[發明專利]一種基于神經網絡的檢測艾滋病病毒的裝置和方法

有效

• 申請號: 202110089190.9
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112683845B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 顧潮江;王全貴;羅備
• 申請（專利權）人: 武漢乾谷光科生物技術有限公司
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3577;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 武漢天領眾智專利代理事務所(普通合伙) 42300
• 代理人: 楊建軍

本發明涉及一種基于神經網絡的檢測艾滋病病毒的裝置，所述裝置包括近紅外分光光度計以及計算機，所述計算機用于接收近紅外分光光度計所獲得的吸收譜圖數據，其特征在于，所述計算機包括基于空白血清吸收譜圖去除背景吸收的模塊、針對去除背景吸收后的光譜數據進行一階微分處理的模塊、將一階微分處理結果分為多段并針對每段進行偏最小二乘算法擬合，針對所有具有艾滋病病毒的吸收譜圖數據確定吸收峰值的模塊、基于所述吸收峰值計算艾滋病病吸收譜圖數據毒濃度的模塊。本發明提供的檢測裝置和檢測方法可以以非常簡單易操作的方式確定艾滋病病毒的濃度，同時還具有非常高的靈敏度，為實現艾滋病的防控提供了新的路線。

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，具體涉及一種基于神經網絡的檢測艾滋病病毒的裝置和方法。

背景技術

艾滋病是由人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus，HIV)感染引起的一種重大威脅人類生命安全的傳染病，艾滋病在我國已流行數十年，目前我國艾滋病疫情形勢嚴峻，感染者人數緩慢上升，僅2018年我國新發感染人數接近15萬。隨著感染者和臨床病人的不斷增加、感染人群的變化，艾滋病檢測工作量逐漸加大。檢測是艾滋病防治的第一步，擴大檢測也是我國長期實施的艾滋病防治策略，只有及時診斷和發現HIV感染者，才能啟動抗病毒治療，減少HIV傳播并改善病人的預后；只有在HIV病毒載量、CD4細胞計數及HIV耐藥及時檢測的保障下，抗病毒治療才能有效實施并取得預期效果。檢測也是監測和血液安全的重要技術保障，評估疫情和防治效果、新發感染判斷、血液安全篩查等都依賴檢測結果。檢測是艾滋病防治不可或缺的科學工具和技術支撐，做好檢測工作對我國艾滋病防治具有非常重要的意義。

目前常用的艾滋病實驗室檢測包括HIV抗體檢測、抗原檢測、核酸檢測。HIV抗體檢測是HIV感染診斷最常見的方法，是判斷HIV感染的間接指標。根據其主要的適用范圍，可將現有HIV抗體檢測方法分為篩檢試驗和確證試驗。初篩主要包括酶聯免疫吸附測定(ELISA)，凝膠顆粒凝集試驗，乳膠凝集試驗，放射免疫試驗和各種快速檢測試驗等。由于初篩特異性不能保證，還需要進行確證實驗，包括免疫印跡試驗(WB)，條帶免疫試驗，放射免疫沉淀試驗(RIPA)及免疫熒光試驗(IFA)等。目前最常用的確證方法是免疫印跡試驗。HIV的抗原檢測主要針對HIV-1的核心結構蛋白，檢測時間早于HIV的抗體，適合早期感染檢測，可以縮短窗口期，一般能在感染后2-3周檢出。HIV核酸檢測主要有實時熒光定量PCR方法、熒光探針PCR法及以焦磷酸化激活聚合酶(PAP)反應為基礎的核酸擴增PCR方法。HIV核酸定量檢測主要基于靶核酸擴增和信號放大兩種方法。病毒載量測定和CD4細胞計數是判斷疾病進展和治療時機、評價療效和預后的兩項重要指標。但基于近紅外吸收譜圖檢測艾滋病病毒的裝置和方法研究尚未被報道。

發明內容

本發明是為了解決上述不足，提供了一種基于神經網絡的檢測艾滋病病毒的裝置和方法。具體而言，為了實現本發明的目的，本發明擬采用如下的技術方案：

本發明一方面涉及一種基于神經網絡的檢測艾滋病病毒的裝置，所述裝置包括近紅外分光光度計以及計算機，所述計算機用于接收近紅外分光光度計所獲得的吸收譜圖數據，其特征在于，所述計算機包括基于空白血清吸收譜圖去除背景吸收的模塊、針對去除背景吸收后的光譜數據進行一階微分處理的模塊、將一階微分處理結果分為多段并針對每段進行偏最小二乘算法擬合，針對所有具有艾滋病病毒的吸收譜圖數據確定吸收峰值的模塊、基于所述吸收峰值計算艾滋病病吸收譜圖數據毒濃度的模塊。

在本發明的一個優選實施方式中，所述吸收峰值包括1582nm、1810nm和2363nm處的吸收峰值。

在本發明的一個優選實施方式中，基于所述吸收峰值計算艾滋病病毒濃度的模塊是指基于吸收峰值分別計算艾滋病病毒濃度并且基于算術平均值確定艾滋病病毒濃度的模塊。

在本發明的一個優選實施方式中，所述計算機包括基于標準溶液吸收譜圖數據獲取吸收峰值與艾滋病病毒濃度標準曲線的模塊。