[發(fā)明專利]一種基于人體血漿自體熒光光譜檢測肺結(jié)核疾病的方法

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• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111175261A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱建華;王悅錚;陳雪融
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種檢測人體血漿自體熒光光譜的特征峰、并結(jié)合多變量統(tǒng)計分析方法進行肺結(jié)核疾病診斷的方法及其應(yīng)用，包括以下步驟：采集受試者的空腹靜脈血液，離心處理分離出血漿，使用熒光分光光度計測量血漿的自體熒光光譜，對測得的熒光光譜進行二階導(dǎo)數(shù)處理、根據(jù)其特征峰初步篩查肺結(jié)核病患者，利用多變量統(tǒng)計分析方法處理熒光光譜數(shù)據(jù)獲得與肺結(jié)核疾病特征對應(yīng)的得分數(shù)據(jù)、將得分數(shù)據(jù)與自建數(shù)據(jù)庫中的判別參數(shù)或判別方程進行比對，診斷出受試者是否患肺結(jié)核疾病。本發(fā)明所提出的檢測方法采樣方便，檢測快速，診斷靈敏度、特異性及準確度高，成本低，可為肺結(jié)核疾病的診斷提供一種新型的檢測方法，具有重要的社會經(jīng)濟價值及臨床應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)疾病診斷領(lǐng)域。具體是通過檢測人體血漿自體熒光光譜的特征峰，并結(jié)合多變量統(tǒng)計分析方法進行肺結(jié)核疾病診斷的方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

肺結(jié)核病的傳播途徑以空氣為主，可通過人們咳嗽、打噴嚏的飛沫傳播，它是全球傳染病的頭號殺手，也是世界上十大死亡原因之一。據(jù)世界衛(wèi)生組織報道，每年約有數(shù)百萬例的新肺結(jié)核病例出現(xiàn)，僅2017年就有約1000萬人感染肺結(jié)核病，130萬人死于肺結(jié)核。世界衛(wèi)生組織還將3月24號定為“世界防治結(jié)核病日”。中國作為世界結(jié)核病高負擔(dān)國家之一，每年肺結(jié)核病患者數(shù)量居全球第二。目前，結(jié)核病的臨床診斷主要依靠結(jié)核分枝桿菌痰涂片檢查、胸部X光片檢查、纖維支氣管鏡檢查等，這些方法分別存在獲取診斷結(jié)果時間長、入侵式檢查、對人體有X射線輻射危害、診斷靈敏度不高、檢查費用昂貴等缺點。

熒光光譜技術(shù)可用來檢測體液(即血液、尿液或汗液)中生物標志物的變化，可以為快速檢測異常體液和診斷疾病提供一種新的思路和方法。光譜學(xué)診斷的價值在于，光譜診斷技術(shù)能直接檢測人體體液中一些生物分子的光譜學(xué)特征，獲得與其結(jié)構(gòu)有關(guān)的特征性光譜，能揭示體液中分子結(jié)構(gòu)的內(nèi)部信息。因此，人體的組織器官在惡變過程中（甚至在發(fā)病早期），其內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)或含量將發(fā)生不同程度的改變，將產(chǎn)生一些異常代謝，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的改變或含量的增多或減少，對這些變化進行檢測，可以達到檢測疾病甚至是篩查早期疾病的目的。

血漿中存在大量能夠產(chǎn)生熒光的生物大分子，如煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）、黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、核黃素、磷脂、血卟啉、原卟啉等內(nèi)源性熒光物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)的改變，能夠反映組織細胞在功能、形態(tài)、以及微觀環(huán)境上的變化。因此，通過檢測血漿的自體熒光光譜，可提供組織細胞病變以及代謝異常的信息，為疾病診斷提供一定的光譜學(xué)依據(jù)，進而可初步篩查相關(guān)疾病。

目前，熒光光譜技術(shù)已有應(yīng)用于肺癌、乳腺癌、胃癌和白血病診斷的報道，而將熒光光譜技術(shù)與人體血漿的自體熒光光譜結(jié)合起來對肺結(jié)核疾病進行識別診斷，國內(nèi)外均未見相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對目前臨床診斷肺結(jié)核方法中存在診斷靈敏度不高、檢查費用昂貴、獲取診斷結(jié)果時間長和入侵式檢查的問題, 提出了一種利用血漿自體熒光光譜進行肺結(jié)核疾病檢測的方法及其應(yīng)用。它先對人體血液進行無菌條件下的血漿離心處理，得到處于生理狀態(tài)下的血漿溶液，采用熒光分光光度計測量獲得血漿的自體熒光光譜，通過檢測人體血漿自體熒光光譜的特征峰，并結(jié)合多變量統(tǒng)計分析方法（如主成分分析方法PCA和線性辨別法LDA）對肺結(jié)核疾病進行診斷。

由于采用熒光光譜技術(shù)獲得的樣品熒光光譜信號比拉曼光譜信號高幾個數(shù)量級，避免了拉曼散射截面低、光譜信號微弱、檢測信噪比低的問題。通過采集一定數(shù)量的健康人和肺結(jié)核患者的血漿自體熒光光譜，建立血漿自體熒光光譜及散點分布圖數(shù)據(jù)庫，根據(jù)受試者血漿自體熒光光譜的二階導(dǎo)數(shù)特征峰，初步篩查肺結(jié)核患者，再利用多變量統(tǒng)計分析方法（如主成分分析法PCA和線性判別法LDA）計算獲得受試者的PCA的得分數(shù)據(jù),最后通過將受試者的PCA得分數(shù)據(jù)與自建數(shù)據(jù)庫中健康人及肺結(jié)核病患者的散點分布圖以及Fisher線性判別方程進行比對，判斷受試者是肺結(jié)核患者還是健康人。

本發(fā)明具有試樣獲取容易、檢測快速、方便、非侵入、成本低、診斷靈敏度及準確度高等優(yōu)點，為肺結(jié)核疾病的臨床診斷提供了一種新型檢測方法。