[發明專利]結直腸癌的相關預測系統、電子設備和存儲介質

在審

• 申請號: 201910519062.6
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN112080565A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 韓書文
• 申請（專利權）人: 韓書文
• 主分類號: C12Q1/6886
• 分類號: C12Q1/6886;C12Q1/6895;C12Q1/689;C12Q1/6869;G01N30/02;G16B40/10;G16B40/30;G16B40/00
• 代理公司: 杭州創智卓英知識產權代理事務所(普通合伙) 33324
• 代理人: 鄭思思

1.一種結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，其包括：

采集單元，用于采集并存儲相關人員的糞便，稱為糞便標本；

分析單元，用于對所述糞便進行分析，獲取分析樣本，所述分析樣本包括微生物信息和微生物代謝物信息中的一種或多種；

處理單元，用于根據所述分析樣本和機器學習模型構建預測模型，并根據目標樣本和所述預測模型獲取預測結果，所述目標樣本對目標人員的糞便進行分析得到的樣本。

2.如權利要求1所述的結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，所述采集單元包括離心管，將所述糞便置于離心管中，并以第一預設速度離心第一預設時間后將上清液和沉淀分裝，保存冰箱備用。

3.如權利要求2所述的結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，所述第一預設速度為1800-2500轉/分鐘；或/和所述第一預設時間為4-8分鐘。

4.如權利要求1所述的結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，當所述分析樣本包括微生物信息時，所述微生物信息為真菌豐度、真菌多樣性、真菌群落結構、細菌豐度、細菌多樣性以及細菌群落結構中的一種或多種。

5.如權利要求4所述的結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，對糞便中的物生物進行分析時，所述分析單元包括：

糞便基因組提取試劑盒，用于對所述糞便樣本的微生物基因組DNA進行提取，提取的微生物基因組DNA稱為DNA樣品；

紫外分光光度計，用于判斷所述DNA樣品的濃度；

瓊脂糖凝膠電泳，用于判斷所述DNA樣品的純度；

PCR擴增儀，用于對所述DNA樣品進行PCR擴增，得到PCR擴增產物；

對PCR擴增產物進行DGGE雙向測序分析，得到測序的原始數據，對測序的原始數據進行質量控制，所述質量控制包括進行拼接、過濾以舍棄低質量序列，去除雜合序列，最終獲得用于分析的優質序列；

采用QIIME將優質序列進行OTU聚類，得到多個OUT單元，對得到的每個OUT單元的代表序列做物種注釋，得到微生物信息。

6.如權利要求5所述的結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，所述雙向測序的區域為細菌16S rRNA可變區或/和真菌ITS區的基因序列。

7.如權利要求1所述的結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，當所述分析樣本包括微生物代謝物信息時，所述微生物信息為微生物代謝物組學分析信息。

8.如權利要求7所述的結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，對微生物代謝物進行分析時，所述分析單元包括：

研磨機，用于將加入預冷的甲醇水溶液后的糞便樣本進行研磨；

玻璃衍生瓶，用于盛放研磨后的糞便樣本的上清；

離心濃縮儀，用于將所述上清揮干；

震蕩培養箱，用于將加入甲氧胺鹽酸吡啶溶液的玻璃衍生瓶放入所述震蕩培養箱中進行肟化反應，最終形成微生物代謝物分析樣品；

GC/MS分析，用于對所述微生物代謝物分析樣品進行組學分析。

9.如權利要求1所述的結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，所述機器學習模型為隨機森林模型、決策樹模型、邏輯回歸模型以及深度學習模型中的任一種。

10.如權利要求1-9任一項所述的結直腸癌的相關預測系統，其特征在于，所述預測模型為針對高危人群的早期篩查模型；

所述相關人員為高危人群，所述高危人群為年齡在40歲以上、有大便隱血陽性、有腸癌家族史以及有腸息肉病史中的一種或多種；

選取多個相關人員，并根據是否發生腸癌對所述相關人員進行分組；以是否發生腸癌對每個相關人員進行標注，即為每個相關人員的分析樣本設置一個標簽，所述標簽即為分析樣本對應的相關人員是否發生腸癌；

將多個相關人員對應的分析樣本分為訓練樣本和測試樣本，對所述機器學習模型進行訓練和測試，最終得到早期篩查模型；

所述預測結果為目標樣本是否發生腸癌。