脂蛋白亚分型检测方法及系统与流程

1.本发明涉及生物检测技术领域，具体涉及一种脂蛋白亚分型检测方法，还涉及一种脂蛋白亚分型检测系统。


背景技术：

2.低密度脂蛋白(ldl)胆固醇水平升高是导致冠心病的主要危险因素之一。低密度脂蛋白可被分为至多7种亚分型，从颗粒最大的到颗粒最小的，分别被命名为ldl-1至ldl-7。颗粒尺寸较大的低密度脂蛋白亚分型ldl-1和ldl-2被指定为a型，而颗粒尺寸较小的ldl-3至ldl-7亚分型被指定为b型。同时，根据颗粒直径和密度不同，分为大而轻ldl(large buoyant ldl,lbldl)和小而密ldl(small dense ldl,sdldl)。现有技术中对脂蛋白的检测，主要通过酶法来检测脂蛋白含量。这种检测方法存在的问题是，无法取得脂蛋白各个亚型的具体含量。而研究表明，在所有脂蛋白亚型中：sdldl更易于氧化，且清除缓慢、更易进入动脉管壁，促进泡沫细胞的形成。因此，如何设计出一种新型的脂蛋白亚分型检测设备，以克服现有检测方法的问题，更准确地取得脂蛋白各个亚型的具体含量，是本领域技术人员需要研究的方向。


技术实现要素：

3.本技术公开了一种脂蛋白亚分型检测方法，能够实现对脂蛋白各亚分型的胆固醇含量的准确检测。
4.一种脂蛋白亚分型检测方法，其包括如下步骤：
5.步骤1：扫描基于凝胶电泳法取得的脂蛋白电泳条带，取得光密度图谱；
6.步骤2：对所述光密度图谱进行预处理，取得校准图像；
7.步骤3：基于校准图像，计算求得各脂蛋白亚型的胆固醇值；
8.步骤4：导出步骤3所得处理结果。
9.优选的是，上述脂蛋白亚分型检测方法中，所述步骤2包括：
10.步骤21：获取扫描图像中试管图像的轮廓区域，并基于所述试管图像的轮廓区域将所述扫描图像拆分为对应单个试管的待裁剪图像；
11.步骤22：分析所述待裁剪图像，自动定位待裁剪图像的分析起始位置与分析结束位置：
12.步骤23：基于所述分析起始位置与分析结束位置对待裁剪图像进行二次裁剪，获得校准图像。
13.更优选的是，上述脂蛋白亚分型检测方法中，所述步骤22包括：
14.步骤221：分别以各待裁剪图像的长边为x轴，以像素为单位，分别对各待裁剪图像的短边中的像素值求加总平均；
15.步骤222：将获得的像素值分别保存在同一个数轴中；
16.步骤223：将所述数轴表现为一个曲线图形；
17.步骤224：以所述曲线图形左侧起第二个波峰的前沿山坡为分析起始位置；以所述曲线图形右侧起第一个波峰的前沿山坡为分析结束位置。
18.其中：所述波峰的阈值是一个可以配置的参数，用来忽略掉此阈值下的小波峰干扰项。在获取分析起始位置和分析结束位置时，探测波峰到多少高度会停止也是一个可以配置的阈值参数。所有的可配置阈值参数的最终确定都是通过反复实验而最终确定下来的一个经验参数。
19.进一步优选的是，上述脂蛋白亚分型检测方法中，步骤3包括：
20.步骤31：分别取得校准图像中试管内各脂蛋白分型区域的像素平均值，将各像素平均值构成数组；
21.步骤32：对所述数组进行归一化处理；
22.步骤33：以所述数组中各脂蛋白分型的像素平均值为y轴坐标、以所述数组中各脂蛋白分型的索引值为x轴坐标，在二次象限中将各描点进行曲线拟合，取得对应于各脂蛋白亚分型的脂蛋白亚分型峰型图；
23.步骤34：求得各脂蛋白亚分型峰型图的面积；
24.步骤35：将各脂蛋白亚分型峰型图的面积累加求得总面积；
25.步骤36：求得各脂蛋白亚分型峰型图的面积在总面积中的占比值；
26.步骤37：基于外部输入的总胆固醇值和步骤36所得占比值，求得各脂蛋白亚分型的胆固醇值。
27.通过采用上述技术方案：实现了对脂蛋白各个亚分型的定量分析和图像化显示，帮助实验人员快速取得脂蛋白各个亚分型的浓度和大小。
28.为实现上述脂蛋白亚分型检测方法，本技术还公开了一种脂蛋白亚分型检测系统，其采用的技术方案如下：
29.一种脂蛋白亚分型检测系统，包括：扫描模块，校准模块,处理模块，导出模块；所述扫描模块用于扫描基于凝胶电泳法取得的脂蛋白电泳条带，取得光密度图谱；所述校准模块用于对所述光密度图谱进行预处理，取得校准图像；所述处理模块用于基于校准图像，计算求得各脂蛋白亚型的胆固醇值；所述导出模块用于导出处理模块所得处理结果。
30.优选的是，上述脂蛋白亚分型检测系统中，还包括：设置模块，所述设置模块用于设置系统参数。
31.与现有技术相比，本技术结构简单，易于实现。取得了如下技术进步：
32.通过本发明的技术方案，能够实现对脂蛋白的各亚分型的定量检测及数据分析，可用于脂代谢的评估。
附图说明
33.图1为实施例1的模块框图；
34.图2为实施例1的工作流程图；
35.图3为实施例1中步骤1扫描取得的试管图像；
36.图4为实施例1中将待裁剪图像转化为脂蛋白亚分型峰型图的示意图；
37.图5为图3中03号试管对应的待裁剪图像转化成的脂蛋白亚分型峰型图；
38.图6为图3中04号试管对应的待裁剪图像转化成的脂蛋白亚分型峰型图；
39.图7为图3中05号试管对应的待裁剪图像转化成的脂蛋白亚分型峰型图；
40.图8为图3中06号试管对应的待裁剪图像转化成的脂蛋白亚分型峰型图；
41.图9为图3中08号试管对应的待裁剪图像转化成的脂蛋白亚分型峰型图；
42.图10为图3中09号试管对应的待裁剪图像转化成的脂蛋白亚分型峰型图；
43.各附图标记与部件名称对应关系如下：
44.1、扫描模块；2、校准模块；3、处理模块；4、导出模块；5、设置模块。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.如图1所示：
47.一种脂蛋白亚分型检测系统，其包括：扫描模块1，校准模块2，处理模块3，导出模块4和设置模块5。
48.其中，所述扫描模块1用于扫描基于凝胶电泳法取得的脂蛋白电泳条带，取得光密度图谱；所述校准模块2用于对所述光密度图谱进行预处理，取得校准图像；所述处理模块3用于求得校准图像中各脂蛋白亚型的胆固醇值、并将各脂蛋白亚型的胆固醇值与预设标准值进行比较运算，取得比较结果；所述导出模块4用于导出所述比较结果。所述设置模块5用于设置系统参数。
49.如图2-3所示，实施例1：
50.基于上述脂蛋白亚分型检测系统，进行脂蛋白亚分型检测，其步骤如下：
51.将所述血清或血浆中的脂蛋白进行染色后加入到凝胶柱上；
52.在电泳槽中的电场作用下，依靠凝胶的分子筛效应，令脂蛋白的各个亚分型按照颗粒大小依次被分离开来；
53.步骤1：扫描基于凝胶电泳法取得的脂蛋白电泳条带，取得如图2所示的光密度图谱；
54.步骤2：对所述光密度图谱进行预处理，取得校准图像；
55.具体的,所述步骤2包括：
56.步骤21：获取扫描图像中试管图像的轮廓区域，并基于所述试管图像的轮廓区域将所述扫描图像拆分为对应单个试管的待裁剪图像；
57.步骤22：分析所述待裁剪图像，自动定位待裁剪图像的分析起始位置与分析结束位置：
58.步骤23：基于所述分析起始位置与分析结束位置对待裁剪图像进行二次裁剪，获得校准图像。
59.其中，所述步骤22包括：
60.步骤221：分别以各待裁剪图像的长边为x轴，以像素为单位，分别对各待裁剪图像的短边中的像素值求加总平均；
61.步骤222：将获得的像素值分别保存在同一个数轴中；
62.步骤223：将所述数轴表现为一个曲线图形；
63.步骤224：以所述曲线图形左侧起第二个波峰的前沿山坡为分析起始位置；以所述曲线图形右侧起第一个波峰的前沿山坡为分析结束位置。
64.步骤3：基于上述6张校准图像，计算求得各脂蛋白亚型的胆固醇值；
65.具体的，步骤3包括：
66.步骤31：分别取得校准图像中试管内各脂蛋白分型区域的像素平均值，将各像素平均值构成数组；
67.步骤32：对所述数组进行归一化处理；
68.步骤33：以所述数组中各脂蛋白分型的像素平均值为y轴坐标、以所述数组中各脂蛋白分型的索引值为x轴坐标，在二次象限中将各描点进行曲线拟合，取得对应于各脂蛋白亚分型的脂蛋白亚分型峰型图；
69.如图4所示，在上述步骤中，具体将待裁剪图像转化为校准图像的过程如下：以箭头方向为凝胶柱的电泳方向，箭头下方为凝胶柱的扫描图，其中起点为极低密度脂蛋白，终点为高密度脂蛋白。将凝胶柱根据脂蛋白各个亚型的迁移率，按照试管图像的横向方向划分出各个亚组分的区域，凝胶柱每一个纵向的像素区域内，求该区域内像素的平均值，由此会得到一个像素平均值数组，会在区域内形成密集的点集，然后连接这些数据，便成为了曲线图形。
70.步骤34：求得各脂蛋白亚分型峰型图的面积；
71.步骤35：将各脂蛋白亚分型峰型图的面积累加求得总面积；
72.步骤36：求得各脂蛋白亚分型峰型图的面积在总面积中的占比值；
73.步骤37：基于外部输入的总胆固醇值和步骤36所得占比值，求得各脂蛋白亚分型的胆固醇值。
74.检测得到总胆固醇的值为3.63mmol/l,换算后为140mg/dl。
75.以图5所示的03号试管转化成的脂蛋白亚分型峰型图举例：
76.可见：vldl、mid-c、mid-b、mid-a、ldl-1、ldl-2、ldl-3、ldl-4、ldl-5、ldl-6、ldl-7、hdl的面积分别为15％、2.9％、4.3％、8.1％、13％、13.9％、11.7％、11％、3.9％、0％、0％、16.2％。
77.所以计算得到他们的浓度为：
78.vldl＝140*15％＝21mg/dl；
79.mid-c＝140*2.9％＝4mg/dl；
80.mid-b＝140*4.3％＝6.02mg/dl≈6mg/dl；
81.mid-a＝140*8.1％＝11.34mg/dl≈11mg/dl。
82.ldl-1＝140*13％＝18.2mg/dl≈18mg/dl
83.ldl-2＝140*13.9％＝19.46mg/dl≈20mg/dl
84.ldl-3＝140*11.7％＝16.38mg/dl≈16mg/dl
85.ldl-4＝140*11％＝15.4mg/dl≈15mg/dl
86.ldl-5＝140*3.9％＝5.46mg/dl≈5mg/dl
87.ldl-6＝140*0％＝0mg/dl
88.ldl-7＝140*0％＝0mg/dl
89.hdl＝140*16.2％＝22.68mg/dl≈23mg/dl
90.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。