[发明专利]肠道菌群移植的群组配型方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明涉及肠道菌群移植技术领域，公开了一种肠道菌群移植的群组配型方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括：获取肠道菌群的数据样本集；所述数据样本集包括待配型的受体和供体数据；对所述数据样本集进行聚类分析，得到若干菌群聚类簇；从每个菌群聚类簇内选择若干受体，并计算距离若干所述受体最近的供体，组成受体和供体的配型对。本发明无需标注训练数据，大大节约了成本，而且通过聚类方法能够得到形状不规则的聚类簇，不需要事先给定聚类簇数量，方便快捷，而且通过簇内计算，能够大大提高配型效率。

技术领域

本发明涉及肠道菌群移植技术领域，特别是涉及一种肠道菌群移植的群组配型方法、系统、计算机设备及可读存储介质。

背景技术

粪菌移植(Human Microbiota Transplantation，HMT或FMT)，又称为肠道菌群移植，其定义是健康人类粪便中的功能菌群，移植到患者胃肠道内，重新建立新的肠道菌群，实现肠道及肠道外疾病的治疗。

在进行肠道菌群移植时，需要对供体和受体的数据进行精准配型。目前的精准配型方法大都基于有监督学习(supervised learning)，通过一定训练数据去训练生产AI匹配模型，然后通过AI匹配模型进行精准配型，然而，基于有监督学习的方法，为了生成AI匹配模型，需要大量的训练数据去训练，而训练数据有需要高水平和实践经验丰富的相关科研人员去标注，成本较高。并且目前的精准配型方法是单个受体跟所有供体进行匹配，效率低下。

因此，现有技术还有待进一步提升和改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：通过无监督学习方法，克服现有有监督学习方法在肠道菌群移植的精准配型时因需人工标注所导致的成本较高、以及只能实现单个受体与供体间匹配的技术问题。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种肠道菌群移植的群组配型方法，所述方法包括：

获取肠道菌群的数据样本集；所述数据样本集包括待配型的受体和供体数据；

对所述数据样本集进行聚类分析，得到若干菌群聚类簇；

从每个菌群聚类簇内选择若干受体，并计算距离若干所述受体最近的供体，组成受体和供体的配型对。

进一步地，所述通过对所述数据样本集进行聚类分析，得到若干菌群聚类簇的步骤包括：

通过DBSCAN算法对所述数据样本集进行聚类分析，得到若干菌群聚类簇。

进一步地，所述通过DBSCAN算法对所述数据样本集进行聚类分析，得到若干菌群聚类簇的步骤包括：

确定所述数据样本集中每个数据点的EPS邻域；

统计每个数据点的EPS邻域内数据点数目，并将所述数据点数目超过密度阈值的数据点作为核心点；

将所述核心点中多个密度可达的核心点组成菌群聚类簇。

进一步地，所述从每个菌群聚类簇内选择若干受体，并计算距离至少一个所述受体最近且等数量的供体的步骤包括：

在每个菌群聚类簇内，根据闵可夫斯基距离，计算若干所述受体距离最近的供体，组成若干一对一的配型对。

第二方面，本发明提供了一种肠道菌群移植的群组配型系统，所述系统包括：

数据采集模块，用于获取肠道菌群的数据样本集；所述数据样本集包括待配型的受体和供体数据；

聚类分析模块，用于对所述数据采集模块所获取的所述数据样本集进行聚类分析，得到若干菌群聚类簇；

群组配型模块，用于从每个菌群聚类簇内选择若干受体，并计算距离若干所述受体最近的供体，组成受体和供体的配型对。