[發(fā)明專利]一種核酸質(zhì)譜數(shù)值處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010084107.4
• 申請(qǐng)日: 2020-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111325121A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樹(shù)建偉;相雙紅;汪松炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江迪譜診斷技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G16B30/00;G01N27/62
• 代理公司: 北京科家知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

1.一種核酸質(zhì)譜數(shù)值處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：?jiǎn)蝹€(gè)質(zhì)譜圖重新校準(zhǔn)，對(duì)于樣本的每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，獲取對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)的不同位置的若干質(zhì)譜圖，每個(gè)質(zhì)譜圖需要使用一組特殊的具有預(yù)期質(zhì)荷比的峰即錨定峰進(jìn)行重新校準(zhǔn)；

步驟S2：質(zhì)譜圖合成，在步驟S1基礎(chǔ)上將對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)不同位置的若干質(zhì)譜圖合成該檢測(cè)點(diǎn)的單一質(zhì)譜圖；

步驟S3：小波濾波，在步驟S2基礎(chǔ)上，通過(guò)基于小波的數(shù)字濾波器來(lái)消除高頻噪聲和基線；

步驟S4：峰特征值提取，在步驟S3基礎(chǔ)上，進(jìn)行峰擬合，基于質(zhì)譜圖的擬合曲線，獲得峰高、峰寬、峰面積，質(zhì)量偏移以及信噪比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種核酸質(zhì)譜數(shù)值處理方法，其特征在于，所述步驟S1中，對(duì)單個(gè)質(zhì)譜圖進(jìn)行重新校準(zhǔn)步驟包括：

步驟S11：候選參考峰選擇，根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)從所有可能的預(yù)期峰中選擇一組參考峰：一，峰值必須位于特定區(qū)間的質(zhì)量范圍內(nèi)；二，在特定區(qū)間的質(zhì)量范圍內(nèi)沒(méi)有相鄰參考峰；

步驟S12：峰定位，寬度為9的權(quán)重矩陣卷積濾波器應(yīng)用于質(zhì)譜圖，矩陣優(yōu)選：(-4,0,1,2,2,2,1,0,-4)，對(duì)于質(zhì)譜圖的給定點(diǎn)，應(yīng)用此濾波后的強(qiáng)度值等于周圍9個(gè)值的加權(quán)和，如下公式表示：

基于濾波后的強(qiáng)度值，將總質(zhì)譜圖分解為特定點(diǎn)間隔，對(duì)于每個(gè)間隔，識(shí)別局部噪聲，具有強(qiáng)度大于等于四倍局部噪聲并且大于等于全局最小值識(shí)別為候選峰，最小值優(yōu)選：0.01*最大局部最大值；

步驟S13：質(zhì)譜峰擬合；

步驟S14：最終錨定峰選擇，對(duì)于檢測(cè)到的峰值列表，首先找出截止SNR即最小SNR，檢測(cè)到的峰與候選參考峰列表匹配，僅選擇質(zhì)量在候選參考峰特定范圍內(nèi)且SNR高于截止SNR的那些峰；

步驟S15：重新校準(zhǔn)，結(jié)合得到的錨定峰以及他們的預(yù)期質(zhì)量，利用非線性擬合的方法計(jì)算校準(zhǔn)系數(shù)，這里，假設(shè)質(zhì)譜儀與m/z(質(zhì)荷比)之間的映射函數(shù)為布魯克函數(shù)，函數(shù)形式為

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種核酸質(zhì)譜數(shù)值處理方法，其特征在于，所述步驟S2如下：合成多個(gè)質(zhì)譜圖使用“自加權(quán)平均值”的方法。當(dāng)質(zhì)譜圖具有不同的校準(zhǔn)系數(shù)時(shí)，從質(zhì)譜圖中選擇最多錨定峰的最佳質(zhì)譜圖；用最佳質(zhì)譜圖初始化相加的質(zhì)譜圖；只有當(dāng)校準(zhǔn)系數(shù)與最佳光譜的校準(zhǔn)系數(shù)滿足條件時(shí)才能將該質(zhì)譜圖與另一個(gè)質(zhì)譜圖的絕對(duì)強(qiáng)度或平方強(qiáng)度求和。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種核酸質(zhì)譜數(shù)值處理方法，其特征在于，所述步驟S3如下：

基于小波的濾波在合成質(zhì)譜圖上完成，用于消除高頻噪聲和基線，然后對(duì)該過(guò)濾后的質(zhì)譜圖進(jìn)行另一輪重新校準(zhǔn)(同步驟S1)并相應(yīng)地調(diào)整m/z值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種核酸質(zhì)譜數(shù)值處理方法，其特征在于，所述步驟S4包括：

步驟S41：峰擬合，同步驟S13；

步驟S42：記錄以下特征：

一、擬合峰值中心基線之上的高度，H_f，

二、擬合線寬，λ_f，

三、峰偏移(擬合峰值中心與預(yù)期峰值中心的距離)，δ_f＝M_f-M_e，

四、A，在4λ_f范圍內(nèi)擬合峰與基線之間的面積，

五、SNR＝H_f/N(M_f)，信噪比，

六、V＝A/SNR，面積方差，

七、Δ，擬合面積差，擬合強(qiáng)度和測(cè)量強(qiáng)度之間平方差之和的平方根。