本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，具體涉及一種預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法及預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、髓系是指髓系細(xì)胞，髓系細(xì)胞是指由骨髓造血干細(xì)胞分化而來的細(xì)胞，包括粒細(xì)胞、紅細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞，髓系細(xì)胞是狹義的造血細(xì)胞，而把淋巴細(xì)胞視為非造血細(xì)胞。不同種類的細(xì)胞在機(jī)體具有不同的生理功能，但對(duì)機(jī)體的正常生命活動(dòng)都具有一定的意義。

2、髓系檢查點(diǎn)是指在骨髓造血系統(tǒng)中起關(guān)鍵調(diào)控作用的分子信號(hào)通路和分子調(diào)節(jié)因子。髓系檢查點(diǎn)的功能是確保造血過程的平衡和穩(wěn)定，維持血液系統(tǒng)的正常功能。髓系檢查點(diǎn)的紊亂可能導(dǎo)致造血功能異常和血液疾病的發(fā)生。

3、在當(dāng)前免疫治療中，尤其是對(duì)于癌癥患者的治療效果預(yù)測(cè)，主要集中在淋系免疫檢查點(diǎn)（如pd-1、pd-l1和ctla4）的研究和應(yīng)用上，這些檢查點(diǎn)主要作用于t細(xì)胞等淋巴細(xì)胞。對(duì)于髓系免疫檢查點(diǎn)（如cd47，lilrb1，cd171），目前的研究和檢測(cè)手段相對(duì)較少。且現(xiàn)有的pd-1、pd-l1檢測(cè)主要是針對(duì)淋系免疫反應(yīng)的評(píng)估，無法對(duì)髓系細(xì)胞免疫檢查點(diǎn)藥物進(jìn)行很好的療效預(yù)測(cè)或評(píng)估。

4、此外，當(dāng)前臨床對(duì)髓系細(xì)胞免疫檢查點(diǎn)藥物治療效果的預(yù)后情況主要由臨床醫(yī)生根據(jù)影像學(xué)圖像和化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷，具有一定的主觀性和不準(zhǔn)確性。當(dāng)前缺乏一種基于細(xì)胞空間位置關(guān)系的機(jī)器學(xué)習(xí)模型來為臨床對(duì)腫瘤預(yù)后生存情況提供參考依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法及預(yù)測(cè)方法，以為臨床對(duì)腫瘤預(yù)后生存情況提供參考依據(jù)。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法，該方法包括：

3、獲取治療前樣本組織一一對(duì)應(yīng)的熒光樣本圖像，熒光樣本圖像由根據(jù)髓系細(xì)胞的標(biāo)志物抗體染色后獲得；

4、獲取樣本組織對(duì)應(yīng)病人的預(yù)后信息，該預(yù)后信息包括接受預(yù)設(shè)的不同治療手段后病人的生存情況；

5、基于熒光樣本圖像對(duì)每個(gè)樣本組織中的髓系細(xì)胞進(jìn)行分割，確定每個(gè)髓系細(xì)胞在不同標(biāo)志物上的熒光表達(dá)量；其中，包括將每個(gè)熒光樣本圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，獲得每個(gè)熒光樣本圖像對(duì)應(yīng)的多個(gè)區(qū)域圖像；根據(jù)區(qū)域圖像對(duì)應(yīng)的熒光表達(dá)量，確定髓系細(xì)胞的細(xì)胞核位置；基于細(xì)胞核位置，分割出該細(xì)胞核對(duì)應(yīng)的完整髓系細(xì)胞；

6、基于每個(gè)髓系細(xì)胞在不同標(biāo)志物上的熒光表達(dá)量以及細(xì)胞類型注釋算法，確定每個(gè)髓系細(xì)胞的髓系細(xì)胞類型注釋；

7、基于髓系細(xì)胞類型注釋，確定每個(gè)樣本組織中的每個(gè)髓系細(xì)胞到其他不同類型髓系細(xì)胞之間的空間距離，獲得細(xì)胞空間距離特征；

8、基于髓系細(xì)胞類型注釋，確定每個(gè)樣本組織中的每個(gè)髓系細(xì)胞與周圍細(xì)胞之間的空間互作關(guān)系，獲得細(xì)胞互作特征；

9、根據(jù)預(yù)設(shè)比例以及預(yù)后信息，將樣本組織劃分為訓(xùn)練集與測(cè)試集；

10、基于訓(xùn)練集與測(cè)試集中的細(xì)胞空間距離特征以及細(xì)胞互作特征構(gòu)建預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型，預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型用于預(yù)測(cè)病理樣本在干預(yù)后的生存情況。

11、本發(fā)明提供了一種針對(duì)髓系細(xì)胞的預(yù)后預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法，通過對(duì)熒光樣本圖像的細(xì)胞分割、細(xì)胞注釋、距離計(jì)算、互作分析等多個(gè)方面對(duì)細(xì)胞在空間領(lǐng)域的特征進(jìn)行提取，從細(xì)胞層面提取細(xì)胞之間的特征，并基于這些空間特征構(gòu)建一個(gè)基于髓系細(xì)胞空間位置關(guān)系的預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型，為臨床判斷腫瘤預(yù)后生存情況提供了有力的參考依據(jù)。

12、在一種可選的實(shí)施方式中，標(biāo)志物抗體選自以下一種或多種：cd45、cd45ra、cd45ro、cd11b、cd11c、cd14、cd15、cd16、cd33、cd68、cd86、cd163、cd206、spp1、folr2、c1qc、cd1c、hla-dr、cd141、s100a9、s100a8、cd117、cd123、mpo。

13、在一種可選的實(shí)施方式中，每個(gè)區(qū)域圖像均包括癌區(qū)域與癌旁區(qū)域，確定每個(gè)樣本組織中的每個(gè)髓系細(xì)胞到其他不同類型髓系細(xì)胞之間的空間距離，獲得細(xì)胞空間距離特征，包括：

14、確定每個(gè)區(qū)域圖像包括的癌區(qū)域中每個(gè)髓系細(xì)胞類型到其他不同類型髓系細(xì)胞之間的第一歐式距離；

15、確定每個(gè)區(qū)域圖像包括的癌旁區(qū)域中每個(gè)髓系細(xì)胞類型到其他不同類型髓系細(xì)胞之間的第二歐式距離；

16、基于所有第一歐式距離，確定在樣本組織的所有癌區(qū)域中每個(gè)髓系細(xì)胞到其他不同類型髓系細(xì)胞之間的第一空間距離，第一空間距離包括：第一最小空間距離、第一最大空間距離、第一平均空間距離；

17、基于所有第二歐式距離，確定在樣本組織的所有癌旁區(qū)域中每個(gè)髓系細(xì)胞到其他不同類型髓系細(xì)胞之間的第二空間距離，第二空間距離包括：第二最小空間距離、第二最大空間距離、第二平均空間距離；

18、將第一空間距離、第二空間距離作為細(xì)胞空間距離特征；

19、在獲得細(xì)胞空間距離特征之后，包括：

20、對(duì)細(xì)胞空間距離特征中的同種髓系細(xì)胞類型之間的距離特征進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及特征篩選處理，獲得處理后的細(xì)胞空間距離特征，處理后的細(xì)胞空間距離特征用于構(gòu)建預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型。

21、本實(shí)施例中，通過計(jì)算不同類型髓系細(xì)胞之間的空間距離，可以深入了解腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞的相互作用和空間分布特征。并且本實(shí)施例中還分析癌區(qū)與癌旁區(qū)兩個(gè)區(qū)域中髓系細(xì)胞的空間距離差異，考慮了腫瘤等發(fā)展過程中的細(xì)胞變化，有助于提高分析的全面性，提高構(gòu)建出的模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度。

22、本實(shí)施例中，對(duì)同種髓系細(xì)胞類型之間的距離特征進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和特征篩選，可以提高模型的準(zhǔn)確性和魯棒性，幫助更好地捕捉細(xì)胞間的特征關(guān)系，為預(yù)后生存預(yù)測(cè)提供更有力的支持。

23、在一種可選的實(shí)施方式中，每個(gè)區(qū)域圖像均包括癌區(qū)域與癌旁區(qū)域，確定每個(gè)樣本組織中的每個(gè)髓系細(xì)胞與周圍細(xì)胞之間的空間互作關(guān)系，獲得細(xì)胞互作特征，包括：

24、確定每個(gè)區(qū)域圖像包括的癌區(qū)域中每個(gè)髓系細(xì)胞與周圍存在互作關(guān)系的互作細(xì)胞之間的第一互作特征；

25、確定每個(gè)區(qū)域圖像包括的癌旁區(qū)域中每個(gè)髓系細(xì)胞與周圍存在互作關(guān)系的互作細(xì)胞之間的第二互作特征；其中，第一互作特征、第二互作特征均包括各髓系細(xì)胞類型在存在互作關(guān)系的互作細(xì)胞中的占比；

26、將第一互作特征、第二互作特征作為細(xì)胞互作特征。

27、本實(shí)施例中，將兩個(gè)細(xì)胞在空間中的互作關(guān)系作為對(duì)疾病預(yù)后的重要參考指標(biāo)，不僅能提高預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性和可靠性，還能為臨床決策提供重要的信息支持。

28、在一種可選的實(shí)施方式中，用于構(gòu)建預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型的特征包括以下一種或多種：t_monotom2_max、t_m1tom2_mean、t_monotom2_mean、p_m2tohladrhicells_max、p_monotohladrhicells_max、p_hladrhicellstomono_min?p_monotohladrhicells_min?p_m2tomono_mean、t_hladrhicells_m2、t_m1_m1、t_m1_m2、t_m2_m1、t_m2_m2、t_mono_m2、t_neutro_m2、p_m2_mono。

29、第二方面，本發(fā)明提供了一種預(yù)后生存預(yù)測(cè)方法，方法包括：

30、獲取待預(yù)測(cè)病理樣本的熒光樣本圖像；

31、將熒光樣本圖像輸入根據(jù)上述任一實(shí)施方式所述的預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法構(gòu)建的預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型，輸出待預(yù)測(cè)病理樣本在干預(yù)后的生存情況。

32、第三方面，本發(fā)明提供了一種預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建裝置，該裝置包括：

33、獲取模塊，用于獲取治療前樣本組織一一對(duì)應(yīng)的熒光樣本圖像，熒光樣本圖像由根據(jù)髓系細(xì)胞的標(biāo)志物抗體染色后獲得；還用于獲取樣本組織對(duì)應(yīng)病人的預(yù)后信息，預(yù)后信息包括接受預(yù)設(shè)的不同治療手段后病人的生存情況；

34、分割模塊，用于基于熒光樣本圖像對(duì)每個(gè)樣本組織中的髓系細(xì)胞進(jìn)行分割，確定每個(gè)髓系細(xì)胞在不同標(biāo)志物上的熒光表達(dá)量；其中，包括將每個(gè)所述熒光樣本圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，獲得每個(gè)所述熒光樣本圖像對(duì)應(yīng)的多個(gè)區(qū)域圖像；根據(jù)所述區(qū)域圖像對(duì)應(yīng)的熒光表達(dá)量，確定髓系細(xì)胞的細(xì)胞核位置；基于所述細(xì)胞核位置，分割出該細(xì)胞核對(duì)應(yīng)的完整髓系細(xì)胞；

35、注釋模塊，用于基于每個(gè)髓系細(xì)胞在不同標(biāo)志物上的熒光表達(dá)量以及細(xì)胞類型注釋算法，確定每個(gè)髓系細(xì)胞的髓系細(xì)胞類型注釋；

36、距離特征提取模塊，用于基于髓系細(xì)胞類型注釋，確定每個(gè)樣本組織中的每個(gè)髓系細(xì)胞到其他不同類型髓系細(xì)胞之間的空間距離，獲得細(xì)胞空間距離特征；

37、互作特征提取模塊，用于基于髓系細(xì)胞類型注釋，確定每個(gè)樣本組織中的每個(gè)髓系細(xì)胞與周圍細(xì)胞之間的空間互作關(guān)系，獲得細(xì)胞互作特征；

38、劃分模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)比例以及預(yù)后信息，將樣本組織劃分為訓(xùn)練集與測(cè)試集；

39、構(gòu)建模塊，用于基于訓(xùn)練集與測(cè)試集中的細(xì)胞空間距離特征以及細(xì)胞互作特征構(gòu)建預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型，預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型用于預(yù)測(cè)病理樣本在干預(yù)后的生存情況。

40、第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器和處理器，存儲(chǔ)器和處理器之間互相通信連接，存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，處理器通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令，從而執(zhí)行上述第一方面或其對(duì)應(yīng)的任一實(shí)施方式的預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法。

41、第五方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面或其對(duì)應(yīng)的任一實(shí)施方式的預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法。

42、第六方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)指令，計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面或其對(duì)應(yīng)的任一實(shí)施方式的預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法。

43、需要說明的是，由于本發(fā)明提供的預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建裝置，計(jì)算機(jī)設(shè)備以及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)與上述的預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法是對(duì)應(yīng)的。因此，關(guān)于預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建裝置，計(jì)算機(jī)設(shè)備以及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的有益效果，請(qǐng)參見上文預(yù)后生存預(yù)測(cè)模型構(gòu)建方法的對(duì)應(yīng)有益效果的描述，在此不再贅述。