[发明专利]一种无创产前检测染色体异常的装置

说明书

本发明涉及生物信息学技术领域，具体公开了一种无创产前检测染色体异常的装置。所述装置包括：检测模块、数据质控模块、数据预处理模块、计算模块和判断模块；计算模块包括：染色体杂合比计算单元、染色体自适应校正标准差计算单元和染色体Z值计算单元；染色体自适应校正标准差计算单元，根据参考集样本的测序深度与染色体杂合比的标准差的关系进行逻辑回归得到拟合函数，基于所述拟合函数代入待测孕妇样本的测序深度，得到待测样本染色体自适应校正标准差。本装置可以提高染色体异常真阳样本的检出率。

技术领域

本发明涉及生物信息学技术领域，具体地说，涉及一种无创产前检测染色体异常的装置。

背景技术

产前筛查是产科护理的重要组成部分。现行的产前检查方法包括羊膜穿刺术和绒毛膜绒毛取样，这些有创性的胎儿取样都有一定的流产风险。无创产前筛查(NIPT)可以解决有创产前检查的流产风险问题。通常，无创产前筛查利用孕妇外周血中胎儿游离DNA(cfDNA)检测胎儿是否染色体异常。生物信息学算法和工具的快速发展为胎儿染色体异常的检测开辟了新的方向。

基于高通量测序技术方法检测染色异常时，当一个待测孕妇样品经过提取、建库、测序和数据预处理后，需要用生物信息方法对结果数据进行解读。通常，传统NIPT方法使用Z值方法来检测样本胎儿是否染色体异常，即通过比较待检测孕妇样品中校正后的染色体读段数目与参考集样本中同一染色体的读段数目的均值和标准差计算Z值，使用得到的Z值判断待测孕妇样品的胎儿是否有染色体异常。然而，真实临床实践中常常因为参考集测序深度与待测样本测序深度的差异导致假阳性与假阴性的发生。具体地说，由于构建参考集的测序深度与待检测孕妇样品的测序深度存在差异，而构建参考集测序深度的不同会导致染色体读段数标准差变化，从而影响Z值。传统的NIPT方法在计算Z值时没有考虑到参考集的测序深度不同而带来的染色体读段数标准差的差异，而对不同测序深度的待测孕妇样品使用相同的标准差，会导致假阳性与假阴性结果，有很明显的缺点。

如果训练集用测序深度较高的样本训练，而待测样本测序深度较低时，会导致所使用的染色体读段数的标准差偏小，Z值变大，出现假阳(FP)；如果训练集用测序深度较低的样本训练，而待测样本测序深度较高时，会导致所使用的染色体读段数的标准差偏大，Z值变小，出现假阴(FN)。

为解决该问题，现有技术中存在针对不同测序深度的待测样本训练多个相应测序深度的参考集数据，即每次针对特定的测序样本重新训练针对该样本的参考集的染色体杂合比的标准差参数，但该方案存在一些缺陷，主要包含以下几个方面：(1)对于深度很高的样本，如需要训练出相应深度样本的参考集数据，将浪费很多测序成本；(2)每次在检测待测样本的染色体Z值时，如果该样本对应的测序深度没有相应的参考集被训练过，就需要重新构建一个新的参考集，将会花费大量的时间，并且构建出的参考集也只用于一个测试样本的标注差，因此效率很低。

因此，需要提供一种新的无创产前检测染色体异常的装置以解决现有技术的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种可以提高染色体异常真阳样本(TP)的检出率，降低阳性样本的假阴率(FP)的无创产前检测染色体异常的装置。

为了实现本发明的发明目的，本发明的技术方案如下：

一种无创产前检测染色体异常的装置，其特征在于，所述装置包括：检测模块、数据质控模块、数据预处理模块、计算模块和判断模块；

所述计算模块包括：染色体杂合比计算单元、染色体自适应校正标准差计算单元和染色体Z值计算单元；