[发明专利]一种组织成分的定量分析模型构建及定量分析方法、系统

说明书

本发明公开了一种组织成分的定量分析模型构建及定量分析方法、系统，组织成分的定量分析模型构建方法包括：按照正交试验规则利用不同质量的不同样品混合物，制备定标样品，得到样品质量浓度矩阵；利用核磁共振装置，获取定标样品的核磁信号，核磁信号具有不同质量的不同样品混合物相对应的信号特征；利用定标样品的核磁信号和样品质量浓度矩阵，构建离体组织成分的定量分析模型。本发明通过正交试验规则制备定标样品，利用核磁共振装置获取定标样品的核磁信号，进而构建定量分析模型，使得测试可重复、降低了工作量，并且减少了系统偏差，进行保证了构建模型的过程更加快速、安全、可靠，为离体组织主要成分的分析提供了一种强有力的手段。

技术领域

本发明涉及核磁共振定量分析技术领域，具体涉及一种组织成分的定量分析模型构建及定量分析方法、系统。

背景技术

回归算法通过利用测试集数据来建立模型，再利用这个模型训练集中的数据进行处理的算法，线性回归旨在寻找到一根线，这个线到达所有样本点的距离的和是最小的，常用在预测和分类领域中使用。动物的离体组织如肝脏、肾脏及心脏等的主要组成成分如：粗脂肪、瘦肉及自由水在科学研究中具有重要的意义，在药物开发及功能性食品的开发过程中，常常需要直接对小动物如小白鼠的离体组织成分进行测试，以观察具体的变化，传统的方法使用的化学分析的方法进行测试，但是化学分析的方法过程长，工作量大，并且测试重复性差；现有的其他测试方法，如双能X射线法、计算机断层扫描法及核磁共振成像法、多元回归分析法等，存在测试时间长、系统偏差严重、需要借鉴传统的化学分析方法建立定量多元回归分析模型时间长等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种组织成分的定量分析模型构建及定量分析方法、系统，解决现有技术中对离体组织中主要成分的定量分析的方法过程长，工作量大，系统偏差严重，并且测试重复性差的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供组织成分的定量分析模型构建方法，包括如下步骤：按照正交试验规则利用不同质量的不同样品混合物，制备定标样品，得到样品质量浓度矩阵；利用核磁共振装置，获取所述定标样品的核磁信号，所述核磁信号具有所述不同质量的不同样品混合物相对应的信号特征；利用所述定标样品的核磁信号和所述样品质量浓度矩阵，构建离体组织成分的定量分析模型。

在一实施例中，所述利用所述定标样品的核磁信号和所述样品质量浓度矩阵，构建离体组织成分的定量分析模型，包括如下步骤：对所述核磁信号进行去噪处理，得到标准核磁信号；把多个标准核磁信号堆叠成待分析的三维矩阵，利用平行因子法对所述待分析的三维矩阵进行分析，得到得分矩阵，所述得分矩阵中每一个元素表示一个样品中每种成分含量的系数；利用所述得分矩阵和所述样品质量浓度矩阵，构建离体组织成分的定量分析模型。

在一实施例中，所述利用平行因子法对所述待分析的三维矩阵进行分析，得到得分矩阵，包括如下步骤：利用平行因子模型估计所述待分析的三维矩阵的体系因子，所述体系因子包括组分数和噪声干扰种类；利用所述体系因子和奇异向量，迭代得到所述得分矩阵，所述奇异向量表示样本的特性，用于对所述得分矩阵进行初始化估计。

在一实施例中，所述利用所述体系因子和奇异向量，迭代得到所述得分矩阵，包括如下步骤：利用所述组分数、所述噪声干扰种类和奇异向量得到第一初始化矩阵和第二初始化矩阵，所述第一初始化矩阵和所述第二初始化矩阵是与所述样品质量浓度矩阵的行数和列数一致的任意矩阵；利用所述第一初始化矩阵和所述第二初始化矩，计算得到中间负荷矩阵；利用中间负荷矩阵、第一初始化矩阵和第二初始化矩阵，迭代计算第一负荷矩阵和第二负荷矩阵；利用收敛函数判断所述第一负荷矩阵和所述第二负荷矩阵是否收敛；当所述第一负荷矩阵和所述第二负荷矩阵收敛时，利用所述第一负荷矩阵和所述第二负荷矩阵中各元素之间的含量关系，确定所述得分矩阵。