本發(fā)明涉及癌癥檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于亞裔人群的肺癌檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，全世界腫瘤疾病的發(fā)病率呈不斷上升趨勢，其中肺癌的發(fā)病率和死亡率增長最快，是對人群健康和生命威脅最大的惡性腫瘤之一。肺癌是一種全球范圍內(nèi)都很常見的癌癥，由于臨床表現(xiàn)已經(jīng)是晚期，故有很高的致死率。約有75％的肺癌患者在確診時(shí)已經(jīng)是晚期或癌細(xì)胞已經(jīng)轉(zhuǎn)移，因此肺癌患者的5年生存率不到15％。一些用于降低肺癌死亡率的篩查策略也被應(yīng)用，如相對于胸透來說，重度吸煙者做ldct篩查可使死亡率降低20％，但是很高的假陽性和高昂的成本使得ldct不能成為一種好的篩查方法，因此，新的診斷方法亟待開發(fā)。美國專利(專利公開號：us7603171b2，us7536220b2)和文獻(xiàn)(yungrc,zengmy,stoddardgj,etal.transcutaneouscomputedbioconductancemeasurementinlungcancer:atreatmentenablingtechnologyusefulforadjunctiveriskstratificationintheevaluationofsuspiciouspulmonarylesions[j].journalofthoraciconcology,2012,7(4):681-9)提出了一種通過測定患者身體電導(dǎo)率信號來確定肺癌的方法，但其仍存在如下不足：一、人體組織結(jié)構(gòu)和成分構(gòu)成的變化例如脂肪、蛋白、肌肉含量的差異都對生物電信號產(chǎn)生影響，具體情況可參考1、董秀珍.生物電阻抗技術(shù)研究進(jìn)展[j].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2004,06):311-7；2、劉偉,王建平,張崇巍.基于svm的生物電阻抗人體內(nèi)臟脂肪測量研究[j].電子測量與儀器學(xué)報(bào),2011,07)：648-53；3、祁朋祥.基于生物電阻抗的人體成分測試與研究[d]；中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2009。同時(shí)歐美人群與中國人群間的身體體脂率等是存在差異的，具體可參考文獻(xiàn)：江崇民.中國城鎮(zhèn)居民身體脂肪的分布特征及體脂率推算方法的研究[d]；北京體育大學(xué),2006。美國專利(專利公開號：us7603171b2)和專利(專利公開號：us7536220b2)提出的通過測定患者身體電導(dǎo)率信號來確定肺癌的方法是基于美國人群建立的數(shù)據(jù)模型，不適用于亞裔人群，對亞裔人群肺癌檢測的準(zhǔn)確率非常低。二、每次診斷都需要測量62個(gè)測試點(diǎn)位的參數(shù)數(shù)據(jù)，耗時(shí)長，效率低。三、穩(wěn)定性差，檢測結(jié)果的可靠性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于通過一種用于亞裔人群的肺癌檢測方法及系統(tǒng)，來解決以上背景技術(shù)部分提到的問題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于亞裔人群的肺癌檢測方法，其包括如下步驟：

s101、建立亞裔人群的臨床信息數(shù)據(jù)集；

s102、根據(jù)所述亞裔人群的臨床信息數(shù)據(jù)集，構(gòu)建基本參數(shù)空間，其中，所述基本參數(shù)空間中對于每一個(gè)參數(shù)都有其相對應(yīng)的權(quán)值和閾值，所述參數(shù)即指患者每個(gè)測試點(diǎn)位對應(yīng)的每個(gè)一個(gè)屬性；

s103、計(jì)算患者的普羅朗值pll，并根據(jù)普羅朗值pll判斷患者是否患有肺癌；其中，pll＝(p1，p2，p3，p4……pn)/i,p1，p2…pn指患者的測試點(diǎn)位，每個(gè)測試點(diǎn)位有若干屬性，pn為測試點(diǎn)位n中屬性值大于該屬性所對應(yīng)的閾值的所有屬性所對應(yīng)的權(quán)值之和，i為所有測試點(diǎn)位的所有屬性對應(yīng)的權(quán)值之和。

特別地，所述步驟s101包括：篩選出若干位在肺部具有良性結(jié)節(jié)的亞裔受試者，測試并記錄亞裔受試者每個(gè)測試點(diǎn)位的若干屬性值；篩選出若干位在肺部具有惡性結(jié)節(jié)的亞裔受試者，測試并記錄亞裔受試者每個(gè)測試點(diǎn)位的若干屬性值。

特別地，所述步驟s102包括：采用網(wǎng)格搜索法優(yōu)化參數(shù)的閾值，其中，所述網(wǎng)格搜索法是指將待搜索參數(shù)在搜索空間范圍中分成網(wǎng)格，通過遍歷網(wǎng)格中所有的點(diǎn)找出最優(yōu)參數(shù)。

特別地，所述步驟s102還包括：計(jì)算患者的所有測試點(diǎn)位屬性值的權(quán)重，去除權(quán)重值低于設(shè)定值的測試點(diǎn)位，將剩余測試點(diǎn)位認(rèn)定為標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位，后續(xù)肺癌檢測時(shí)，僅采集所述標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位的信息。

特別地，所述標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位的個(gè)數(shù)限定為20個(gè)。

特別地，所述步驟s103包括：對受試者的每個(gè)測試點(diǎn)位均測量至少三次，最終取每次測量對應(yīng)的普羅朗值的平均值作為測試結(jié)果，據(jù)此判斷是否患肺癌。

本發(fā)明還公開了一種用于亞裔人群的肺癌檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用上述用于亞裔人群的肺癌檢測方法進(jìn)行亞裔人群的肺癌檢測。

特別地，所述用于亞裔人群的肺癌檢測系統(tǒng)包括組裝計(jì)算機(jī)、顯示器、可連接的輸出設(shè)備、鍵盤、探頭、點(diǎn)式電極及手持式電極；所述顯示器、可連接的輸出設(shè)備、鍵盤、探頭、點(diǎn)式電極、手持式電極均與組裝計(jì)算機(jī)連接。

與傳統(tǒng)測定患者身體電導(dǎo)率信號來確定肺癌的方法相比，本發(fā)明提出的用于亞裔人群的肺癌檢測方法及系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：一、對亞裔人群的肺癌檢測有更好的針對性；二、計(jì)算患者的所有測試點(diǎn)位屬性值的權(quán)重，去除權(quán)重值低于設(shè)定值的測試點(diǎn)位，將剩余測試點(diǎn)位認(rèn)定為標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位，后續(xù)肺癌檢測時(shí)，僅采集所述標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位的信息即可完成肺癌檢測，大大提高了檢測效率和用戶體驗(yàn)；三、對受試者的每個(gè)測試點(diǎn)位均測量至少三次，最終取每次測量對應(yīng)的普羅朗值的平均值作為測試結(jié)果，據(jù)此判斷是否患肺癌，避免人員操作誤差如測試探頭過度用力擠壓皮膚引起受試部位形變等引起的測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，穩(wěn)定性好，可靠性高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于亞裔人群的肺癌檢測方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于亞裔人群的肺癌檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。需要說明的是，當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請參照圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于亞裔人群的肺癌檢測方法流程圖。

本實(shí)施例中用于亞裔人群的肺癌檢測方法具體包括如下步驟：

s101、建立亞裔人群的臨床信息數(shù)據(jù)集。篩選出若干位在肺部具有良性結(jié)節(jié)的亞裔受試者，采用生物電導(dǎo)檢測設(shè)備測試并記錄亞裔受試者每個(gè)測試點(diǎn)位的若干屬性值；篩選出若干位在肺部具有惡性結(jié)節(jié)的亞裔受試者，采用生物電導(dǎo)檢測設(shè)備測試并記錄亞裔受試者每個(gè)測試點(diǎn)位的若干屬性值。在實(shí)際操作中，綜合考量，肺部具有良性結(jié)節(jié)的亞裔受試者篩選了25位，肺部具有惡性結(jié)節(jié)的亞裔受試者篩選了100位。

s102、根據(jù)所述亞裔人群的臨床信息數(shù)據(jù)集，構(gòu)建基本參數(shù)空間，其中，所述基本參數(shù)空間中對于每一個(gè)參數(shù)都有其相對應(yīng)的權(quán)值和閾值，所述參數(shù)即指患者每個(gè)測試點(diǎn)位對應(yīng)的每個(gè)一個(gè)屬性。

美國專利(專利公開號：us7603171b2)和專利(專利公開號：us7536220b2)提出的通過測定患者身體電導(dǎo)率信號來確定肺癌的方法中均是將每個(gè)屬性值與它相應(yīng)的閾值進(jìn)行比較然后確定其是否對最終的檢測結(jié)果做出貢獻(xiàn)。為了使本發(fā)明在亞裔人群如中國人群中具有更高的準(zhǔn)確率，本發(fā)明使用網(wǎng)格搜索優(yōu)化參數(shù)的閾值，其中，所述網(wǎng)格搜索法是指將待搜索參數(shù)在搜索空間范圍中分成網(wǎng)格，通過遍歷網(wǎng)格中所有的點(diǎn)找出最優(yōu)參數(shù)。這種方法在尋優(yōu)區(qū)間足夠大且步距足夠小的情況下可以找出全局最優(yōu)解。本優(yōu)化過程中搜索空間的構(gòu)建如下：對于每個(gè)屬性值的閾值取其50％，75％，125％和150％的值構(gòu)成參數(shù)空間。例如假設(shè)某一屬性的閾值為100，則參數(shù)空間為50，75，125和150。如果有兩個(gè)如此的閾值則它們構(gòu)成的搜索空間為(50，50)，(50，75)，(50，125)，(50，150)，(75,50)，(75，75)，(75，125)，(75，150)……，依此類推得出參數(shù)空間。在優(yōu)化過程中需要指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)模型。在此處我們使用準(zhǔn)確度的概念。其解釋如下：

準(zhǔn)確度：(a+b)/(a+b+c+d)

我們的目的就是在所建立的參數(shù)空間中獲得最高的準(zhǔn)確度的模型。

另外，美國專利(專利公開號：us7603171b2)和專利(專利公開號：us7536220b2)提出的通過測定患者身體電導(dǎo)率信號來確定肺癌的方法中涉及的參數(shù)的總量為62(測試點(diǎn)位數(shù))×8(每個(gè)點(diǎn)位的屬性)＝496個(gè)，這樣一來，進(jìn)行一次肺癌檢測則需要花費(fèi)很長的時(shí)間，不僅降低了檢測效率，而且影響客戶體驗(yàn)，為了進(jìn)一步的優(yōu)化測試所需的時(shí)間，本發(fā)明計(jì)算患者的所有測試點(diǎn)位屬性值的權(quán)重，去除權(quán)重值低于設(shè)定值的測試點(diǎn)位，將剩余測試點(diǎn)位認(rèn)定為標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位，后續(xù)肺癌檢測時(shí)，僅采集所述標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位的信息，在本實(shí)施例中標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位的個(gè)數(shù)限定為20個(gè)。

s103、計(jì)算患者的普羅朗值pll，并根據(jù)普羅朗值pll判斷患者是否患有肺癌；其中，pll＝(p1，p2，p3，p4……pn)/i,p1，p2…pn指患者的測試點(diǎn)位，每個(gè)測試點(diǎn)位有若干屬性，pn為測試點(diǎn)位n中屬性值大于該屬性所對應(yīng)的閾值的所有屬性所對應(yīng)的權(quán)值之和，i為所有測試點(diǎn)位的所有屬性對應(yīng)的權(quán)值之和。

下面從程序?qū)用鎸Ρ景l(fā)明扼要說明：一、若測試點(diǎn)位有m個(gè)，每個(gè)測試點(diǎn)位通過生物電導(dǎo)檢測設(shè)備獲取n個(gè)屬性的值即n個(gè)參數(shù)，則m×n矩陣即為基本參數(shù)空間，對于每一個(gè)參數(shù)都有其相對應(yīng)的權(quán)值w[mi,ni]以及閾值θ[mi,ni]。本發(fā)明是基于此參數(shù)空間上的決策樹模型，普羅朗值pll計(jì)算程序如下：

二、基于中國人群的算法優(yōu)化

通過中國人群的臨床數(shù)據(jù)更新了原有方法中的各個(gè)參數(shù)的權(quán)值。

為了避免人員操作誤差如測試探頭過度用力擠壓皮膚引起受試部位形變等引起的測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，提高檢測的穩(wěn)定性好，可靠性高，對受試者的每個(gè)測試點(diǎn)位均測量至少三次，最終取每次測量對應(yīng)的普羅朗值的平均值作為測試結(jié)果，據(jù)此判斷是否患肺癌。

在本發(fā)明的檢測模型建立過程中使用bootstrap方法進(jìn)行重抽樣。所述bootstrap方法是一種對數(shù)據(jù)進(jìn)行有放回隨機(jī)抽樣得到樣本，具體過程可參考文獻(xiàn)stiner.anintroductiontobootstrapmethods:examplesandideas[j].sociologicalmethods&research,1989,18(2-3):243-91。使用bootstrap抽樣法一些被抽到的樣本作為訓(xùn)練集，同時(shí)未被抽到的樣本作為驗(yàn)證集。使用上文所提及的具有20個(gè)參數(shù)的模型以及構(gòu)建的參數(shù)空間進(jìn)行模型的建立。最后從參數(shù)空間中選出具有最高準(zhǔn)確度的一組。需要說明的是，本發(fā)明是基于美國專利(專利公開號：us7603171b2)和專利(專利公開號：us7536220b2)進(jìn)行的改進(jìn)，故對本發(fā)明中應(yīng)用到的現(xiàn)有技術(shù)部分在此不再贅述。

如圖2所示，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于亞裔人群的肺癌檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)施例中用于亞裔人群的肺癌檢測系統(tǒng)采用上述用于亞裔人群的肺癌檢測方法進(jìn)行亞裔人群的肺癌檢測。所述用于亞裔人群的肺癌檢測系統(tǒng)包括組裝計(jì)算機(jī)201、顯示器202、可連接的輸出設(shè)備(圖中未示出)、鍵盤203、探頭204、點(diǎn)式電極205及手持式電極206；其中，點(diǎn)式電極205和手持式電極為參考電極206。所述顯示器202、可連接的輸出設(shè)備、鍵盤203、探頭204、點(diǎn)式電極205、手持式電極206均與組裝計(jì)算機(jī)201連接。

本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：一、對亞裔人群的肺癌檢測有更好的針對性；二、計(jì)算患者的所有測試點(diǎn)位屬性值的權(quán)重，去除權(quán)重值低于設(shè)定值的測試點(diǎn)位，將剩余測試點(diǎn)位認(rèn)定為標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位，后續(xù)肺癌檢測時(shí)，僅采集所述標(biāo)準(zhǔn)測試點(diǎn)位的信息即可完成肺癌檢測，大大提高了檢測效率和用戶體驗(yàn)；三、對受試者的每個(gè)測試點(diǎn)位均測量至少三次，最終取每次測量對應(yīng)的普羅朗值的平均值作為測試結(jié)果，據(jù)此判斷是否患肺癌，避免人員操作誤差如測試探頭過度用力擠壓皮膚引起受試部位形變等引起的測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，穩(wěn)定性好，可靠性高。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(read-onlymemory，rom)或隨機(jī)存儲記憶體(randomaccessmemory，ram)等。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。