【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及樣本調度，更具體地說，本專利技術涉及一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統。
技術介紹
1、核酸檢測是現代分子生物學的重要技術之一，廣泛應用于疾病診斷、基因組研究、傳染病控制和食品安全等領域。尤其是在公共衛生突發事件中，核酸檢測成為快速、準確檢測病原體的重要手段。核酸檢測通過提取樣本中的核酸，采用實時熒光定量pcr等技術，對目標核酸序列進行擴增和檢測，從而判斷樣本中是否存在特定的病原體。
2、在實際應用中，核酸檢測通常需要將采集的樣本送到集中檢測點進行統一處理。送檢過程中，各個地區的大規模眾多樣本集中在一起，現有技術在處理這些樣本時往往無法根據緊急性進行優先處理，導致一些可能具有高感染風險的被采集者無法及時得知檢測結果，從而延誤了疾病的早期發現和控制，并增加了傳染他人的風險。
3、為了解決上述問題，現提供一種技術方案。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術提供了一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，通過樣本標簽掃描、樣本有效性檢測和送檢調度模塊，利用遺傳算法進行智能調度，優化送檢順序，實現根據樣本緊急性優先處理高風險樣本，解決了現有技術中無法及時處理高感染風險樣本的問題，提高了檢測效率。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，包括樣本標簽掃描模塊、樣本有效性檢測模塊、樣本送檢調度模塊、樣本送檢執行模塊和用戶界面；樣本標簽掃描模塊分別與樣本送檢調度模塊
4、樣本有效性檢測模塊包括樣本檢測單元和樣本有效性評估單元，樣本檢測單元與樣本有效性評估單元相連接，樣本檢測單元用于對樣本進行檢測，并將檢測參數傳輸至樣本有效性評估單元；樣本有效性評估單元用于根據采集的參數，建立樣本有效性評估模型，對采集的樣本的有效性進行評估；
5、樣本送檢調度模塊用于根據樣本的基礎信息和樣本有效性評估值對樣本進行優先級評分，并利用遺傳算法構建樣本送檢調度模型，輸出樣本送檢方案，其中，計算樣本優先級評分的公式為：
6、
7、式中，i為樣本編號，pi為樣本i的優先級評分，ti為樣本i的采集時長，ai為樣本i的被采集者年齡，si為樣本i的被采集者的感染風險評分，ei為樣本i的有效性評估值。
8、作為本專利技術進一步的方案，樣本檢測單元對采集的樣本進行檢測，獲得所述樣本的實時定量pcr循環閾值、核糖核酸完整值、260/280吸光比、核糖核酸濃度和酸堿度。
9、作為本專利技術進一步的方案，樣本有效性評估模型的公式為：
10、
11、式中，e為樣本有效性評估值，cq為樣本的實時定量pcr循環閾值，c′q為樣本的實時定量pcr循環閾值的基準值，ri為樣本的核糖核酸完整值，r′i為樣本的核糖核酸完整值的基準值，d為樣本的260/280吸光比，d′為樣本的260/280吸光比基準值，rc為樣本的核糖核酸濃度，ph為樣本的酸堿度，ph′為樣本的酸堿度基準值。
12、作為本專利技術進一步的方案，所述樣本的實時定量pcr循環閾值的基準值為30，所述樣本的核糖核酸完整值的基準值為7，所述樣本的260/280吸光比基準值為1.9，所述樣本的酸堿度基準值為7，所述調整系數為大于1的常數。
13、作為本專利技術進一步的方案，樣本送檢調度模塊基于遺傳算法構建送檢調度模型，所述模型的輸入為樣本編號、樣本采集時長、被采集者的感染風險評分、被采集者年齡和樣本有效性評估值；所述模型的輸出為樣本送檢方案，所述樣本送檢方案是根據樣本優先級排序的樣本送檢順序列表，其中，所述送檢調度模型輸出樣本送檢方案的步驟為：
14、步驟s1，模型接收樣本標簽掃描模塊和樣本有效性檢測模塊傳輸的樣本編號、樣本采集時長、被采集者的感染風險等級、被采集者年齡和樣本有效性評估值；
15、步驟s2，根據被采集者的感染風險等級進行賦值，獲得被采集者的感染風險評分；對上述參數進行清洗和去除異常值，并將樣本采集時長、感染風險評分、被采集者年齡和樣本有效性評估值進行標準化處理；
16、步驟s3，隨機生成一組初始檢測優先級的候選解決方案作為初始種群，每個解決方案稱為個體，每個個體代表一種樣本送檢順序列表；
17、步驟s4，對初始種群中的每個個體進行適應度計算，所述適應度函數的公式為：
18、
19、式中，f為適應度值，n為樣本總數，wj為列表第j個位置的權重系數，i為樣本編號，pj(i)為列表第j個位置對應的樣本i的優先級評分；
20、步驟s5，根據適應度值，進行選擇、交叉和變異操作，并將生成的新個體組成下一代種群；
21、步驟s6，繼續對所述下一代種群進行適應度計算、選擇、交叉和變異操作，重復此過程直至達到預定的迭代次數；
22、步驟s7，在迭代過程結束后，選擇適應度值最高的個體作為最終解，作為樣本送檢方案。
23、作為本專利技術進一步的方案，樣本標簽掃描模塊包括掃描設備和數據傳輸接口；所述掃描設備用于讀取樣本的二維條形碼，獲取樣本的基礎信息；所述數據傳輸接口用于將所述基礎信息傳輸至樣本送檢調度模塊和用戶界面；其中，所述基礎信息包括樣本采集時長、被采集者的感染風險等級、被采集者年齡、樣本采集人員編號和樣本編號。
24、作為本專利技術進一步的方案，樣本檢測單元通過實時熒光定量pcr分析儀檢測獲得所述樣本的實時熒光定量pcr循環閾值；通過安捷倫2100生物分析儀測得所述樣本的核糖核酸完整值；通過分光光度計測量所述樣本在260nm和280nm波長下的吸光比值；通過熒光定量法測得所述樣本的核糖核酸濃度；通過酸堿計測得所述樣本的酸堿度。
25、作為本專利技術進一步的方案，樣本送檢執行模塊用于根據樣本送檢調度模塊生成的樣本送檢方案，按照樣本送檢順序列表執行樣本的送檢流程；用戶界面用于展示樣本的基礎信息、樣本的實時檢測參數、有效性評估值和樣本送檢順序列表的實時狀態。
26、與現有技術相比，本專利技術一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統的有益效果在于：
27、本專利技術通過引入遺傳算法進行智能調度，能夠動態優化樣本送檢順序，根據樣本的緊急性和有效性優先處理高風險樣本。這樣不僅提高了高感染風險樣本的處理速度，確保了這些樣本能及時得到檢測結果，從而有效減少了潛在的傳播風險，提升了整體檢測效率。
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1.一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，包括樣本標簽掃描模塊、樣本有效性檢測模塊、樣本送檢調度模塊、樣本送檢執行模塊和用戶界面，其特征在于，樣本標簽掃描模塊分別與樣本送檢調度模塊和用戶界面相連接，樣本有效性檢測模塊分別與樣本送檢調度模塊和用戶界面相連接，樣本送檢調度模塊與樣本送檢執行模塊相連接，樣本送檢執行模塊與用戶界面相連接；
2.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，樣本檢測單元對采集的樣本進行檢測，獲得所述樣本的實時定量PCR循環閾值、核糖核酸完整值、260/280吸光比、核糖核酸濃度和酸堿度。
3.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，樣本有效性評估模型的公式為：
4.根據權利要求1或3所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，所述樣本的實時定量PCR循環閾值的基準值為30，所述樣本的核糖核酸完整值的基準值為7，所述樣本的260/280吸光比基準值為1.9，所述樣本的酸堿度基準值為7，所述調整系數為大于1的常數。
5.根據權利要求1所述的一種基于
6.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，樣本標簽掃描模塊包括掃描設備和數據傳輸接口；所述掃描設備用于讀取樣本的二維條形碼，獲取樣本的基礎信息；所述數據傳輸接口用于將所述基礎信息傳輸至樣本送檢調度模塊和用戶界面；其中，所述基礎信息包括樣本采集時長、被采集者的感染風險等級、被采集者年齡、樣本采集人員編號和樣本編號。
7.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，樣本檢測單元通過實時熒光定量PCR分析儀檢測獲得所述樣本的實時熒光定量PCR循環閾值；通過安捷倫2100生物分析儀測得所述樣本的核糖核酸完整值；通過分光光度計測量所述樣本在260nm和280nm波長下的吸光比值；通過熒光定量法測得所述樣本的核糖核酸濃度；通過酸堿計測得所述樣本的酸堿度。
8.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，樣本送檢執行模塊用于根據樣本送檢調度模塊生成的樣本送檢方案，按照樣本送檢順序列表執行樣本的送檢流程；用戶界面用于展示樣本的基礎信息、樣本的實時檢測參數、有效性評估值和樣本送檢順序列表的實時狀態。
...【技術特征摘要】
1.一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，包括樣本標簽掃描模塊、樣本有效性檢測模塊、樣本送檢調度模塊、樣本送檢執行模塊和用戶界面，其特征在于，樣本標簽掃描模塊分別與樣本送檢調度模塊和用戶界面相連接，樣本有效性檢測模塊分別與樣本送檢調度模塊和用戶界面相連接，樣本送檢調度模塊與樣本送檢執行模塊相連接，樣本送檢執行模塊與用戶界面相連接；
2.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，樣本檢測單元對采集的樣本進行檢測，獲得所述樣本的實時定量pcr循環閾值、核糖核酸完整值、260/280吸光比、核糖核酸濃度和酸堿度。
3.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，樣本有效性評估模型的公式為：
4.根據權利要求1或3所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，所述樣本的實時定量pcr循環閾值的基準值為30，所述樣本的核糖核酸完整值的基準值為7，所述樣本的260/280吸光比基準值為1.9，所述樣本的酸堿度基準值為7，所述調整系數為大于1的常數。
5.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的核酸用樣本調度系統，其特征在于，樣本送檢調度模塊基于遺傳算法構建送檢調度模型，所述模型的輸入為樣本編號、樣本采集時長、被采集者的感染風險評分、被采集者年齡和樣本...
【專利技術屬性】
技術研發人員：仝靜，鄧超，程燕潔，
申請(專利權)人：鄭州人民醫院鄭州人民醫院醫療管理中心，
類型：發明
國別省市：
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