[发明专利]一种电泳后脂蛋白胆固醇试剂扫描图的预处理方法

说明书

本发明提供了一种电泳后脂蛋白胆固醇试剂扫描图的预处理方法。所述预处理办法包括：获取扫描图后统计灰度值，得到灰度值统计图，并根据所述灰度值统计图进行裁剪，得到单一凝胶柱的扫描图；设置凝胶柱扫描图的阈值，获取极大值及其对应的坐标，得到极低密度脂蛋白、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的波峰及拐点；根据波峰及拐点对凝胶柱的电泳图进行裁剪，并进行空白填充，得到各脂蛋白的图像数据。所述方法通过算法实现对凝胶柱扫描图的智能预处理，结合局部查找极大值的数学模型，实现对原始扫描图自动裁剪及目标试剂自动划分区域的功能，降低实验人员的时间成本，缩短实验周期，还能避免了因操作失误导致的截取错误的问题。

技术领域

本发明属于样品检测和分析技术领域，尤其涉及一种电泳后脂蛋白胆固醇试剂扫描图的预处理方法。

背景技术

血脂异常(主要是高胆固醇血症)是心血管病的主要危险因素。国内外的研究及临床实践证明，血脂异常是可以预防和控制的，降低人群胆固醇水平，可明显减少心肌梗死、缺血性卒中事件和心血管死亡，显著改善心血管病患者的生活质量并有效降低疾病负担。基于目前的检测方法和手段，大约50％的心血管疾病患者的脂类水平显示正常，只有30％的心脏病患者能够根据检测总胆固醇含量被发现。但是，使用脂蛋白亚组分的研究则能解决传统检测方法不能揭示的问题。

研究发现，低密度脂蛋白(Low Density Lipoprotein，LDL)和高密度脂蛋白(high-density lipoprotein，HDL)存在诸多亚组分，对于低密度脂蛋白的亚组分而言，一些大的低密度脂蛋白负责正常的胆固醇运输，被认为是“正常的LDL”，而小而密低密度脂蛋白(small dense Low Density Lipoprotein，sdLDL)被认为是“不好的或非正常的LDL”，它们易形成氧化型低密度脂蛋白(OX-LDL)使其携带的胆固醇沉积到心脑等部位的动脉壁上形成粥样斑块，从而会导致心血管疾病的产生。

单一测定总的低密度脂蛋白含量并不能显示患心血管疾病的风险，因为它不能区分“大的”和“小而密的”低密度脂蛋白，即使总的低密度脂蛋白水平显示正常，其中的“小而密的”低密度脂蛋白可以使患心血管疾病的风险达到3倍以上。

因此，血脂蛋白的细分类及其定量分析在预测心血管疾病风险中发挥着至关重要的作用。采用高分辨率聚丙烯酰胺凝胶电泳、自动化扫描和分析技术，使用血清或血浆样本可在3个小时内得到LDL的精确细分类及准确含量，根据检测结果预测心血管疾病的发生风险，如图1所示。

随着健康水平的提高，对低密度脂蛋白的检测需求也随之提高，面对大量电泳后的脂蛋白胆固醇试剂，若通过实验来测量不同密度的脂蛋白浓度，需要耗费大量的人力及物力。但随着AI技术的普及和商用化，当大量图像数据汇集时，为使用AI技术来对脂蛋白图像进行浓度预测提供了可行性。

然而，如何对样本图像进行批量预处理仍然是低密度脂蛋白的检测的难点之一，目前在进行数据分析时需要人为手动选取凝胶柱的液面和分层界线，大大影响了工作效率(如图2所示)，每个凝胶柱的第一分界线和第二分界线高度有所不同，其次，不同模块下的凝胶柱扫描图，黑色背景的间隔也略有不同。

因此，提供一种自动化的、简洁高效的电泳后脂蛋白胆固醇试剂扫描图的预处理方法，对于低密度脂蛋白的检测具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电泳后脂蛋白胆固醇试剂扫描图的预处理方法。通过算法实现对电泳后的凝胶柱扫描图的智能预处理，从而实现对原始扫描图自动裁剪及目标试剂自动划分区域的功能。其中包括：极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、游离区域和高密度脂蛋白部分，从而降低实验人员的时间成本，缩短实验周期。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种电泳后脂蛋白胆固醇试剂扫描图的预处理方法，所述预处理办法包括如下步骤，具体如图3(A)所示：