二元细胞组织的相变监控方法、装置及服务器

本发明涉及emt监控的，尤其是涉及一种二元细胞组织的相变监控方法、装置及服务器。

背景技术：

1、上皮细胞在许多生物过程(胚胎发育、伤口愈合、慢性炎症、癌症转移等)中会转化为间充质细胞，这种转化被称为上皮-间充质转化(epithelial to mesenchymaltransition，emt)。目前，相关技术提出，可以通过全局序参量和序参量关联函数缺陷，针对单种细胞组成生物组织进行emt过程调控和监测，但由于一种细胞组成的组织较少，更广泛的是由多种细胞组成的组织，并且，由多种细胞组成的组织在胚胎发育、伤口愈合、癌症转移等生物过程中的功能更加广泛，因此该方案进行的emt过程调控和监测的代表性较差，且仅通过全局序参量和序参量关联函数缺陷确定的emt监测结果的精确度较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种二元细胞组织的相变监控方法、装置及服务器，可以针对二元细胞混合生物组织进行相变控制与监测，显著提升监测控制的范围和精确度。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种二元细胞组织的相变监控方法，方法包括：获取二元细胞组织的组织细胞模型，并利用组织细胞模型确定当前监测参数，其中，当前监测参数为组织细胞模型在初始状态时的监测参数，当前监测参数包括：平均目标形状因子和刚度差异；根据预设参数值，对平均目标形状因子和刚度差异进行调整，以使组织细胞模型进入参数测量状态；对组织细胞模型进行相变演化处理，以使组织细胞模型进入能量最小化状态；基于组织细胞模型从参数测量状态演化至能量最小化状态时的目标测量数据，确定目标测量结果。

3、在一种实施方式中，获取二元细胞组织的组织细胞模型，并利用组织细胞模型确定当前监测参数的步骤，包括：利用预设模型参数值将组织细胞模型调整为初始工作状态，其中，模型参数值包括：组织细胞模型中的细胞数量、细胞种类和二元细胞组织中各类细胞的占比；获取组织细胞模型中各类细胞的细胞周长和细胞面积；通过预设系数分析模型，基于细胞周长和细胞面积，确定当前监测参数。

4、在一种实施方式中，通过预设系数分析模型，基于细胞周长和细胞面积，确定当前监测参数的方法，包括：将任一类型细胞的细胞周长与细胞面积的算数平方根的商，确定为目标形状因子；将二元细胞组织中，两种类型细胞的目标形状因子的平均值，确定为平均目标形状因子。

5、在一种实施方式中，通过预设系数分析模型，基于细胞周长和细胞面积，确定当前监测参数的方法，还包括：根据各类细胞对应的目标形状因子，确定细胞的活性状态，其中，活性状态包括：固态、中间态和液态，任一类型细胞的目标形状因子的数值越大，细胞的活性度越高；将活性度较高的细胞类型对应的目标形状因子与活性度较低的细胞类型对应的目标形状因子的差值，确定为刚度差异。

6、在一种实施方式中，对组织细胞模型进行相变演化处理，以使组织细胞模型进入能量最小化状态的步骤，包括：利用预设演化模型中的速度算法模型，对组织细胞模型中各细胞的速度和位置进行实时更新处理，确定各细胞的能量信息和受力信息；当任一细胞的能量信息小于预设能量阈值或任一细胞的受力信息小于预设受力阈值时，确认组织细胞模型进入能量最小化状态。

7、在一种实施方式中，基于组织细胞模型从参数测量状态演化至能量最小化状态时的目标测量数据，确定目标测量结果的步骤，包括：获取组织细胞模型进入能量最小化状态时，组织细胞模型中各细胞的质心位置；利用质心位置确定组织细胞模型的全局取向序参量以及各细胞的取向序关联函数；根据全局取向序参量和取向序关联函数，确定各细胞的活性状态；利用目标测量数据和各细胞的活性状态，确定目标测量结果，其中，目标测量结果为组织细胞模型中的细胞在发生活性状态转化时的参数图像。

8、在一种实施方式中，根据全局取向序参量和取向序关联函数，确定各细胞的活性状态的步骤，包括：当监测到全局取向序参量由趋近于一转变为趋近于零时，确定组织细胞模型中存在发生活性状态转化的细胞；对组织细胞模型中各细胞的取向序关联函数进行状态分析处理；若任一细胞的取向序关联函数保持恒定，则确定该细胞处于固态；若任一细胞的取向序关联函数以大于零且小于等于四分之一的指数进行代数衰减，则确定该细胞处于中间态；若任一细胞的取向序关联函数以大于四分之一的指数进行代数衰减，则确定该细胞处于液态。

9、第二方面，本发明实施例还提供一种二元细胞组织的相变监控装置，装置包括：模型获取模块，获取二元细胞组织的组织细胞模型，并利用组织细胞模型确定当前监测参数，其中，当前监测参数为组织细胞模型在初始状态时的监测参数，当前监测参数包括：平均目标形状因子和刚度差异；参数调整模块，根据预设参数值，对平均目标形状因子和刚度差异进行调整，以使组织细胞模型进入参数测量状态；相变演化模块，对组织细胞模型进行相变演化处理，以使组织细胞模型进入能量最小化状态；数据测量模块，基于组织细胞模型从参数测量状态演化至能量最小化状态时的目标测量数据，确定目标测量结果。

10、第三方面，本发明实施例还提供一种服务器，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现第一方面提供的任一项的方法。

11、第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现第一方面提供的任一项的方法。

12、本发明实施例带来了以下有益效果：

13、本发明实施例提供的一种二元细胞组织的相变监控方法、装置及服务器，在获取二元细胞组织的组织细胞模型，并利用组织细胞模型确定当前监测参数后，根据预设参数值，对平均目标形状因子和刚度差异进行调整，以使组织细胞模型进入参数测量状态，从而对组织细胞模型进行相变演化处理，以使组织细胞模型进入能量最小化状态，并基于组织细胞模型从参数测量状态演化至能量最小化状态时的目标测量数据，确定目标测量结果，本发明实施例可以针对二元细胞混合生物组织进行相变控制与监测，显著提升监测控制的范围和精确度。

14、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

15、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种二元细胞组织的相变监控方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的二元细胞组织的相变监控方法，其特征在于，所述获取二元细胞组织的组织细胞模型，并利用所述组织细胞模型确定当前监测参数的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的二元细胞组织的相变监控方法，其特征在于，所述通过预设系数分析模型，基于所述细胞周长和所述细胞面积，确定所述当前监测参数的方法，包括：

4.根据权利要求2所述的二元细胞组织的相变监控方法，其特征在于，所述通过预设系数分析模型，基于所述细胞周长和所述细胞面积，确定所述当前监测参数的方法，还包括：

5.根据权利要求1所述的二元细胞组织的相变监控方法，其特征在于，所述对所述组织细胞模型进行相变演化处理，以使所述组织细胞模型进入能量最小化状态的步骤，包括：

6.根据权利要求1所述的二元细胞组织的相变监控方法，其特征在于，所述基于所述组织细胞模型从所述参数测量状态演化至所述能量最小化状态时的目标测量数据，确定目标测量结果的步骤，包括：

7.根据权利要求6所述的二元细胞组织的相变监控方法，其特征在于，所述根据所述全局取向序参量和所述取向序关联函数，确定各细胞的活性状态的步骤，包括：

8.一种二元细胞组织的相变监控装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种服务器，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供了一种二元细胞组织的相变监控方法、装置及服务器，涉及EMT监控的技术领域，包括：获取二元细胞组织的组织细胞模型，并利用组织细胞模型确定当前监测参数；根据预设参数值，对平均目标形状因子和刚度差异进行调整，以使组织细胞模型进入参数测量状态；对组织细胞模型进行相变演化处理，以使组织细胞模型进入能量最小化状态；基于组织细胞模型从参数测量状态演化至能量最小化状态时的目标测量数据，确定目标测量结果。本发明可以针对二元细胞混合生物组织进行相变控制与监测，显著提升监测控制的范围和精确度。

技术研发人员：何玉玲,李佳健,艾保全
受保护的技术使用者：华南师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15