[发明专利]阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制系统及方法

权利要求书

1.一种阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制系统，其特征在于，包括：

不对称脑连接提取模块，其用于基于被试的多模态磁共振影像中的半脑功能连接及半脑白质连接，提取异常不对称性的脑连接；

遗传数据处理模块，其用于获取被试的全基因组测序数据并对单核苷酸多态性进行质量控制，具体包括：剔除最小等位基因频率0.01，基因分型率90％且未通过哈迪-温伯格检验的全基因组测序数据，并滤除插补信息分数0.8的全基因组测序数据；

异常遗传效应确定模块，其用于基于异常不对称性的脑连接及质量控制后的全基因组测序数据，估计左右半球内连接的遗传度的半球差异、不对称系数的遗传度及左右半球脑连接的遗传相关性，确定AD患者异常的遗传效应；

遗传结构绘制模块，其用于基于AD患者异常的遗传效应及质量控制后的全基因组测序数据，将估计的异常遗传度及异常的遗传相关模式投影到连接脑区，并对每个脑区的遗传度求平均，进而绘制出大脑异常不对称性的遗传结构。

2.如权利要求1所述的阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制系统，其特征在于，所述多模态磁共振影像包括sMRI图像、fMRI图像和dMRI图像。

3.如权利要求1所述的阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制系统，其特征在于，在所述不对称脑连接提取模块中，采用不对称系数来度量脑连接不对称性程度。

4.如权利要求1所述的阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制系统，其特征在于，在所述不对称脑连接提取模块中，利用多重比较校正，提取异常不对称性的脑连接。

5.如权利要求1所述的阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制系统，其特征在于，在异常遗传效应确定模块中，以提取的AD患者异常偏侧化的脑连接作为目标参数，结合筛选入组的全基因组数据，利用遗传关系矩阵和双变量基因约束最大似然模型，对全基因组数据所解释的异常脑连接不对称性的遗传比例及遗传因素对左右半脑连接的影响程度进行估计，计算出AD患者脑连接不对称性的异常遗传度和遗传相关性。

6.如权利要求1所述的阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制系统，其特征在于，所述阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制系统还包括：

多态性基因位点图谱绘制模块，其用于基于绘制的大脑异常不对称性的遗传结构，对异常遗传效应的脑连接进行全基因组关联分析，绘制出与AD患者大脑异常不对称性相关的多态性基因位点图谱。

7.一种阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制方法，其特征在于，包括：

基于被试的多模态磁共振影像中的半脑功能连接及半脑白质连接，提取异常不对称性的脑连接；

获取被试的全基因组测序数据并对单核苷酸多态性进行质量控制，具体包括：剔除最小等位基因频率0.01，基因分型率90％且未通过哈迪-温伯格检验的全基因组测序数据，并滤除插补信息分数0.8的全基因组测序数据；

基于异常不对称性的脑连接及质量控制后的全基因组测序数据，估计左右半球内连接的遗传度的半球差异、不对称系数的遗传度及左右半球脑连接的遗传相关性，确定AD患者异常的遗传效应；

基于AD患者异常的遗传效应及质量控制后的全基因组测序数据，将估计的异常遗传度及异常的遗传相关性模式投影到连接脑区，并对每个脑区的遗传度求平均，进而绘制出大脑异常不对称性的遗传结构。

8.如权利要求7所述的阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制方法，其特征在于，所述阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制方法还包括：

基于绘制的大脑异常不对称性的遗传结构，对异常遗传度的脑连接进行全基因组关联分析，绘制出与AD患者大脑异常不对称性相关的多态性基因位点图谱。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求7-8中任一项所述的阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制方法中的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7-8中任一项所述的阿尔兹海默病半脑不对称的遗传结构绘制方法中的步骤。