一种基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及医疗数据处理领域，具体涉及一种基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法、系统及装置。该方法对收集的每份尿液样本进行前处理得到含有目标分析物的样本液；将每份样本液采用GC

【技术实现步骤摘要】
一种基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法、系统及装置


[0001]本专利技术涉及医疗数据处理领域，尤其涉及一种基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法、系统及装置。

技术介绍

[0002]遗传代谢病(InbornErrorsofMetabolism，IEMs)指具有异常生化代谢标志物的一大类疾病，因遗传或基因突变使合成的酶、受体、载体等蛋白功能缺陷，导致体内生化物质在合成、代谢、转运和储存等方面出现各种异常，包括氨基酸、脂肪酸、有机酸、碳水化合物、内分泌激素、核酸、金属元素等代谢紊乱，也包括有些代谢物在溶酶体、线粒体、过氧化物酶体等细胞器内积聚、贮积异常，从而产生一系列临床症状。
[0003]其中，遗传代谢病一部分病因由基因遗传导致，还有一部分是后天基因突变造成，发病期不仅仅是新生儿，覆盖全年龄阶段。针对遗传代谢病的筛查，除血气分析、血糖、血尿常规、血氨、电解质等实验室常规检查外，也开始采用MS/MS技术应用于疾病筛查领域，在短时间内实现对几十种小分子物质的检测。但是，由于遗传代谢病多为罕见病，在借助MS/MS技术进行检查时积累的数据以及病理需要通过医生判读能力进行筛查，并对被检出的超过250多种具有临床意义的有机酸指标进行分析以从指标库中确定疾病相关指标，在针对遗传代谢病的检查及筛查时工作量大且遗传代谢病筛查的准确度及检出的效率均无法有效提升。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法、系统及遗传代谢病筛查装置，基于气质联用仪GC
‑<br/>MS(气相色谱仪
‑
质谱仪)建立一种同时检测多种有机酸，并针对处理后的检测结果，通过构建模型的方式，利用算法提升遗传代谢病筛查的准确度及检出的效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下的技术方案：
[0006]第一方面，在本专利技术提供的一个实施例中，提供了一种基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法，包括以下步骤：
[0007]对收集的每份尿液样本进行前处理得到含有目标分析物的样本液；
[0008]将每份样本液采用GC
‑
MS进行半定量质谱分析，获得多种分析物的半定量检测结果；
[0009]根据预先建立的遗传代谢病评估模型对GC
‑
MS分析样本液的半定量检测结果进行定性分析，并将分析物的半定量检测结果与定量分析数据库内的物质进行自动比较识别，得到每份样本液的筛查分析结果；
[0010]将所述筛查分析结果与患者信息自动匹配，导出确诊结果数据。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，将每份样本液采用GC
‑
MS进行半定量质谱分析前，包括：
[0012]对尿液样本或收集尿液标本的尿滤纸片进行洗脱处理，采用紫外可见分光光度计对尿液样本或尿滤纸片中的尿肌酐进行定量检测确定尿液浓度，得到含有目标分析物的样本液；
[0013]在所述样本液中加入内标并纯水定容后，加入肟化反应试剂，室温下肟化反应；采用色谱纯乙酸乙酯进行萃取，去除水分后加入衍生化试剂孵育；
[0014]待样本液温度降至室温后，转移至进样瓶内插管，采用GC
‑
MS对样本液进行上机分析检测。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，内标包含十七烷酸、托品酸、二十四烷，稀释液采用色谱纯乙酸乙酯，使用稀释液将十七烷酸、托品酸和二十四烷配制为浓度分别为0.5mg/mL、0.5mg/mL和1mg/mL的混标溶液。
[0016]作为本专利技术的进一步方案，将每份样本液采用GC
‑
MS进行半定量质谱分析时，包括：采用GC
‑
MS对样本液进行上机分析检测，分析确定样本液的目标分析物中有机酸目标物与内标的峰面积，得到目标分析物的半定量结果。
[0017]作为本专利技术的进一步方案，采用GC
‑
MS对样本液进行上机分析检测时，还包括：GC
‑
MS基于全扫描采集模式对采集尿液的样本液中所有有机酸衍生物的质量离子按照从小到大的顺序连续扫描，采集时间需涵盖所有目标分析物有机酸出峰时间；并基于选择离子扫描模式对选定的某个或数个特征质量峰进行单离子或多离子检测，获得这些离子流强度随时间的变化曲线的扫描，一次进样对样本液多种有机酸检测。
[0018]作为本专利技术的进一步方案，采用GC
‑
MS对样本液进行上机分析，检测完成时，还包括对总离子流图峰形、离子强度和保留时间进行分析，记录正构烷烃保留时间，计算目标物有机酸的保留时间。
[0019]作为本专利技术的进一步方案，根据预先建立的遗传代谢病评估模型对GC
‑
MS分析样本液的半定量检测结果进行定性分析，遗传代谢病评估模型的建立包括以下步骤：
[0020]获取遗传代谢病患者样本数据中的半定量检测结果和确诊结果数据；
[0021]根据所述确诊结果数据对所述半定量检测结果中超出正常参考区间的目标分析物进行标注，获得多种所述目标分析物的尿液样本标注数据；
[0022]对于每位遗传代谢病患者，将所述遗传代谢病患者的所述尿液样本标注数据和相邻时序段的尿液样本标注数据相结合，生成与每位所述遗传代谢病患者对应的尿液数据矩阵；
[0023]构建卷积神经网络，采用样本数据中所有遗传代谢病患者的尿液数据矩阵组成的数据集训练所述卷积神经网络，获得遗传代谢病评估模型。
[0024]作为本专利技术的进一步方案，采用样本数据中所有遗传代谢病患者的尿液数据矩阵组成的数据集训练所述卷积神经网络包括：
[0025]将所述数据集划分为训练集和测试集；
[0026]采用所述训练集训练所述卷积神经网络，利用所述训练集中的尿液数据矩阵进行正交偏最小二乘判别分析，得到遗传代谢病初始模型；
[0027]采用测试集对所述卷积神经网络进行测试，验证所述遗传代谢病初始模型中预测每种确诊结果数据的风险值达到预设阈值，所得遗传代谢病评估模型即为遗传代谢病评估模型。
[0028]作为本专利技术的进一步方案，当所述遗传代谢病初始模型通过验证时，还包括利用遗传代谢病评估模型对输入数据集进行有机酸分类，得到有机酸分类结果，根据有机酸分类结果进行分类计算以确定遗传代谢病中每种病种的风险值，其中，通过每种病种的有机酸的测定数据和疾病发生概率来确定遗传代谢病中每种病种的风险值。
[0029]第二方面，在本专利技术提供的一个实施例中，提供了一种基于气质联用仪的遗传代谢病筛查系统，包括气相色谱
‑
质谱联用仪、样本前处理单元、筛查分析单元以及结果导出单元；
[0030]所述样本前处理单元用于对收集的每份尿液样本进行前处理得到含有目标分析物的样本液；
[0031]所述气相色谱
‑
质谱联用仪用于对每份样本液进行半定量质谱分析，获得多种分析物的半定量检测结果；
[0032]所述筛查分析单元用于根据预先建立的遗传代谢病评估模型对GC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法，其特征在于，包括以下步骤：对收集的每份尿液样本进行前处理得到含有目标分析物的样本液；将每份样本液采用GC
‑
MS进行半定量质谱分析，获得多种分析物的半定量检测结果；根据预先建立的遗传代谢病评估模型对GC
‑
MS分析样本液的半定量检测结果进行定性分析，并将分析物的半定量检测结果与定量分析数据库内的物质进行自动比较识别，得到每份样本液的筛查分析结果；将所述筛查分析结果与患者信息自动匹配，导出确诊结果数据。2.如权利要求1所述的基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法，其特征在于，将每份样本液采用GC
‑
MS进行半定量质谱分析前，包括：对尿液样本或收集尿液标本的尿滤纸片进行洗脱处理，采用紫外可见分光光度计对尿液样本或尿滤纸片中的尿肌酐进行定量检测确定尿液浓度，得到含有目标分析物的样本液；在所述样本液中加入内标并纯水定容后，加入肟化反应试剂，室温下肟化反应；采用色谱纯乙酸乙酯进行萃取，去除水分后加入衍生化试剂孵育；待样本液温度降至室温后，转移至进样瓶内插管，采用GC
‑
MS对样本液进行上机分析检测。3.如权利要求2所述的基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法，其特征在于，内标包含十七烷酸、托品酸、二十四烷，稀释液采用色谱纯乙酸乙酯，使用稀释液将十七烷酸、托品酸和二十四烷配制为浓度分别为0.5mg/mL、0.5mg/mL和1mg/mL的混标溶液。4.如权利要求2所述的基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法，其特征在于，将每份样本液采用GC
‑
MS进行半定量质谱分析时，包括：采用GC
‑
MS对样本液进行上机分析检测，分析确定样本液的目标分析物中有机酸目标物与内标的峰面积，得到目标分析物的半定量结果。5.如权利要求4所述的基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法，其特征在于，采用GC
‑
MS对样本液进行上机分析检测时，还包括：GC
‑
MS基于全扫描采集模式对采集尿液的样本液中所有有机酸衍生物的质量离子按照从小到大的顺序连续扫描，采集时间需涵盖所有目标分析物有机酸出峰时间；并基于选择离子扫描模式对选定的某个或数个特征质量峰进行单离子或多离子检测，获得这些离子流强度随时间的变化曲线的扫描，一次进样对样本液多种有机酸检测。6.如权利要求5所述的基于气质联用仪的遗传代谢病筛查方法，其特征在于，采用GC
‑
MS对样本液进行上机分析，检测完成时，还包括对总离子流图峰形、离子强度和保留时间进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨江涛，赵明，黄丽娟，吴莉萍，江小云，
申请(专利权)人：深圳爱湾智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：