[发明专利]一种前列腺健康指数的评估模型及其构建方法、评估方法

说明书

本发明公开了一种前列腺健康指数的评估模型及其构建方法、评估方法、电子设备及存储介质，包括步骤：S11：获取训练样本数据，训练样本数据包括病人年龄、血清中锌浓度、tPSA浓度和fPSA浓度及对应的前列腺健康状况,前列腺健康状况包括正常、良性、恶性三种类型；S12：采用三个二类支持向量机模型，分别对前列腺健康状况为正常、良性和恶性中任意两类的样本数据依次进行分类训练，得到三分类支持向量机模型；S13：将所述训练样本数据分为训练数据集和测试数据集，对所述三分类支持向量机模型进行训练，得出分类面，所述分类面作为评估前列腺健康指数的评估模型。

技术领域

本发明涉及医疗诊断技术领域，尤其涉及一种前列腺健康指数的评估模型及其构建方法、评估方法、电子设备及存储介质。

背景技术

前列腺癌是世界范围内男性发病率最高的癌症，且发病率存在明显的年轻化趋势。在正常的前列腺中，腺体组织细胞结构完整，腺体中少量的前列腺特异性抗原(PSA)进入到外周血循环中，血清中的总PSA(tPSA)浓度一般低于1ng/mL。但是当前列腺发生癌变后，前列腺组织和细胞的形态结构被破坏，由腺体泄露进入外周血循环的PSA增多，因此前列腺癌患者相较于健康人群表现出更高的血清PSA水平，血清PSA水平增高也成为临床公认的前列腺癌诊断标准之一。

锌元素是人体必需的微量元素之一，前列腺组织是人体锌含量最高的软组织，其细胞内的锌含量一般可以达到其他软组织的6-10倍。前列腺细胞主要通过细胞表面的各类转运蛋白和结合蛋白调控锌的摄取和外排。当前列腺发生癌变后，细胞表面的锌转运蛋白和调节蛋白表达发生明显抑制，腺体中的锌摄取受阻，导致前列腺癌患者腺体细胞和血清中的锌含量(主要是以自由锌离子形式存在)相较于健康人发生明显降低。而在前列腺增生、感染、炎症等非癌性病变患者中，前列腺腺体细胞中的锌转运蛋白和结合蛋白表达水平并未发生明显改变，腺体和血清中的锌含量可以基本保持。因此血清中的锌含量，有望作为前列腺癌的诊断标志物，成为前列腺癌的精准诊断判据之一。在前期的研究中，CN113402417A公开了一种血清锌离子响应性荧光探针(3,4,5-Tris-benzyloxy-benzoicacid(2-hydroxy-benzylidene)-hydrazide，缩写HL)。

尽管血清PSA含量被认为是前列腺癌诊断重要的生物标志分子，但由于在一些良性前列腺病变(如前列腺增生、炎症、感染等)中，也伴随着血清PSA水平的升高，因此血清PSA检测对前列腺癌诊断缺乏特异性。在临床诊断过程中，很难将血清tPSA浓度位于灰度区间(4–10ng/mL)甚至10ng/mL的患者明确诊断为前列腺癌，故其临床应用受限。对此类患者，依然需要进行前列腺组织活检。但是组织活检具有侵入性，患者依从性低。此外，非必要的组织活检不但可能导致过度诊断，在某些前列腺癌患者中还可能起到促进癌细胞转移，加重前列腺癌恶性的作用；另一方面，血清tPSA浓度低于4ng/mL也不能作为前列腺阴性结果的充分保证。实际上，血清tPSA浓度低于4ng/mL的患者中仍然有15％被诊断为前列腺癌，其中15％表现出侵袭性(Gleason评分≥7)。其中临床上针对灰区内的总PSA(tPSA)要参考游离PSA(fPSA)和tPSA的比值。f/t PSA比值小于0.15时也要考虑有前列腺癌的可能，但该指标也难以满足临床诊断的需求。为此可以认为，在诊断过程中，很难将血清tPSA浓度位于灰度区间(4–10ng/mL)甚至10ng/mL的患者明确诊断为前列腺癌。tPSA单指标或tPSA联合f/t PSA比值双指标不足以满足现有的评估需求，临床仍然存在较多的假阳性与假阴性现象，亟需寻找一种联合多参数的方法来准确评估前列腺的健康状况，在原有的基于PSA测定的基础上进一步提高评估前列腺癌风险的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种前列腺健康指数的评估模型及其构建方法、评估方法、电子设备及存储介质，加入锌离子浓度参数，利用多参数构建的联合诊疗技术，实现前列腺的健康状况评估和前列腺癌的准确诊断。