重度肢体缺血评估系统及检测装置的制作方法

本公开涉及生物检测，尤其涉及重度肢体缺血评估系统及检测装置。

背景技术：

1、重度肢体缺血（critical limb ischemia，cli），是外周动脉疾病（peripheralartery disease，pad）进展至终末期阶段的临床表现。重度肢体缺血患者通常存在下肢静息痛、难愈合溃疡、组织坏死或坏疽等症状，若不能及时进行有效评估和干预，可能进一步发展为主要不良肢体事件，甚至导致截肢等严重后果。因此，对重度肢体缺血进行准确评估，对于患者治疗方案选择、血运重建时机判断、术后疗效观察以及预后风险管理均具有重要意义。

2、目前，临床上对重度肢体缺血的诊断和评估主要依赖血流动力学检测、影像学检查、灌注影像评估以及血液学/炎症的相关指标。

3、其一，血流动力学检测可包括踝肱指数（abi）、经皮氧分压（tcpo2）、皮肤灌注压（spp）等指标，上述指标能够从不同角度反映下肢供血状态，但容易受到血管钙化、微循环障碍、测量环境以及操作者经验等因素影响，导致检测结果的稳定性受限。

4、其二，影像学检查包括ct血管成像（cta）、磁共振血管成像（mra）以及数字减影血管造影（dsa）等，可用于显示血管形态改变。然而，此类影像学检查更偏向于评价较大血管的结构状态，对组织微循环灌注、缺血组织恢复情况以及术后动态变化的反映仍存在一定局限。数字减影血管造影还具有侵入性，并存在造影剂相关风险。

5、其三，灌注影像技术包括动态对比增强磁共振成像（dce-mri）和动态磁敏感对比增强磁共振成像（‌dsc-mri）等。虽然能够量化局部组织微循环灌注情况，但通常存在检测成本较高、设备依赖性强、可及性较差等问题，难以作为常规动态随访或大规模筛查工具。

6、其四，现有血液学或炎症相关指标包括炎症因子、内皮损伤标志物等，此类指标通常与多种疾病或病理过程相关，特异性不足，难以单独用于重度肢体缺血的准确评估。

7、由此可见，现有技术方案难以同时兼顾解决重度肢体缺血评估的结果稳定性不足、结果准确性低、检测设备可及性差、指标特异性有限的缺陷。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本公开的目的在于提供重度肢体缺血评估系统及检测装置，解决相关技术中的问题。

2、本公开第一方面提供重度肢体缺血评估系统，包括：样本前处理模块，用于获取待测个体的血浆样本，并从所述待测个体的血浆样本中分离得到血浆外泌体样本；标志物检测模块，用于对所述血浆外泌体样本中的目标tsrna生物标志物进行逆转录处理及pcr检测，得到所述目标tsrna生物标志物的扩增检测信号；其中，所述目标tsrna生物标志物包括tsrna-his-gtg-1-m6，tsrna-his-gtg-1-m6的核苷酸序列如seq id no.1所示；重度肢体缺血评估模块，用于基于所述目标tsrna生物标志物的扩增检测信号，确定所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息，并基于预设算法根据所述表达水平信息确定对应的重度肢体缺血评估信息。

3、在第一方面的实施例中，所述预设算法被配置成包含：基于样本集提取到的样本个体的表达水平信息同所述重度肢体缺血评估信息之间的数学计算关系、或者所述表达水平信息同用于与样本个体的表达水平信息比较以确定所述重度肢体缺血评估信息的参考信息之间的数学计算关系；所述表达水平信息包括所述目标tsrna生物标志物的扩增检测信号的信号映射值。

4、在第一方面的实施例中，所述重度肢体缺血评估模块，用于将所述待测个体对应的个体指标信息与参考信息进行比较，得到所述重度肢体缺血评估信息；其中，所述个体指标信息包括：所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息；或者，所述个体指标信息包括：所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息和临床参考指标信息；所述预设算法根据所述表达水平信息确定对应的重度肢体缺血评估信息，包括以下一种：1）基于训练数据集对机器学习模型训练得到重度肢体缺血评估模型；通过已训练的所述重度肢体缺血评估模型，根据所述个体指标信息预测得到所述待测个体的重度肢体缺血风险概率；经所述参考信息比较确定重度肢体缺血评估信息；2）基于各样本个体的样本集确定所述参考信息中表达水平信息的灵敏度和特异度、或表达水平信息和临床参考指标信息各自的灵敏度和特异度，并基于所述灵敏度和特异度确定的约登指数的最大化，确定所述参考信息；经所述参考信息比较确定重度肢体缺血评估信息；其中，所述样本集包括：对各样本个体分别检测得到的所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息以及重度肢体缺血指示值，所述重度肢体缺血指示值用于指示样本个体的实际重度肢体缺血情况。

5、在第一方面的实施例中，所述参考信息包括直接评估阈值，所述直接评估阈值用于与个体指标信息进行直接比较，以确定所述重度肢体缺血评估信息；所述重度肢体缺血评估模块，还用于基于所述样本集中各样本个体的个体指标信息，确定所述样本集分别在每个候选直接评估阈值下的重度肢体缺血预测评估结果；所述重度肢体缺血评估模块，还用于基于各个候选直接评估阈值下的重度肢体缺血预测评估结果和所述重度肢体缺血指示值，确定每个候选直接评估阈值对应的灵敏度和特异度，并基于所述灵敏度与所述特异度，确定各候选直接评估阈值对应的约登指数；所述重度肢体缺血评估模块，还用于将所述约登指数最大的候选直接评估阈值作为所述直接评估阈值。

6、在第一方面的实施例中，所述参考信息包括模型评估阈值，所述模型评估阈值信息用于与重度肢体缺血评估模型的模型输出结果进行比较，以确定所述重度肢体缺血评估信息；所述重度肢体缺血评估模块，还用于基于所述样本集中各样本个体对应的模型输出结果，分别确定多个候选模型评估阈值下的候选联合评估结果；所述重度肢体缺血评估模块，还用于基于各候选模型评估阈值对应的重度肢体缺血预测概率和作为标签的重度肢体缺血指示值，确定各候选模型评估阈值对应的灵敏度和特异度，并基于所述灵敏度与所述特异度确定各候选模型评估阈值对应的约登指数；所述重度肢体缺血评估模块，还用于将所述约登指数最大的候选模型评估阈值确定为所述预设模型评估阈值。

7、在第一方面的实施例中，所述重度肢体缺血评估模块，还用于基于所述重度肢体缺血评估模型在各候选模型评估阈值下的灵敏度和特异度，生成roc曲线，并确定所述roc曲线对应的曲线下面积；所述重度肢体缺血评估模块，还用于响应于所述重度肢体缺血评估模型对应的曲线下面积不满足预设模型筛选条件，对所述临床参考指标信息进行调整，并基于调整后的临床参考指标信息、所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息以及对应的实际分组标签重新训练所述重度肢体缺血评估模型。

8、在第一方面的实施例中，所述标志物检测模块包括小rna提取子模块、小rna去修饰子模块和逆转录扩增检测子模块；所述小rna提取子模块，用于从所述血浆外泌体样本中提取得到小rna；所述小rna去修饰子模块，用于对小rna进行去修饰处理，得到去修饰的小rna；所述逆转录扩增检测子模块，用于在所述pcr检测法为定量pcr检测法时，将所述去修饰的小rna进行逆转录为cdna，并通过pcr检测法对所述目标tsrna生物标志物对应的cdna进行定量扩增检测，以得到所述目标tsrna生物标志物对应的扩增检测信号；所述逆转录扩增检测子模块，还用于在所述pcr检测法为数字pcr检测法时，对所述去修饰的小rna进行逆转录，得到cdna，并通过数字pcr检测法对所述目标tsrna生物标志物对应的cdna进行分区扩增检测，以得到所述目标tsrna生物标志物对应的扩增检测信号。

9、在第一方面的实施例中，所述逆转录扩增检测子模块，包括用于基于所述目标tsrna生物标志物的引物和探针，扩增并识别所述目标tsrna生物标志物；其中，所述目标tsrna生物标志物的引物包括如seq id no.2所示的正向引物以及如 seq id no.3所示的反向引物，所述探针包括如seq id no.4所示的探针。

10、在第一方面的实施例中，包括以下至少一种：1）所述扩增检测信号包括在定量pcr检测法下得到的对应于所述目标tsrna生物标志物的目标扩增检测信号以及对应于外源性内参的参考扩增检测信号；所述重度肢体缺血评估模块，用于基于所述目标扩增检测信号确定所述目标tsrna生物标志物的第一循环阈值（ct）值，并基于所述参考扩增检测信号确定外源性内参的第二ct值；所述重度肢体缺血评估模块，还用于基于所述第二ct值对所述第一ct值进行校正，得到所述目标tsrna生物标志物的目标校正ct值，以确定所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息；2）所述参考信息包括预设严重程度分层阈值组；所述重度肢体缺血评估模块，还包括分级风险评估子模块，用于基于所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息和预设严重程度分层阈值组，确定待测个体对应的重度肢体缺血严重程度分层信息；其中，所述预设严重程度分层阈值组基于样本集中各样本个体的所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息以及对应的严重程度分层标签预先确定；3）所述重度肢体缺血评估模块还包括术后评估子模块；所述术后评估子模块还用于将待测个体对应的预后输入指标信息输入至术后预后评估模型，得到所述待测个体对应的术后预后风险评分和/或术后预后事件预测概率，以确定待测个体对应的术后预后风险评估信息；其中，所述预后输入指标信息包括：血运重建术前的所述目标tsrna生物标志物的第一表达水平信息、血运重建术后的所述目标tsrna生物标志物的第二表达水平信息、所述第一表达水平信息和所述第二表达水平信息之间的变化程度中的至少一项。

11、本公开第二方面提供一种用于重度肢体缺血评估的检测装置，其特征在于，包括用于对权利要求1-10任意一项所述的目标tsrna生物标志物进行检测的标志物检测试剂组合；所述标志物检测试剂组合包括外泌体分离试剂、小rna提取试剂、小rna去修饰试剂、逆转录试剂、扩增反应试剂、外源性内参、目标tsrna生物标志物标准品以及用于针对所述目标tsrna生物标志物设计的引物和探针；其中，所述目标tsrna生物标志物包括tsrna-his-gtg-1-m6，所述tsrna-his-gtg-1-m6 具有如seq id no.1所示的核苷酸序列，所述目标tsrna生物标志物的引物包括如seq id no.2所示的正向引物、如 seq id no.3所示的反向引物，所述探针包括如seq id no.4所示的探针。

12、如上所述，本公开实施例中重度肢体缺血评估系统及检测装置，系统包括：样本前处理模块，用于获取待测个体的血浆样本，并从所述待测个体的血浆样本中分离得到血浆外泌体样本；标志物检测模块，用于对所述血浆外泌体样本中的tsrna生物标志物进行逆转录处理及pcr检测，得到所述目标tsrna生物标志物的扩增检测信号；其中，所述目标tsrna生物标志物包括tsrna-his-gtg-1-m6，tsrna-his-gtg-1-m6的核苷酸序列如seq id no.1所示；重度肢体缺血评估模块，用于基于所述目标tsrna生物标志物的扩增检测信号，确定所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息，并将所述目标tsrna生物标志物的表达水平信息与预设评估阈值进行比较，得到重度肢体缺血评估信息。本公开实施例通过预设算法获取tsrna-his-gtg-1-m6的表达水平进行重度肢体缺血评估。