[发明专利]幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法

权利要求书

1.一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，包括：

步骤1：构建幽门螺杆菌与抗生素反应的分数阶等效电路模型，其中，幽门螺杆菌与抗生素反应的分数阶等效电路模型的输入是抗生素的浓度，输出是杀菌曲线；根据等效电路模型列出生长曲线和杀菌曲线的时域表达式；

步骤2：将实验测得的幽门螺杆菌生长曲线数据分别代入生长曲线和杀菌曲线的时域表达式，辨识出所述时域表达式的电容分数阶阶次α的范围和等效电路模型中的电容和电阻的值；

步骤3：重复步骤2，将若干组在不同抗生素浓度下的杀菌曲线实验数据分别代入生长曲线和杀菌曲线的时域表达式，并进行曲线拟合；

步骤4：判断是否存在过拟合的情况，确定幽门螺杆菌与抗生素反应的分数阶等效电路模型的最终结构及生长曲线和杀菌曲线的时域表达式；

步骤5：根据步骤2中α的范围，遍历分数阶阶次α的值，每一个α值对应一组拟合参数的值，将每一组参数的拟合结果与原实验结果曲线进行对比，取误差最小时所对应的一组参数为最优参数。

2.如权利要求1所述的一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，该方法还包括验证幽门螺杆菌与抗生素反应的分数阶等效电路模型的准确性，其具体过程为：

根据当前所有可信数据引入两个非线性函数N1和N2，并确定非线性函数N1和N2与抗生素浓度的连续关系，并分别验证其与α的不相关性，验证出分数阶等效电路模的准确性。

3.如权利要求1所述的一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，在所述步骤2中，利用非线性最小二乘方法辨识出电容分数阶阶次α的范围和等效电路模型中的电容和电阻的值。

4.如权利要求1所述的一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，在所述步骤3中，利用非线性最小二乘法进行曲线拟合。

5.如权利要求1所述的一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，在所述步骤4中，应用AIC准则判断是否存在过拟合的情况。

6.如权利要求1所述的一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，在幽门螺杆菌与抗生素反应的分数阶等效电路模型中，幽门螺杆菌为一个电压缓慢上升的电压源。

7.如权利要求1所述的一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，在幽门螺杆菌与抗生素反应的分数阶等效电路模型中，杀菌曲线对应等效电路的负载。

8.如权利要求1所述的一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，在幽门螺杆菌与抗生素反应的分数阶等效电路模型中，还包含一个电阻和与其串联的若干个RC环节。

9.如权利要求8所述的一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，所有RC环节中的电容均为分数阶电容。

10.如权利要求1所述的一种幽门螺杆菌对抗生素敏感性和耐药性的量化指标确定方法，其特征在于，在所述步骤5中，确定参数之后，即可反解出幽门螺杆菌与抗生素反应的分数阶等效电路模型中的电阻和各RC环节中的电阻和电容值。