[發明專利]一種針對血清特性分析與建模方法

在審

• 申請號: 201710405023.4
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107271411A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 魯仁全;張金濤;吳元清
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及醫療科學領域，具體而言，涉及血清光譜分析檢測的方法。

背景技術

隨著社會的發展，科學技術也相應地不斷提高，人們的生活飲食習慣也發生了很大的改變，這導致社會上高血糖、高血脂等疾病的病人俞漸增多，而且還呈現著逐年增高的趨勢，這就需要現在的醫療機構能夠快速準確地診斷出血清中的有關生理指標，而這也是當今生命科學領域急需解決的問題。現在比較成熟的檢測技術還是停留在化學檢測方面，需要對樣本進行多次處理，容易導致血清中所含的生命物質活性降低，使檢測過程所需要的時間大大延長，更大問題是檢測時間的延長影響了檢測結果準確性。現如今國內外醫學領域，很少涉足血清光譜特性的研究，所相關的論文或者科學技術甚少，這就嚴重制約了這方面研究的發展。

發明內容

為了解決快速而又準確地檢測分析血清成分，本發明提出了一種能夠利用三維熒光光譜技術去檢測分析血清的方法，并提出采用采用遺傳算法和BP算法進行預測分析。

一種針對血清三維光譜分析的方法，包括如下步驟：

步驟1，受試者清晨空腹靜脈抽取的方法獲得人體血清樣本，再用純凈水混合稀釋得到血清的樣本，讓光源的光透過激發光單色器生成激發光波長，樣品血清中的熒光物質被激發后產生熒光；

步驟2，激發光與發射光探頭呈直角排列，讓熒光通過發射光單色器作用于檢測器上，得到相應的電信號，經放大后記錄下來，如附圖1所示。再以曲線或者數字的形式顯示出來，利用插值法去除三維熒光光譜中的瑞利散射光，保留熒光光譜中有用的熒光信息；

步驟3，利用S-G多項式平滑法對處理后的三維光譜曲面數據預處理，將二維S-G平滑法移動窗口內的數據向量矩陣擴展為數據矩陣，通過窗體內的非中心點來；

步驟4，利用平行因子算法(PARAFAC)構建三維模型，然后基于相關系數分析的局部回歸方法，提取三維光譜中的相關系數分析，采用GA-BP建模的方法，進行分析預測

更進一步的，使用瑞利散射山峰兩側的數據點來擬合散射帶的數據點。

具體首先是確定散射的區域，散射區域一般分布在發射波長等于1倍或者2倍激發波長處及其鄰近區域(±10～15nm)。確定了散射區域后，將這兩個山峰帶區域的熒光數據置零，根據散射帶兩側的數據來擬合出散射帶的熒光光譜數據。其中處理三維熒光光譜數據時選用低次且足夠光滑的樣條插值，

更進一步的，處理光譜數據時，會在光譜的待處理點前后選取一段數據，連續奇數個點構成一個窗口，并且使點處理點位于窗口中心，用這奇數個點去擬合窗口的中心點，將窗口從前往后依次移動一位，重復上述過程。

其具體的方法是在三維熒光光譜中選取一個矩陣平滑窗口，使得窗口包含(2p+1)×(2q+1)個數據點，其窗口的數據點可以表示為：

(a_-p，b_-q，x(a_-p，b_-q，))…(a_-p，b₀，x(a_-p，b₀，))，…，(a_-p，b_q，x(a_-p，b_q，))

.....

(a₀，b_-q，x(a₀，b_-q，))…(a₀，b₀，x(a₀，b₀，))，…，(a₀，b_q，x(a₀，b_q，))

.....

(a_p，b_-q，x(a_p，b_-q，))…(a_p，b₀，x(a_p，b₀，))，…，(a_p，b_q，x(q_p，b_q，))