.根据权利要求4所述的基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述通用参数包括:学习率、最大深度、树的棵树、结点分类阈值、样本采样比例、构造每棵树时列的子采样率及正则化参数。

6.根据权利要求4所述的基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述通用参数调优子模块采用网格搜索方式对通用参数进行调优。

7.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器及处理器;

【技术特征摘要】

1.一种基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述基于甲基化水平的多癌种检测系统包括:

2.根据权利要求1所述的基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述甲基化水平提取模块包括:

3.根据权利要求1所述的基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述基于甲基化水平的多癌种检测系统还包括:

4.根据权利要求3所述的基于甲基化水平的多癌种检测系统,其特征在于,所述xgboost的参数包括通用...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡丽丽刘文冷雪张怡然郝艳同陈慧娟周启明
申请(专利权)人:北京求臻医疗器械有限公司
类型:发明
国别省市:

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