CN102024090A - 一种乙肝指标数据处理装置、检测设备及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于医学领域，提供了一种乙肝指标数据处理装置、检测设备及检测系统，所述装置包括：乙肝指标数据获取模块，用于获取乙肝指标数据；乙肝指标数据辨识模块，用于对获取的乙肝指标数据进行辨识分析，生成可供进一步处理的临床指数；临床指数仿真模块，用于对经过辨识分析处理后得到的临床指数进行仿真处理，生成乙肝动态变化趋势；处理结果获取模块，用于将生成的乙肝动态变化趋势与系统存储的相似病症进行对比分析，生成乙肝指标数据处理结果；处理结果显示模块，用于将生成的乙肝指标数据处理结果显示。本发明避免了医生根据经验判断乙肝状况带来的误差，给医学领域带来极大的突破。

Description

一种乙肝指标数据处理装置、检测设备及检测系统

技术领域

本发明属于医学领域，尤其涉及一种乙肝指标数据处理装置、检测设备及检测系统。

背景技术

中国属于乙肝的高发区，根据流行病学调查，在中国约7亿以上的人曾经感染乙肝病毒，其中约有15％-35％的乙型肝炎慢性患者(CHB)会因肝硬化(LC)和肝癌(HCC)而死亡。因此，及时查明肝脏的损伤程度，预防及治疗肝纤维化对于减少肝硬化和肝癌的发生非常重要。

由于血液中缺乏表征肝脏损伤程度的直接信息，目前只能依靠手术方法提取肝组织进行病理检查和免疫组织化学检验来确定肝脏受损程度及纤维化状态。肝脏受损情况检查主要包括：手术剖腹获取肝脏活组织，腹腔镜检查获取肝脏活体组织，以及肝脏活体组织穿刺术。这些检测方式只能获取肝脏在当前时刻受损状态的静态估计值，同时，由于对疾病机理模型与对生物医学系统的辨识技术的研究不够，主要依靠个人经验(从数学上讲，是统计方法和统计推断)进行诊断，会造成诊断上的偏差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种乙肝指标数据处理装置，旨在科学的对乙肝指标数据进行分析，避免医生根据经验判断乙肝状况带来的误差。

本发明实施例是这样实现的，一种乙肝指标数据处理装置，所述装置包括：

乙肝指标数据获取模块，用于获取乙肝指标数据；

乙肝指标数据辨识模块，用于对获取的乙肝指标数据进行辨识分析，生成可供进一步处理的临床指数；

临床指数仿真模块，用于对经过辨识分析处理后得到的临床指数进行仿真处理，生成乙肝动态变化趋势；

处理结果获取模块，用于将生成的乙肝动态变化趋势与系统存储的相似病症进行对比分析，生成乙肝指标数据处理结果；

处理结果显示模块，用于将生成的乙肝指标数据处理结果显示。

本发明实施例的又一目的在于提供一种乙肝指标数据检测设备，包括本发明实施例提供的乙肝指标数据处理装置，还包括用于获取免疫T细胞数量的T细胞数量获取装置；用于获取乙肝病毒数量的乙肝病毒数量获取装置，以及用于获取转氨酶指标的转氨酶指标获取装置，所述乙肝指标数据处理装置的乙肝指标数据获取模块连接所述T细胞数量获取装置，乙肝病毒数量获取装置以及转氨酶指标获取装置，获取所述T细胞数量获取装置，乙肝病毒数量获取装置以及转氨酶指标获取装置的数据，将获取的数据传送至乙肝指标数据辨识模块进行辨识分析处理，临床指数仿真模块对所述乙肝指标数据辨识模块辨识处理后的数据进行仿真处理，处理结果获取模块对临床指数仿真模块处理的结果进行对比处理，获取乙肝指标数据处理结果并由处理结果显示模块显示。

本发明实施例的还一目的在于提供一种乙肝指标数据检测系统，所述系统包括本发明实施例提供的乙肝指标数据检测设备。

本发明实施例通过对获取的乙肝指标数据应用系统设定的数学模型进行辨识和仿真处理，将处理的结果与系统存储的相似病症进行对比分析获取乙肝指标数据处理结果并显示，避免了医生根据经验判断乙肝状况带来的误差，给医学领域带来极大的突破。

附图说明

图1是本发明实施例提供的乙肝指标数据处理装置的结构图；

图2是本发明实施例提供的乙肝指标数据检测设备的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的乙肝指标数据处理装置的结构。

其中，乙肝指标数据获取模块11获取乙肝指标数据。

优选的，所述乙肝指标数据包括人体免疫T细胞数量，乙肝病毒数量以及转氨酶指标。当然，乙肝指标数据也可以为其它的参数，此处不一一列举。

本发明实施例通过流式细胞仪获取人体免疫T细胞数量，通过PRC基因扩增仪获取乙肝病毒数量，通过血常规检查仪获取转氨酶指标。

本发明实施例通过将人体免疫T细胞数量纳入乙肝检测的范围，充分考虑了人的机体本身的免疫系统功能，以及肝细胞在损伤后的自我增殖修复功能，有效地避免了检测误差。

乙肝指标数据辨识模块12对获取的乙肝指标数据进行辨识分析，获取可供进一步处理的临床指数。

其中，对获取的乙肝指标数据进行辨识分析，获取可供进一步处理的临床指数，该临床指数是供系统进一步仿真用到的数据。

在具体实施过程中，乙肝指标数据辨识模块12通过I/O输入输出方式获取乙肝指标数据获取模块11乙肝指标数据。

其中，在进行辨识处理时，需要用到包括患者肝细胞死亡率、病毒感染细胞能力、细胞毒性T淋巴细胞(Cytotoxic lymphocyte，CTL)非溶融效应能力、细胞毒性T细胞(CTL)溶融效应能力、病毒死亡率、受刺激时CTL增殖率等参变量。

具体的，本发明实施例用到的辨识公式为：

dX/dt＝F(N)_X-d₁X-b₁XV+k₁YZ；

dY/dt＝F(N)_Y+b₁XV-d₁Y-(k₁+k₂)YZ；

dV/dt＝k₃Y-d₃V；

dZ/dt＝(g₄+k₄YZ)(1-Z/Z_max)-d₄Z；

dALT/dt＝k₅(d₁X+d₁Y+k₂YZ)-d₅ALT；

其中，变量X(t)表示健康(易感)肝细胞在t时刻的相对量；

变量Y(t)表示感染肝细胞在t时刻的相对量；

变量V(t)表示血液中游离病毒在t时刻的相对量；

变量Z(t)表示细胞毒性T细胞(CTL)在t时刻的相对量。

变量ALT(t)表示丙氨酸转氨酶在t时刻的值，U/L。所述变量均为正值。

F(N)为肝细胞增殖速率，为Hill函数：F(N)＝2d₁/(1+N²)，N＝X+Y；

各个参变量的解释为：

b₁-病毒感染正常肝细胞的速率；

d₁--肝细胞死亡速率；d₃--游离病毒的死亡速率；d₄--CTL细胞的死亡速率；d₅--丙氨酸转氨酶被分解代谢的速率。

k₁——细胞毒性T细胞(CTL)非溶融效应能力；k₂——细胞毒性T细胞(CTL)溶融效应能力；k₃--游离病毒由感染肝细胞产生的速率；k₄--CTL细胞受刺激发生自身增殖的相对速率与被感染的肝细胞数量Y和CTL自身的数量Z的乘积比例；k₅--丙氨酸转氨酶由死亡肝细胞产生的速率；

g₄--CTL细胞在无抗原刺激时每天产生的固定量；

其中，上述的所述变量且所有参数均为正值。

临床指数仿真模块13对获取的指数进行仿真处理，获取乙肝动态变化趋势；

具体的，所述临床指数仿真模块13还获取肝脏受损数据，

并将获取的肝脏受损数据和所述临床指数进行进一步仿真处理，获取乙肝动态变化趋势。

优选的，所述临床指数仿真模块通过以下公式对获取的临床指数进行仿真处理：

第一步： $\mathrm{EX}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i{n}_i,$ $\mathrm{EY}=\frac{1}{N}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{y}_j{m}_j;$

第二步： $\mathrm{DY}=\frac{1}{N}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{{y_j}^{2}m}_j-{\left(\mathrm{EY}\right)}^2;$

第三步： $\mathrm{Cov}(X,Y)=\frac{1}{N^2}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(x_i-\mathrm{EX})(y_j-\mathrm{EY})n_i{m}_j;$

第四步： $r=\frac{\mathrm{Cov}(X,Y)}{\sqrt{\mathrm{DX}}\sqrt{\mathrm{DY}}};$

其中，仿真曲线离散的数据为x_i，i＝1，2，…，N，n_i为x_i出现的频数；y_j，j＝1，2，…，N为某个类似病症的典型曲线的相应离散数据，m_j为y_j出现的频数。

处理结果获取模块14将获取的乙肝动态变化趋势与系统存储的相似病症进行对比分析，获取乙肝指标数据处理结果；

处理结果显示模块15将获取的乙肝指标数据处理结果显示。

在具体实施过程中，可以通过示波器进行显示，当然也可以通过其他的方式显示，此处不一一列举。

本发明实施例采用间接测量技术获取物理参数的估计值及其动态变化趋势，实现了无创伤，无痛苦，无禁忌症与并发症的肝脏动态系统检测，运用系统仿真方法于疾病诊断及药物筛选与药效评价，提高了对临界状态(譬如疾病类型、发病阶段、潜在趋势)诊断的准确率与临床用药的科学性。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的乙肝指标数据检测设备的结构。

所述乙肝指标数据检测设备包括上述的乙肝指标数据处理装置，还包括用于获取免疫T细胞数量的T细胞数量获取装置，本发明实施例以流式细胞仪16为例；用于获取乙肝病毒数量的乙肝病毒数量获取装置，本发明实施例以PRC基因扩增仪17为例，以及用于获取转氨酶指标的转氨酶指标获取装置，本发明实施例以血常规检查仪18为例，所述乙肝指标数据处理装置的乙肝指标数据获取模块11连接所述流式细胞仪16，PRC基因扩增仪17以及血常规检查仪18，获取所述流式细胞仪16，PRC基因扩增仪17以及血常规检查仪18的数据，将获取的数据传送至乙肝指标数据辨识模块12进行辨识分析处理，临床指数仿真模块13对所述乙肝指标数据辨识模块12辨识处理后的数据进行仿真处理，处理结果获取模块14对临床指数仿真模块处理的结果进行对比处理，获取乙肝指标数据处理结果并由处理结果显示模块15显示。鉴于该乙肝指标数据处理装置在前文已有详细的描述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种乙肝指标数据检测系统，所述系统包括本发明实施例提供的乙肝指标数据检测设备，此处不再详细赘述。

本发明实施例通过对获取的乙肝指标数据应用系统设定的数学模型进行辨识和仿真处理，将处理的结果与系统存储的相似病症进行对比分析获取乙肝指标数据处理结果并显示，避免了医生根据经验判断乙肝状况带来的误差，给医学领域带来极大的突破。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种乙肝指标数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：

乙肝指标数据获取模块，用于获取乙肝指标数据；

乙肝指标数据辨识模块，用于对获取的乙肝指标数据进行辨识分析，生成可供进一步处理的临床指数；

临床指数仿真模块，用于对经过辨识分析处理后得到的临床指数进行仿真处理，生成乙肝动态变化趋势；

处理结果获取模块，用于将生成的乙肝动态变化趋势与系统存储的相似病症进行对比分析，生成乙肝指标数据处理结果；

处理结果显示模块，用于将生成的乙肝指标数据处理结果显示。

2.如权利要求1所述的乙肝指标数据处理装置，其特征在于，所述临床指数仿真模块在对经过辨识分析处理后得到的临床指数进行仿真处理时，还生成肝脏受损数据，并将生成的肝脏受损数据和生成的临床指数进行仿真处理，生成乙肝动态变化趋势。

3.如权利要求1所述的乙肝指标数据处理装置，其特征在于，所述乙肝指标数据辨识模块对所述乙肝指标数据获取模块获取的乙肝指标数据进行辨识处理进行时，使用以下公式：

dX/dt＝F(N)_X-d₁X-b₁XV+k₁YZ；

dY/dt＝F(N)_Y+b₁XV-d₁Y-(k₁+k₂)YZ；

dV/dt＝k₃Y-d₃V；

dZ/dt＝(g₄+k₄YZ)(1-Z/Z_max)-d₄Z；

dALT/dt＝k₅(d₁X+d₁Y+k₂YZ)-d₅ALT；

其中，X(t)为健康肝细胞在t时刻的相对量；

Y(t)为感染肝细胞在t时刻的相对量；

V(t)为血液中游离病毒在t时刻的相对量；

Z(t)为细胞毒性T细胞在t时刻的相对量；

ALT(t)为丙氨酸转氨酶在t时刻的值；

F(N)为肝细胞增殖速率；F(N)＝2d₁/(1+N²)，N＝X+Y；

d₁为肝细胞死亡速率；b₁为病毒感染正常肝细胞的速率；k₁为CTL细胞非溶融效应能力；k₂为CTL细胞溶融效应能力；

k₃为游离病毒由感染肝细胞产生的速率；d₃为游离病毒的死亡速率；g₄为CTL细胞在无抗原刺激时每天产生的固定量；d₄为CTL细胞的死亡速率；k₄为CTL细胞受刺激发生自身增殖的相对速率与被感染的肝细胞数量Y和CTL自身的数量Z的乘积比例；k₅为丙氨酸转氨酶由死亡肝细胞产生的速率；d₅为丙氨酸转氨酶被分解代谢的速率，其中，上述的变量以及参数均为正值。

4.如权利要求1所述的乙肝指标数据处理装置，其特征在于，所述临床指数仿真模块对所述乙肝指标数据辨识模块生成的临床指数进行仿真处理进行仿真处理时，使用以下公式：

第一步： $\mathrm{EX}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i{n}_i,$ $\mathrm{EY}=\frac{1}{N}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{y}_j{m}_j;$

第二步： $\mathrm{DY}=\frac{1}{N}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{{y_j}^{2}m}_j-{\left(\mathrm{EY}\right)}^2;$

第三步： $\mathrm{Cov}(X,Y)=\frac{1}{N^2}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(x_i-\mathrm{EX})(y_j-\mathrm{EY})n_i{m}_j;$

第四步： $r=\frac{\mathrm{Cov}(X,Y)}{\sqrt{\mathrm{DX}}\sqrt{\mathrm{DY}}};$

其中，仿真曲线离散的数据为x_i，i＝1，2，…，N，n_i为x_i出现的频数；y_j，j＝1，2，…，N为某个类似病症的典型曲线的相应离散数据，m_j为y_j出现的频数。

5.一种乙肝指标数据检测设备，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的乙肝指标数据处理装置，还包括用于获取免疫T细胞数量的T细胞数量获取装置；用于获取乙肝病毒数量的乙肝病毒数量获取装置，以及用于获取转氨酶指标的转氨酶指标获取装置，所述乙肝指标数据处理装置的乙肝指标数据获取模块连接所述T细胞数量获取装置，乙肝病毒数量获取装置以及转氨酶指标获取装置，获取所述T细胞数量获取装置，乙肝病毒数量获取装置以及转氨酶指标获取装置的数据，将获取的数据传送至乙肝指标数据辨识模块进行辨识分析处理，临床指数仿真模块对所述乙肝指标数据辨识模块辨识处理后的数据进行仿真处理，处理结果获取模块对临床指数仿真模块处理的结果进行对比处理，获取乙肝指标数据处理结果并由处理结果显示模块显示。

6.如权利要求5所述的乙肝指标数据检测设备，其特征在于，所述乙肝指标数据辨识模块对所述乙肝指标数据获取模块获取的乙肝指标数据进行辨识处理进行时，使用以下公式：

dX/dt＝F(N)_X-d₁X-b₁XV+k₁YZ；

dY/dt＝F(N)_Y+b₁XV-d₁Y-(k₁+k₂)YZ；

dV/dt＝k₃Y-d₃V；

dZ/dt＝(g₄+k₄YZ)(1-Z/Z_max)-d₄Z；

dALT/dt＝k₅(d₁X+d₁Y+k₂YZ)-d₅ALT；

其中，X(t)为健康肝细胞在t时刻的相对量；

Y(t)为感染肝细胞在t时刻的相对量；

V(t)为血液中游离病毒在t时刻的相对量；

Z(t)为细胞毒性T细胞在t时刻的相对量；

ALT(t)为丙氨酸转氨酶在t时刻的值；

F(N)为肝细胞增殖速率；F(N)＝2d₁/(1+N²)，N＝X+Y；

d₁为肝细胞死亡速率；b₁为病毒感染正常肝细胞的速率；k₁为CTL细胞非溶融效应能力；k₂为CTL细胞溶融效应能力；

k₃为游离病毒由感染肝细胞产生的速率；d₃为游离病毒的死亡速率；g₄为CTL细胞在无抗原刺激时每天产生的固定量；d₄为CTL细胞的死亡速率；k₄为CTL细胞受刺激发生自身增殖的相对速率与被感染的肝细胞数量Y和CTL自身的数量Z的乘积比例；k₅为丙氨酸转氨酶由死亡肝细胞产生的速率；d₅为丙氨酸转氨酶被分解代谢的速率，其中，上述的变量以及参数均为正值。

7.如权利要求5所述的乙肝指标数据检测设备，其特征在于，所述临床指数仿真模块对所述乙肝指标数据辨识模块生成的临床指数进行仿真处理进行仿真处理时，使用以下公式：

第一步： $\mathrm{EX}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i{n}_i,$ $\mathrm{EY}=\frac{1}{N}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{y}_j{m}_j;$

第二步： $\mathrm{DY}=\frac{1}{N}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{{y_j}^{2}m}_j-{\left(\mathrm{EY}\right)}^2;$

第三步： $\mathrm{Cov}(X,Y)=\frac{1}{N^2}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(x_i-\mathrm{EX})(y_j-\mathrm{EY})n_i{m}_j;$

第四步： $r=\frac{\mathrm{Cov}(X,Y)}{\sqrt{\mathrm{DX}}\sqrt{\mathrm{DY}}};$

其中，仿真曲线离散的数据为x_i，i＝1，2，…，N，n_i为x_i出现的频数；y_j，j＝1，2，…，N为某个类似病症的典型曲线的相应离散数据，m_j为y_j出现的频数。

8.一种乙肝指标数据检测系统，其特征在于，所述系统包括权利要求5所述的乙肝指标数据检测设备。

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