CN119446255A 多切片配准方法及装置、电子设备及存储介质 （杭州华大生命科学研究院）

质于源切片的空间转录数据获取所述源切片的第特征集合和所述第二特征集合确定特征差异数述目标传输计划对所述源切片和所述目标切片2基于源切片的空间转录数据获取所述源切片的第一特征集合，根据所述第一特征集合和所述第二特征集合确定特确定第一分布数据和第二分布数据，其中，所述第一分布数据根据所述特征差异数据、所述第一分布数据与所述第二分布数据分别确定所述源切片的第一位点权重矩阵以及所述目标重矩阵用于描述所述目标切片中各目标位点之间根据所述第一基因表达差异、所述第一位点距离差异和所述第一位对所述源位点进行采样得到源采样位点，并对所述目标位点进行确定所述源切片的第三位点权重矩阵以及所述目标切根据所述第三位点权重矩阵和所述第四位点权重矩阵确定第二位根据所述第二基因表达差异、所述第二位点距离差异和所述第二位4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所分别对所述第一基因表达数据和所述第二基因表达3对归一化后的所述第一基因表达数据和所述第二基因表达数据按照共有基因维度进基于所述源切片的细胞标签从所述总基因降维数据中提取出所述第一基因表达数据在所述根据所述第一特征集合和所述第二特征集合确定特对所述位点距离矩阵进行降维处理，得到所述源切片在低维空间确定每一所述源位点的第一初始坐标与所述第一初始低维坐标根据所述参考距离对低维空间进行缩放处理，根据缩放处理后的所根据所述分割单元对所述源位点进行采样得到所根据所述特征差异数据、所述第一分布数据与所述第二分布数据传输计划；根据所述初始传输计划构建位点配准掩码数据，并根据所述位点配述目标传输计划。根据所述初始传输计划中的最大传输质量构建聚类集合，根据根据所述聚类集合和预设距离构建所述源切片的第一邻域数据和所述目标切片的第根据所述第一聚类数据、所述第二聚类数据、所述第一邻域数据和4根据所述目标传输计划获取源位点的第一质心数据和所述目标位点的第根据所述第一质心数据和所述第二质心数据计算得到配准坐标，根基于目标切片的空间转录数据获取所述目标切片的特征差异确定单元，用于根据所述第一特征集合和所述配准单元，用于根据所述特征差异数据、所述第一分布数据与所述布差异构建目标传输计划，根据所述目标传输计划对所述源切片和所述目标切片进行配所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9中任意一项所述的多切算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任意一项所5根据所述第一特征集合和所述第二特征集合确定特[0006]在一些实施例，所述第一特征集合包括第一基因表达数所述第二特征集合包括第二基因表达数据和第二位点分别确定所述源切片的第一位点权重矩阵以及所述目标切片的第二位点权重矩位点权重矩阵用于描述所述目标中各目标位点6[0007]在一些实施例，所述第一特征集合包括第一基因表达数所述第二特征集合包括第二基因表达数据和第二位点重矩阵用于描述所述目标中各目标位点之间根据所述第三位点权重矩阵和所述第四位点权重矩阵确定第二位分别对所述第一基因表达数据和所述第二基因表达对归一化后的所述第一基因表达数据和所述第二基因表达数据按照共有基因维基于所述源切片的细胞标签从所述总基因降维数据中提取出所述第一基因表达7根据所述分割单元对所述源位点进行采样得到所建所述目标传输计划。根据所述聚类集合和预设距离构建所述源切片的第一邻域数据和所述目标切片根据所述目标传输计划获取源位点的第一质心数据和所述目标位点的第二质心基于目标切片的空间转录数据获取目标切片的述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方8的第一特征集合和目标切片的第二特征集合确定特征差异数据，并根据该特征差异数据、9距离为100μm。每个spot包括多个可以与RNA结合的捕获探针，每个探针都带有独特的是一种能够在一次实验中同时获取RNA表达量和RNA空间位置组成的矩阵，其中，表示第j个基因在第i个位点上的表达水平）、空间坐标矩阵i，该位点i对应的权重w,可以根据先验知识确定，如根据特定的细胞标签或病[0048]可以理解的是，第一特征集合可以为根据包含p个基因和n个源位点的源切片构建的无向图。同理，第二特征集可以为根据包含p个基因和w个目标位点的（即目标函数,n)）。因表达相似性项可以表示根据基因表达差异从每个位点i到每个位点j移动单位概率质量位点g,eR"必须发送全部的权重，并且对于目标切片c中的任意一个目标位点8eA"必第二位点坐标数据Z'可以确定位点距离矩阵D'，根据位点距离矩阵D和位点距离矩阵p'可以确定第一位点距离差异。根据第一位点权重矩阵w和第二位点权重矩阵w"可以确以确定特征差异数据。[0053]基于上述特征差异数据，本申请实施例可以构建如下公式3所示的目标传输计划（即目标函数,n)）。度可以确定第一位点权重矩阵与第二位点权重矩阵的第一位点权重差的无向图G-(,D,W)和目标切片对应的无向图，以减少数据稀疏性对公式3所示的目标传输计划的影响。如下分别以对源切片的基因表达矩阵和空间坐标矩阵,第二基因表达数据可以指目标切片的基因表达矩阵x'。归一化处理可以指对数归一化处的数据结构可以为pandas（pandas是一个数据分析和操作库，pandas提供了多种数据结构一个矩阵或表格形式）。归一化后的第一基因表达数据的行标签可以为源切片具有的细胞据的行标签可以为目标切片具有的细胞标签或细胞名，列标签为目标切片与源切片共有的基因。根据共有基因维度将归一化后的第一基因表达数据和第二基因表达数据进行数据合示，将归一化后的第一基因表达数据501与归一化后的第二基因表达数据502基于共有基因步骤S603，确定每一源位点的第一初始坐标与第一初始低维坐标的最近邻距离，,第二位点坐标数据可以指目标切片的空间坐标矩阵z'。第一初始坐标可以指第一位点坐D2可以根据距离矩阵Di,计算得到。据）对公式3所示的目标传输计划进行最小化，从而可以得到源切片和目标切片的运输计[0078]参照图7，在一些实施例中，步骤S102可以包括但不限于包括步骤S701至步骤步骤S704，确定源切片的第三位点权重矩阵以及目标切片的第四位点权重矩阵；[0087]在一些实施例的步骤S803中，从每个分割单元中提取一个源位点作为源采样位中确定源采样位点的基因表达，并从第二基因表达数据中确定目标采样位点的基因表达。根据源采样位点的基因表达和目标采样位点的基因表达可以确定第二基样位点的基因表达和目标采样位点的基因表达可以确定第二基因表点在目标切片距离矩阵低维嵌入中的表达确定第二位输计划可以得到粗传输计划。步骤S1002，根据聚类集合和预设距离构建源切片的第一邻域数据和目标切片的j合可以用于聚类该矩阵中每一行数值最大的传输质量，以及每一列数值最大的传输质量。和任意一个聚类类别可以构建得到如下公式12所示的聚类数据。聚类数据csomer表示对于任意源采样位点i，当该源采样位点i属于聚类集合的点时（即源采样位点传输给某个目标采样位点的传输质量属于聚类类别时在第一邻域数据Norv表示对于任意源采样位点j，当源采样位点j与源采样位点i和第二邻域数据可以构建得到如下公式14所示的位点配[0108]mask=(Nsource·csource)·(Narget·输计划可以得到精细传输计划。传输计划的总质量和、非平衡传输参数p的初始取值范围[n,al和误差数据p。根据初始取值范围In,al计算非平衡传输参数p的初始取值，确定在初始取值状态下精细传输计划的和是否大于。当精细传输计划的和大于传输参数p的取值。可以理解的是，始取值范围[n,al和误差数据p可以根据实际需要方法可以包括但不限于包括步骤S1201至步[0113]步骤S1201，根据目标传输计划获取源位点的第一质心数据和目标位点的第二质[0114]在一些实施例的步骤S1201中，根据目标传输计划对应的精细传输计划确定源切片空间坐标矩阵z的质心（即第一质心数据以及确定目标切片空间坐标矩阵z'的质心tz可以根据如下公式18计算得到。切片空间坐标矩阵z'进行无缩放的平移旋转下公式19基于空间坐标矩阵z生成坐标znse，同理基于空间坐标矩阵z'生成坐标。示源切片第i个源位点向目标切片第jtoH"R=I（公式21）参照公式22，采样奇异值分解法确定协方差矩阵H，其中对坐标Lugw和坐标zrasa的归一化可以参照公式22至公式26。法、MOSCOT_Warp方法、PASTE方法）的示例结果。图13E是在数据集Barseq上MAE（MeanAbsoluteError）的箱线图，图13F是在数据集Barseq上MJSD（MeanJensen_Shannon法）的值低于其他方法，且Wilcoxon符号秩检验具有统计显著性。图13G是在数据集数据集Barseq第6张切片Slice06为源切片（作为参考集进行目标切片第7张切片Slice07法的示例结果。图14C是在数据集Barseq上的MAE的箱线图，图14D是在数据集Barseq上的特征获取单元1601，用于基于源切片的空间转录数据获取源切片的第一特征集达到的有益效果与上述多切片配准方法实施例所达到的有益效[0131]本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现