(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211211096.7 (22)申请日 2022.09.30 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115274100 A (43)申请公布日 2022.11.01 (73)专利权人 谱宁医学 科技 （天津） 有限责任公 司 地址 300220 天津市河西区怒江道北侧创 智东园2-B70 6-707 (72)发明人 李志刚　吕鸿　 (74)专利代理 机构 深圳维启专利代理有限公司 44827 专利代理师 林鼎佑 (51)Int.Cl. G16H 50/20(2018.01)G16H 50/50(2018.01) G16H 50/70(2018.01) G16H 10/60(2018.01) G06N 20/00(2019.01) G06K 9/62(2022.01) (56)对比文件 CN 113948206 A,2022.01.18 CN 113611404 A,2021.1 1.05 审查员 张红云 (54)发明名称 基于血浆光谱的疾病筛查模型构建方法及 疾病筛查装置 (57)摘要 本申请涉及一种基于血浆光谱的疾病筛查 模型构建方法及疾病筛查装置， 包括： 采集某种 疾病某一亚类不同症状阶段患者、 其他亚类患者 和健康者的血浆样本， 并测量血浆样本的FTIR ‑ ATR光谱数据， 构成血浆光谱样本集， 将所述血浆 光谱样本集划分为训练集、 测试集和验证集； 特 征挖掘： 利用训练集中的数据进行伪分类特征及 去伪分类特征挖掘； 构建层次去伪筛查框架： 基 于所述的伪分类特征及对应的去伪分类特征， 实 现某种疾病某 一亚类与其他亚类、 某种疾病其他 亚类与健康者 以及某种疾病某一亚类不同病程 与健康者的不同层次筛查； 验证与测试， 得到基 于血浆光谱的疾病筛查模型。 本申请可以实现疾 病全体系智能、 快速的分类 检测。 权利要求书2页 说明书11页 附图10页 CN 115274100 B 2022.12.09 CN 115274100 B 1.一种基于血浆 光谱的疾病筛查模型构建装置， 其特 征在于， 包括： 样本光谱采集与数据处理模块： 用于采集某种疾病某一亚类不同症状阶段患者、 其他 亚类患者和健康者的血浆样本， 并测量血浆样本的FTIR ‑ATR光谱数据， 构成血浆光谱样本 集； 将所述血浆光谱样本集中的光谱样本按照某种疾病某一亚类早中晚期不同阶段、 其他 亚类和健康者进行划分， 形成某种疾病某一亚类与其他亚类、 某种疾病其他亚类与健康者 以及某种疾病某一亚类不同病程与健康者的不同层次筛查模型的训练集、 验证集和测试 集； 特征挖掘模块： 利用所述的训练集中的数据进行伪分类特征及去伪分类特征挖掘， 具 体通过以下方式实现： 对于阿尔 茨海默痴呆与非阿尔 茨海默痴呆类别空间的宏观层次， 基 于阿尔茨海默痴呆与非阿尔茨海默痴呆样本训练集的平滑光谱信息空间， 利用过滤式特征 提取方法结合对应的分类器迭代提取阿尔 茨海默痴呆与非阿尔 茨海默痴呆的第一伪分类 特征波数； 对于非阿尔茨海默症去伪分类 分支， 计算导数光谱， 基于非阿尔茨海默痴呆与健 康者样本训练集的平滑光谱和导数光谱信息空间， 利用过滤式特征提取方法结合对应的分 类器迭代选取第一去伪 分类特征波数； 在阿尔茨海默症伪 分类分支， 将不同病程主要归因 于不同程度的蛋白结构 变异所引起的扰动， 计算导数光谱和阿尔茨海默症同步二 维自相关 光谱， 选取自动峰值的波 数作为分类特征波 数的预选范围， 通过原始 光谱、 一阶导数光谱和 二阶导数光谱的二维光谱对应的自动峰进 行融合， 获取用于不同病程阿尔茨海默病与健康 者筛查分类通道选择的第二伪分类特症波 数的预选集合； 依据不同病程阿尔茨海默训练集 样本标签， 利用过滤式特征选择方法结合层次聚类方法在预选集合范围内迭代选取， 直至 满足训练集标签所示的结果， 最终获得阿尔 茨海默症早期、 中期和晚期的第二伪 分类特征 波数； 对于 阿尔茨海默症去伪 分类分支， 基于不同病程阿尔 茨海默痴呆与健康者样本训练 集的上述 获取的导数光谱信息空间， 利用过滤式特征提取方法结合对应的分类器迭代提取 第二去伪分类特 征波数； 构建层次去伪筛查框架模块： 基于所述的伪分类特征及对应的去伪分类特征， 实现某 种疾病某一亚类与其他亚类、 某种疾病其他亚类与健康者以及某种疾病某一亚类不同病程 与健康者的不同层次筛查； 具体通过以下方式实现： 首先框架第一层次针对健康者确定某 种疾病伪标签， 在实现某种疾病某一亚类与其他亚类分类的同时完成健康者倾向于某种疾 病某一亚类 或其他亚类的第一伪分类； 框架第二层次的某种疾病其他亚类分类模块执行第 一去伪分类操作， 即实现某种疾病其他亚类与健康者的精准区分； 框架第二层次的某种疾 病某一亚类伪 分类模块在实现某种疾病某一亚类的不同病程精细分类的同时完成健康者 倾向于某种疾病某一亚类不同病程的第二伪分类； 框架第三层次的某种疾病某一亚类分类 模块执行第二去伪分类操作， 即实现某种疾病某 一亚类早、 中、 晚不同病程与健康者的精 准 区分； 其中， 所述的某种疾病为痴呆症， 某种疾病某一亚类为阿尔茨海默症， 其他亚类为非 阿尔茨海默痴呆症； 验证与测试模块： 利用所述验证集和测试集中的数据对所述的层次去伪 筛查框架进行 验证和测试， 得到基于血浆 光谱的疾病筛查模型。 2.根据权利要求1所述的基于血浆光谱的疾病筛查模型构建装置， 其特征在于， 所述的 样本光谱采集与数据 处理模块， 对于不同症状阶段阿尔 茨海默痴呆症患者、 非阿尔 茨海默 痴呆症患者和健康 者血浆样 本的FTIR‑ATR红外光谱， 进 行伪分类特征及 去伪分类特征挖掘权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115274100 B 2的红外光谱的有效信息区域包括： 3600~2700 cm‑1高波数区的光谱信息空间、 1800~1200  cm‑1指纹区的光谱信息空间和120 0~900 cm‑1区域的光谱信息空间。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115274100 B 3