[发明专利]一种用于循环肿瘤DNA拷贝数变异检测的装置

权利要求书

1.一种用于循环肿瘤DNA拷贝数变异检测的装置，其包括：

测序数据获取模块，用于获取来自待检循环肿瘤DNA样本的捕获测序数据以及来自健康人群样本的测序数据，所述健康人群样本为多个健康人样本；

序列比对模块，其与所述测序数据获取模块连接，用于将所述测序数据获取模块获取的测序数据与参考基因组序列进行比对，得到比对结果，根据该比对结果计算每一个位点的深度值；

前期数据处理模块，其与所述序列比对模块连接，用于将目标区域划分为一定长度的有重叠的窗口，去掉窗口内位点的深度极值并计算深度均值或中值，且计算该窗口内的参考基因组序列的GC含量；

归一化模块，其与所述前期数据处理模块连接，用于对所述前期数据处理模块所得到的每一个窗口内的深度均值或中值进行归一化，计算得到待检循环肿瘤DNA样本和健康人群样本每个窗口内差异的Z值；

背景库筛选模块，其与所述归一化模块连接，用于根据待检循环肿瘤DNA样本与健康人群样本的Z值，筛选出n个健康人样本，每个背景库样本对应一个健康人，得到n个健康人样本的背景库样本集，然后使用该n个健康人样本在m个窗口内的Z值构建m行n列的矩阵X_m×n；

数据波动消除模块，其与所述背景库筛选模块连接，用于消除捕获测序带来的固有数据波动；

GC校正模块，其与所述数据波动消除模块连接，用于根据各窗口内的GC含量进行GC矫正；

输出模块，其与所述GC校正模块连接，用于输出CNV检测结果，

其中，所述数据波动消除模块对背景库矩阵X_m×n做奇异值分解，得到m行r列因子矩阵U_m×r，r为因子个数，然后取贡献率最大的k个因子进行LOESS回归，得到残差Z_p。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述测序数据是采用捕获测序方法获得的测序数据。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述前期数据处理模块采用滑动窗口法划分所述窗口。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述归一化模块依据下述公式(1)计算得到待检生物样本每个窗口内的Z值，公式(1)中Zi表示第i个窗口的Z值，

Z_i＝trimScale(Z_i,Z_i) (1)。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，定义公式(2)：

定义

其中，chr表示染色体，S_T表示待检样本，S_N表示健康人群样本，

所述背景库筛选模块根据待检循环肿瘤DNA样本与健康人群样本差异的Z值，筛选出使得所述d值最小的n个健康人样本，得到筛选后的背景库样本集S₁,S₂,S₃,…,S_n。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述GC校正模块根据各窗口内的GC含量，对Z_p基于LOESS回归做GC矫正，得到残差Z_pg。

7.根据权利要求1所述的装置，还包括数据质检模块，其与所述测序数据获取模块和所述序列比对模块连接，用于对所述测序数据获取模块获得的测序数据进行质检。