[发明专利]在治疗前对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测系统

权利要求书

1.一种在治疗前对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测系统，其特征在于，所述在治疗前对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测系统包括：特征提取装置、采集装置、标签构建装置以及预测装置；

所述特征提取装置，用于对标注有患者的感兴趣区域的影像图像和病理图像进行特征提取，得到影像图像组学特征值和病理图像组学特征值；

所述采集装置，用于采集患者的临床资料；

所述标签构建装置，用于对所述影像图像组学特征值和病理图像组学特征值进行筛选，并构建表征治疗抵抗及其分子机制的多组学标签；

所述预测装置，用于对所述表征治疗抵抗及其分子机制的多组学标签和所述临床资料进行回归分析处理，并根据处理结果对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测结果进行显示；

所述标签构建装置包括：数据清洗模块、逻辑回归模块以及标签向量计算模块；

所述数据清洗模块，用于对影像图像组学特征值和病理图像组学特征值的多组学数据进行清洗，清洗出无效数据和错误数据，得到符合要求的多组学数据，并将所述多组学数据中连续变量以中位数为界值转化为二分类变量，得到转化后的多组学数据；

所述逻辑回归模块，用于基于组学特征与分子标志物表达变量之间的关系对所述转化后的多组学数据进行数据降维，得到能够表征分子标志物表达水平和预设状态的影像图像组学特征和病理图像组学特征，其中，所述预设状态包括是否为错配修复缺陷状态；

所述标签向量计算模块，用于将能够表征每个分子标志物表达水平和预设状态的影像图像组学特征和病理图像组学特征进行机器学习，得到对应的影像图像组学特征向量和病理图像组学特征向量，并对所述对应的影像图像组学特征向量和病理图像组学特征向量进行标记，得到表征治疗抵抗及其分子机制的多组学标签。

2.如权利要求1所述的在治疗前对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测系统，其特征在于，所述在治疗前对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测系统还包括：图像预处理装置；

所述图像预处理装置，用于通过预设调取路径调取患者的经过过滤标准化信号强度的影像图像和直肠活检标本经染色的病理图像；

所述图像预处理装置，还用于通过ITK-SNAP软件和ImageScope软件对所述影像图像和病理图像进行勾画，得到标注有患者的感兴趣区域的影像图像和病理图像。

3.如权利要求1所述的在治疗前对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测系统，其特征在于，所述特征提取装置，还用于对标注有患者的感兴趣区域的影像图像至少基于描述病灶区的一阶特征、形状特征和纹理特征进行特征提取，得到影像图像组学特征值；

所述特征提取装置，还用于对标注有患者的感兴趣区域的病理图像至少基于像素强度、形态特征和核纹理特征进行特征提取，得到病理图像组学特征值。

4.如权利要求1所述的在治疗前对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测系统，其特征在于，所述采集装置，还用于调用信息采集平台，通过所述信息采集平台采集至少包括性别信息、年龄信息、体重指数信息、肿瘤分化程度信息、血清学化验结果、分子标志物检测信息以及手术病理TRG分级信息；

所述采集装置，还用于根据所述性别信息、所述年龄信息、所述体重指数信息、所述肿瘤分化程度信息、所述血清学化验结果、所述分子标志物检测信息以及所述手术病理TRG分级信息，得到患者的临床资料。

5.如权利要求1所述的在治疗前对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测系统，其特征在于，所述逻辑回归模块，还用于基于组学特征与分子标志物表达变量之间的关系通过R软件中的最小绝对收缩和选择运算符公式对转化后的多组学数据进行数据降维，筛选出能够表征分子标志物表达水平和是否为错配修复缺陷状态的影像图像组学特征和病理图像组学特征。

6.如权利要求1所述的在治疗前对直肠癌治疗抵抗及其分子机制的预测系统，其特征在于，所述逻辑回归模块，还用于基于所述分子标志物检测信息和手术病理TRG分级信息对筛选出的能够表征分子标志物表达水平和是否为错配修复缺陷状态的影像图像组学特征和病理图像组学特征进行验证。