專利名稱：肝纖維化檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及肝纖維化研究技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及肝纖維化檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前臨床采用的肝纖維化肝硬化的診斷方法大致有如下幾種(1)金標(biāo)準(zhǔn)肝穿， 即對(duì)肝臟組織活檢后病理讀片，對(duì)肝纖維化進(jìn)行分期；常用方法中，乙肝例如分為SO、Si、 S2、S3、S4共5期(中國(guó)乙肝病理評(píng)分標(biāo)準(zhǔn))，丙肝例如分為F0、FU F2、F3、F4共5期 (Metavir評(píng)分)；該方法屬于有創(chuàng)診斷方法；( 血清檢測(cè)，目前已經(jīng)有十幾個(gè)血清學(xué)指標(biāo)模擬的診斷模型，這些模型根據(jù)不同的血清學(xué)生化指標(biāo)的組合，用數(shù)學(xué)計(jì)算(例如統(tǒng)計(jì)回歸方法)得出數(shù)學(xué)公式；C3)影像檢測(cè)，如超聲波檢查法，磁共振(MR)成像以及其他影像學(xué)方法；(4)超聲彈性成像設(shè)備，如Fibrc^can(F。，測(cè)定出肝臟的硬度數(shù)值，不同的數(shù)值范圍表示出在不同的分期；該方法也可以列入影像檢測(cè)的范圍；( 另外，還有新興的基因檢測(cè)，如蛋白組學(xué)圖譜。但是，金標(biāo)準(zhǔn)肝穿屬于有創(chuàng)診斷方法，患者需要較長(zhǎng)時(shí)間恢復(fù)，存在安全性問(wèn)題， 而且樣本偏差影響結(jié)果；現(xiàn)存的血清標(biāo)志物生化模型，因準(zhǔn)確率、靈敏度較低，或費(fèi)用較高等原因，在臨床并沒(méi)有廣泛推廣使用；影像方法受到設(shè)備的限制；FS測(cè)定硬度值不僅作為肝纖維化檢測(cè)，也對(duì)相應(yīng)肝臟功能及病變有一定關(guān)聯(lián)，F(xiàn)ibroscan雖然已推廣應(yīng)用，但由于其限制性，一些患者無(wú)法檢測(cè)。根據(jù)實(shí)際情況提供便于應(yīng)用、準(zhǔn)確率高的肝纖維化無(wú)創(chuàng)診斷，一直是本領(lǐng)域努力尋求的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種肝纖維化檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)，能夠提高檢測(cè)準(zhǔn)確率、 靈敏度和特異度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種肝纖維化檢測(cè)設(shè)備，包括輸入裝置，用于接收年齡和血清生化指標(biāo)，其中所述血清生化指標(biāo)至少包括血小板、透明質(zhì)酸(HA)、血清直接膽紅素(DBIL)、凝血酶原時(shí)間(PT)、血清谷(氨酸)丙(酮酸)轉(zhuǎn)氨酶(ALT ；GPT)和血清谷 (氨酸)草(酰乙酸)轉(zhuǎn)氨酶(AST ；GOT)；分類(lèi)器，用于根據(jù)所述輸入裝置接收的年齡和所述血清生化指標(biāo)進(jìn)行肝纖維化分期或炎癥診斷；輸出裝置，用于輸出所述分類(lèi)器的所述肝纖維化分期或炎癥診斷結(jié)果。優(yōu)選地，所述血清生化指標(biāo)還包括血清堿性磷酸酶(ALP ；AKP)、血清膽堿酯酶 (ChE)、活動(dòng)度(PTA)三者，或者其中的任意一個(gè)或兩個(gè)。優(yōu)選地，所述血清生化指標(biāo)還包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β 1 (TGF- β 1)和α 2巨球蛋白 (AMG)；優(yōu)選地，分類(lèi)器還用于接收肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)，根據(jù)所述年齡、所述血清生化指標(biāo)、和所述肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝纖維化分期。
優(yōu)選地，所述分類(lèi)器為支持向量機(jī)分類(lèi)器、基于決策器模型的分類(lèi)器、支持向量回歸模型的分類(lèi)器、logistic regression分類(lèi)器、Adaboost集成分類(lèi)器、或PCA+KNN模型分類(lèi)器。優(yōu)選地，所述分類(lèi)器包括至少兩個(gè)不同的分類(lèi)器，基于所述至少兩個(gè)不同的分類(lèi)器的結(jié)果進(jìn)行投票獲得肝纖維化分期。優(yōu)選地，所述支持向量機(jī)分類(lèi)器為線性持向量機(jī)分類(lèi)器或基于核方法的非線性分類(lèi)器。優(yōu)選地，還包括參數(shù)訓(xùn)練器，用于接收訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，根據(jù)所述訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)確定所述分類(lèi)器的參數(shù)；其中，所述訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)至少包括所述年齡和血清生化指標(biāo)數(shù)據(jù)，以及對(duì)應(yīng)的肝纖維化分期。訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)還可以包括瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述設(shè)備以手持式或落地式設(shè)備、在線診斷系統(tǒng)、或者單機(jī)版計(jì)算設(shè)備的方式實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，該設(shè)備還集成有血清生化指標(biāo)檢測(cè)設(shè)備和/或瞬時(shí)彈性成像設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種肝纖維化檢測(cè)系統(tǒng)，包括上述肝纖維化檢測(cè)設(shè)備和瞬時(shí)彈性成像設(shè)備；其中，所述瞬時(shí)彈性成像設(shè)備用于獲取肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)；所述分類(lèi)器從所述瞬時(shí)彈性成像設(shè)備接收肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)，根據(jù)所述年齡、所述血清生化指標(biāo)和所述肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝纖維化分期。優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括血清生化指標(biāo)檢測(cè)設(shè)備。本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)，結(jié)合年齡和選擇的血清生化指標(biāo)進(jìn)行肝纖維化分期，充分利用各種檢測(cè)結(jié)果，使得肝纖維化分期的結(jié)果更準(zhǔn)確。進(jìn)一步，本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)，結(jié)合年齡和選擇的血清生化指標(biāo)、肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝纖維化分期，充分利用各種檢測(cè)結(jié)果，使得肝纖維化分期的結(jié)果更準(zhǔn)確。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)系統(tǒng)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖4示出瞬時(shí)彈性成像設(shè)備及其探頭的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)系統(tǒng)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖7示出最大間隔SVM分類(lèi)超平面的例子的示意圖；圖8示出非線性SVM算法例子示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，其中說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同或者相似的組件或者元素。在本文中，向量是某患者提供的各種指標(biāo)集合，模型f是一個(gè)映射函數(shù)X— {0,1, 2,....，η}，η例如取值3、4、或者其他整數(shù)。即，給定患者指標(biāo)向量χ，模型預(yù)測(cè)該患者的肝纖維化病理分期為f(x)，f(x)的取值為集合{0，l，2，....，n}n種離散值中的一個(gè)。特定的指標(biāo)以及分類(lèi)模型是該技術(shù)的重要內(nèi)容。下面將介紹本專利所采用的指標(biāo)以及分類(lèi)模型。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示， 該實(shí)施例中肝纖維化檢測(cè)設(shè)備包括輸入裝置U、分類(lèi)器12和輸出裝置13。其中，輸入裝置 11用于接收年齡和血清生化指標(biāo)，該血清生化指標(biāo)至少包括血小板、透明質(zhì)酸(HA)、血清直接膽紅素(DBIL)、凝血酶原時(shí)間(PT)、血清谷(氨酸)丙(酮酸)轉(zhuǎn)氨酶(ALT ；GPT)和血清谷(氨酸)草(酰乙酸)轉(zhuǎn)氨酶(AST ；GOT)。分類(lèi)器12根據(jù)輸入裝置11接收的年齡和血清生化指標(biāo)進(jìn)行肝纖維化分期，將肝纖維化分期結(jié)果發(fā)送給輸出裝置13 ；分類(lèi)器12根據(jù)接收的血小板、血清谷(氨酸)丙(酮酸)轉(zhuǎn)氨酶(ALT ；GPT)和血清谷(氨酸)草(酰乙酸)轉(zhuǎn)氨酶(AST ；GOT)三個(gè)指標(biāo)獲得兩個(gè)專家引入的比值血清谷(氨酸)草(酰乙酸)轉(zhuǎn)氨酶(AST ；GOT) /血小板和血清谷(氨酸)草(酰乙酸)轉(zhuǎn)氨酶(AST ；GOT) /血清谷(氨酸)丙(酮酸)轉(zhuǎn)氨酶(ALT ；GPT)，替代血清谷(氨酸)草(酰乙酸)轉(zhuǎn)氨酶(AST ； GOT)、血清谷(氨酸)丙(酮酸)轉(zhuǎn)氨酶(ALT ；GPT)作為分類(lèi)器的輸入?yún)?shù)。輸出裝置13 輸出分類(lèi)器12的肝纖維化分期結(jié)果。對(duì)于分類(lèi)器12，可以是支持向量機(jī)分類(lèi)器、基于決策器模型的分類(lèi)器、支持向量回歸模型的分類(lèi)器、logistic regression(邏輯回歸分析)分類(lèi)器、Adaboost 集成分類(lèi)器、或 PCA (Principal Component Analysis，主成分分析)+KNN(K Nearest Neighbor，K近鄰)模型分類(lèi)器。分類(lèi)器12可以通過(guò)軟件在計(jì)算設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)專用硬件、電路、或設(shè)備實(shí)現(xiàn)。上述實(shí)施例中，分類(lèi)器通過(guò)年齡和選擇的血清生化指標(biāo)進(jìn)行肝纖維化的檢測(cè)，可以獲得比現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)方法更準(zhǔn)確的檢測(cè)效果，由于血清生化指標(biāo)血小板、透明質(zhì)酸 (HA)、血清直接膽紅素(DBIL)、凝血酶原時(shí)間(PT)、血清谷(氨酸)丙(酮酸)轉(zhuǎn)氨酶(ALT ； GPT)和血清谷(氨酸)草(酰乙酸)轉(zhuǎn)氨酶(AST ；GOT)的檢測(cè)比較普及，一般醫(yī)院都能實(shí)現(xiàn)，因此，可以擴(kuò)大該方案的應(yīng)用和普及，以及降低整個(gè)檢測(cè)的成本和難度。此外，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的分類(lèi)器，從而提高實(shí)際中的分類(lèi)器的準(zhǔn)確率。本發(fā)明中的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備，可根據(jù)臨床需求，采用多種實(shí)現(xiàn)形式。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該輸入裝置、分類(lèi)器和輸出裝置位于一計(jì)算機(jī)上，輸入裝置和輸出裝置對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)的鍵盤(pán)、觸摸屏、鼠標(biāo)、設(shè)備接口等輸入設(shè)備和顯示屏、音頻輸出設(shè)備、輸出接口等輸出設(shè)備；分類(lèi)器可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)與主板相連的專用分類(lèi)器電路實(shí)現(xiàn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)設(shè)備，可以充分利用計(jì)算機(jī)普及率高的特性，降低該檢測(cè)設(shè)備的實(shí)現(xiàn)成本。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，輸入裝置、分類(lèi)器和輸出裝置位于同一便攜式手持設(shè)備上，該手持設(shè)備可以是通用手持電腦，或者是用于肝纖維化診斷的專用設(shè)備。將檢測(cè)設(shè)備以手持設(shè)備的方式實(shí)現(xiàn)，提高了該設(shè)備使用的便利性和靈活性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該肝纖維化檢測(cè)設(shè)備也可以通過(guò)在線診斷系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)，下面結(jié)合圖2介紹一種在線診斷系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，血清生化指標(biāo)還包括血清堿性磷酸酶(ALP ；AKP)、血清膽堿酯酶(ChE)、活動(dòng)度(PTA)三者，或者上述三個(gè)指標(biāo)中的任意一個(gè)或兩個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，血清生化指標(biāo)還包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β KTGF-β 1)和 α 2巨球蛋白(AMG)；分類(lèi)器用于根據(jù)輸入裝置接收的年齡、和血清生化指標(biāo)進(jìn)行肝纖維化分期。
上述實(shí)施例中，分類(lèi)器通過(guò)年齡和選擇的血清生化指標(biāo)進(jìn)行肝纖維化的檢測(cè)，可以獲得比現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)方法更準(zhǔn)確的檢測(cè)效果。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示， 輸入裝置21可以是計(jì)算機(jī)、平板電腦、PDA等設(shè)備，作為輸入裝置的設(shè)備可以通過(guò)有線、無(wú)線等方式和分類(lèi)器22相連，分類(lèi)器22可以是服務(wù)器、計(jì)算機(jī)或者專用設(shè)備；分類(lèi)器22輸出的肝纖維化分期結(jié)果可以通過(guò)輸出裝置23輸出，也可以通過(guò)輸入裝置21輸出給用戶。通過(guò)在線診斷系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)設(shè)備，只需要一個(gè)位于后臺(tái)的分類(lèi)器，可以包括多個(gè)輸入端和輸出端，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)更多診斷部門(mén)的檢測(cè)支持，從而降低了單位檢測(cè)成本。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，分類(lèi)器的輸入除了上述實(shí)施例提到的年齡和血清生化指標(biāo)，還可以包括肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)，即通過(guò)瞬時(shí)彈性成像設(shè)備獲得的肝組織的硬度值。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)系統(tǒng)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示， 該實(shí)施例中肝纖維化檢測(cè)系統(tǒng)包括輸入裝置31、分類(lèi)器32、輸出裝置33和瞬時(shí)彈性成像設(shè)備；34。輸入裝置31和輸出裝置33可以參見(jiàn)上述實(shí)施例的描述，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)在此不再詳細(xì)描述。瞬時(shí)彈性成像設(shè)備34能夠獲取肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)；分類(lèi)器33從瞬時(shí)彈性成像設(shè)備34接收肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)，根據(jù)年齡、血清生化指標(biāo)和肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝纖維化分期。瞬時(shí)彈性成像設(shè)備34例如是FibroScan，獲得肝組織的 FibroScan 硬度值。上述實(shí)施例中，結(jié)合年齡、血清生化指標(biāo)和肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝纖維化分期，可以充分利用各種檢測(cè)結(jié)果，使得肝纖維化分期的結(jié)果更準(zhǔn)確。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括血清生化指標(biāo)檢測(cè)設(shè)備，血清生化指標(biāo)檢測(cè)設(shè)備對(duì)試劑盒中的樣品進(jìn)行檢測(cè)，獲得血清生化指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過(guò)輸入裝置發(fā)送到分類(lèi)
ο圖4示出瞬時(shí)彈性成像設(shè)備及其探頭的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖4所示，該彈性成像設(shè)備44包括探頭接口(Probe Socket)441，用于連接超聲探頭45，還包括數(shù)據(jù)傳輸接口 442，用于連接計(jì)算機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)以傳輸數(shù)據(jù)。超聲探頭45包括超聲傳感器(Ultrasound transducer) 443、開(kāi)關(guān)按鈕(Button) 444、電云力轉(zhuǎn)換器(electrodynamics transducer) 445> 傳輸線(Connection cable) 446 和插座(Jack) 447。如果訓(xùn)練分類(lèi)器參數(shù)的數(shù)據(jù)樣本數(shù)較少，依賴單個(gè)模型很可能出現(xiàn)over-fitting 的問(wèn)題，即使在已有的樣本上可以得到很好的正確率，可能不具有好的推廣性能，難以正確地預(yù)測(cè)未知的樣本。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以采用Bagging的方法訓(xùn)練多個(gè)獨(dú)立的分類(lèi)器，最后的分類(lèi)結(jié)果根據(jù)多個(gè)分類(lèi)器的結(jié)果投票得到。這樣在某種程度上可以解決只用單獨(dú)一個(gè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)的不魯棒性。跟傳統(tǒng)的Bagging方法不完全相同，使用類(lèi)似交叉驗(yàn)證的方法，每一次將樣本隨機(jī)劃分為η等分，用其中的η-1份訓(xùn)練分類(lèi)器(參數(shù)也在這個(gè)時(shí)候通過(guò)網(wǎng)格搜索法確定)，剩下的一份進(jìn)行預(yù)測(cè)。這樣，根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行模型的篩選。通過(guò)重復(fù)若干次這樣的隨機(jī)劃分，每一次隨機(jī)劃分都能選出一定的模型。最后，將得到的所有模型融合在一起，通過(guò)投票的方式進(jìn)行最后分類(lèi)結(jié)果的確定。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)系統(tǒng)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖5所示，該實(shí)施例中肝纖維化檢測(cè)系統(tǒng)包括輸入裝置31、分類(lèi)器52、輸出裝置33和瞬時(shí)彈性成像設(shè)備；34。其中，輸入裝置31、輸出裝置33和瞬時(shí)彈性成像設(shè)備34可以參見(jiàn)上述實(shí)施例的描述，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)在此不再詳細(xì)描述。分類(lèi)器52包括表決器523、兩個(gè)或者兩個(gè)以上子分類(lèi)器如第一子分類(lèi)器521、第二子分類(lèi)器522、...等。每個(gè)子分類(lèi)器521、522等根據(jù)年齡、血清生化指標(biāo)和肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝纖維化分期獲得各自的肝纖維化分期結(jié)果， 并將其肝纖維化分期結(jié)果輸出到表決器523，表決器523根據(jù)各個(gè)子分類(lèi)器的肝纖維化分期結(jié)果通過(guò)例如投票的方式確定輸出的肝纖維化分期結(jié)果。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖6所示， 該實(shí)施例中肝纖維化檢測(cè)設(shè)備包括輸入裝置31、分類(lèi)器32、輸出裝置33和瞬時(shí)彈性成像設(shè)備34和參數(shù)訓(xùn)練器65。參數(shù)訓(xùn)練器65接收訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，根據(jù)訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)確定分類(lèi)器的參數(shù)；其中，訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)可以包括年齡、血清生化指標(biāo)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的肝纖維化分期；或者，訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)可以包括年齡、血清生化指標(biāo)數(shù)據(jù)、肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的肝纖維化分期。根據(jù)已有的樣本，可以訓(xùn)練得到肝纖維化分類(lèi)模型。考慮到樣本可能不斷豐富，因此，設(shè)計(jì)了一種模型的自學(xué)習(xí)策略。將以上模型的學(xué)習(xí)策略完全寫(xiě)成自動(dòng)的訓(xùn)練過(guò)程，輸入接口就是樣本集；輸出接口則為最終使用的預(yù)測(cè)函數(shù)。因此，一旦更新了樣本集之后，只需要調(diào)用程序的自動(dòng)訓(xùn)練功能，就可以完成模型的自學(xué)習(xí)過(guò)程。同時(shí)，舊的模型也會(huì)相應(yīng)地被備份保存，以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況下的模型恢復(fù)工作。下面結(jié)合支持向量機(jī)的具體例子對(duì)分類(lèi)模型進(jìn)行介紹。下面我們將詳細(xì)說(shuō)明該分類(lèi)模型的訓(xùn)練策略；涉及到特征向量時(shí)，統(tǒng)一用向量χ表示。1.模型的“分解-合并“策略分解原問(wèn)題需要預(yù)測(cè)一個(gè)樣本屬于5類(lèi)硬度值中的哪一類(lèi)，直接做比較復(fù)雜，首先把分類(lèi)問(wèn)題分解為四個(gè)子問(wèn)題SubProbleml :S > = 1 vs S < 1SubProb lem2 :S>=2 vs S < 2SubProb lem3 :S>=3 vs S < 3SubProb lem4 :S>=4 vs S < 4(1)每一個(gè)子問(wèn)題都是一個(gè)二值分類(lèi)問(wèn)題。比如子問(wèn)題1，意思就是給定一個(gè)樣本，要判斷它的硬度值是要大于等于1，還是要小于1。其余的同理。對(duì)每一個(gè)子問(wèn)題(兩類(lèi)分類(lèi)問(wèn)題)，采用支持向量機(jī)(Support Vector Machine, SVM)分類(lèi)模型進(jìn)行訓(xùn)練。最后一共學(xué)習(xí)到四個(gè)子模型fi(x)，i = 1，2，3，4。f“x)的輸出為O或者1。關(guān)于支持向量機(jī)，詳細(xì)的介紹見(jiàn)下一小節(jié)。合并在完成上述四個(gè)子問(wèn)題模型之后，就可把子問(wèn)題合并為最終的決策規(guī)則。四個(gè)子模型預(yù)測(cè)的結(jié)果為一個(gè)序列(f” f2, f3, f4)，序列的每一個(gè)值取值為O或者1，因此共有16 種可能的序列取值。每一種取值對(duì)應(yīng)的最終預(yù)測(cè)結(jié)果按照表2的規(guī)則進(jìn)行決策。
權(quán)利要求
1.一種肝纖維化檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，包括輸入裝置，用于接收年齡和血清生化指標(biāo)，其中所述血清生化指標(biāo)至少包括血小板、透明質(zhì)酸(HA)、血清直接膽紅素(DBIL)、凝血酶原時(shí)間(PT)、血清谷(氨酸)丙(酮酸)轉(zhuǎn)氨酶(ALT ；GPT)和血清谷(氨酸)草(酰乙酸)轉(zhuǎn)氨酶(AST ；GOT)；分類(lèi)器，用于根據(jù)所述輸入裝置接收的年齡和所述血清生化指標(biāo)進(jìn)行肝纖維化分期或炎癥診斷；輸出裝置，用于輸出所述分類(lèi)器的所述肝纖維化分期或炎癥診斷結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述血清生化指標(biāo)還包括血清堿性磷酸酶(ALP ；AKP)、血清膽堿酯酶(ChE)、活動(dòng)度(PTA)三者，或者其中的任意一個(gè)或兩個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述血清生化指標(biāo)還包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 β 1 (TGF-β 1)禾口 α 2 巨球蛋白(AMG)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述分類(lèi)器還用于接收肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)，根據(jù)所述年齡、所述血清生化指標(biāo)、和所述肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝纖維化分期或炎癥診斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述分類(lèi)器為支持向量機(jī)分類(lèi)器、基于決策器模型的分類(lèi)器、支持向量回歸模型的分類(lèi)器、邏輯回歸分析分類(lèi)器、 Adaboost集成分類(lèi)器、或主成分分析+K近鄰模型分類(lèi)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述分類(lèi)器包括至少兩個(gè)不同的分類(lèi)器， 基于所述至少兩個(gè)不同的分類(lèi)器的結(jié)果進(jìn)行投票獲得肝纖維化分期。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述支持向量機(jī)分類(lèi)器為線性持向量機(jī)分類(lèi)器或基于核方法的非線性分類(lèi)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，還包括參數(shù)訓(xùn)練器，用于接收訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，根據(jù)所述訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)確定所述分類(lèi)器的參數(shù)；其中，所述訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)至少包括所述年齡和血清生化指標(biāo)數(shù)據(jù)，以及對(duì)應(yīng)的肝纖維化分期。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，還包括參數(shù)訓(xùn)練器，用于接收訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，根據(jù)所述訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)確定所述分類(lèi)器的參數(shù)；其中，所述訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)至少包括所述年齡、血清生化指標(biāo)、瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)，以及對(duì)應(yīng)的肝纖維化分期。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備以手持式設(shè)備、在線診斷系統(tǒng)、 或者單機(jī)版計(jì)算設(shè)備的方式實(shí)現(xiàn)。
11.一種肝纖維化檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的肝纖維化檢測(cè)設(shè)備，和瞬時(shí)彈性成像設(shè)備；其中，所述瞬時(shí)彈性成像設(shè)備用于獲取肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)；所述分類(lèi)器從所述瞬時(shí)彈性成像設(shè)備接收肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)，根據(jù)所述年齡、所述血清生化指標(biāo)和所述肝組織的瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝纖維化分期。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括血清生化指標(biāo)檢測(cè)設(shè)備，所述血清生化指標(biāo)檢測(cè)設(shè)備和所述輸入裝置相連，將檢測(cè)的所述血清生化指標(biāo)通過(guò)輸入裝置發(fā)送給所述分類(lèi)器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種肝纖維化檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)，涉及肝纖維化研究技術(shù)領(lǐng)域。該肝纖維化檢測(cè)設(shè)備，包括輸入裝置，用于接收年齡和血清生化指標(biāo)，其中所述血清生化指標(biāo)至少包括血小板、透明質(zhì)酸(HA)、血清直接膽紅素(DBIL)、凝血酶原時(shí)間(PT)、血清谷(氨酸)丙(酮酸)轉(zhuǎn)氨酶(ALT；GPT)和血清谷(氨酸)草(酰乙酸)轉(zhuǎn)氨酶(AST；GOT)；分類(lèi)器，用于根據(jù)輸入裝置接收的年齡和血清生化指標(biāo)、瞬時(shí)彈性成像數(shù)據(jù)進(jìn)行肝纖維化分期；輸出裝置，用于輸出所述分類(lèi)器的所述肝纖維化分期結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例的肝纖維化檢測(cè)系統(tǒng)具有無(wú)創(chuàng)、實(shí)用性強(qiáng)、方法簡(jiǎn)便、價(jià)格、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61B5/00GK102302358SQ20111017353
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者楊勇, 王冠一 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古福瑞中蒙藥科技股份有限公司