CN110020665A - 一种兼容不同飞行质谱仪的微生物质谱数据分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种兼容不同飞行质谱仪的微生物质谱数据分析方法，该分析方法包括：接收质谱仪发送的样本数据文件；提取样本数据文件的文件特征，根据文件特征确定样本数据文件类型及样本数据文件对应的数据处理方案；根据数据处理方案对样本数据文件进行数据分析，生成分析数据。通过实施本发明，可以识别不同型号质谱仪产生的样本数据文件，对其进行整合兼容，生成兼容性的分析数据，之后对兼容性的分析数据进行鉴定可以得到统一的鉴定结果，便于使用不同设备用户之间进行数据交流和数据共享，可以识别各类质谱数据文件，打破了传统微生物质谱鉴定系统用户间的隔阂。

Description

一种兼容不同飞行质谱仪的微生物质谱数据分析方法

技术领域

本发明涉及微生物质谱检测技术领域，具体涉及一种兼容不同飞行质谱仪的微生物质谱数据分析方法。

背景技术

质谱技术是一种鉴定技术，在有机分子的鉴定方面发挥非常重要的作用。它能快速而极为准确地测定生物大分子的分子量，使蛋白质组研究从蛋白质鉴定深入到高级结构研究以及各种蛋白质之间的相互作用研究。随着质谱技术的发展，质谱技术的应用领域也越来越广。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑事科学技术，生命科学，材料科学等各个领域。

由于质谱仪种类繁多，不同种类的仪器得到的样本数据的类型不同，而现有的微生物质谱数据的分析方法，仅支持单一硬件仪器输出的样本数据文件，使用不同类型质谱仪用户之间的数据无法互通，无法共享。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种兼容不同飞行质谱仪的微生物质谱数据分析方法，以解决现有技术中使用不同类型质谱仪用户之间的数据无法互通，无法共享的技术问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种微生物质谱数据分析方法，该分析方法包括：接收质谱仪发送的样本数据文件；提取所述样本数据文件的文件特征，根据所述文件特征确定所述样本数据文件类型及所述样本数据文件对应的数据处理方案；根据所述数据处理方案对所述样本数据文件进行数据分析，生成分析数据。

进一步地，提取所述样本数据文件的文件特征，根据所述文件特征确定所述样本数据文件类型及所述样本数据文件对应的数据处理方案，包括：提取所述样本数据文件的文件名类型、文件头特征和数据特征中的至少之一；根据所述文件名类型、文件头特征和数据特征中的至少之一进行特征匹配，确定所述样本数据文件类型；根据确定的样本数据文件类型确定样本数据文件对应的数据处理方案。

进一步地，所示微生物质谱数据分析方法，还包括：对所述分析数据进行聚类分析，提取所述分析数据的共性峰，创建特征数据文件并保存。

本发明实施例第二方面提供一种微生物质谱数据分析客户端，包括：接收模块，用于接收质谱仪发送的样本数据文件；处理方案确定模块，用于提取所述样本数据文件的文件特征，根据所述文件特征确定所述样本数据文件类型及所述样本数据文件对应的数据处理方案；数据分析模块，用于根据所述数据处理方案对所述样本数据文件进行数据分析，生成分析数据。

本发明实施例第三方面提供一种微生物质谱鉴定系统，该鉴定系统包括：云计算端及如本发明实施例第二方面所述的微生物质谱数据分析客户端，所述云计算端包括云平台服务器和数据鉴定服务器，所述云平台服务器接收所述微生物质谱数据分析客户端发送的分析数据进行备份，并将所述分析数据发送至所述数据鉴定服务器；所述数据鉴定服务器根据质谱数据库鉴定所述分析数据，生成鉴定结果，将所述鉴定结果发送至所述云平台服务器，所述云平台服务器将鉴定结果发送至所述微生物质谱数据分析客户端。

进一步地，所述质谱数据库包括菌株信息数据，所述数据鉴定服务器根据所述菌株信息数据鉴定所述分析数据，生成鉴定结果，并计算结果的可信度。

本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明实施例第一方面任一项所述的微生物质谱数据分析方法。

本发明实施例第五方面提供一种微生物质谱数据分析终端，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如本发明实施例第一方面任一项所述的微生物质谱数据分析方法。

本发明提出的技术方案，具有如下效果：

本发明实施例提供的微生物质谱数据分析方法及质谱鉴定系统，可以对不同型号质谱仪生成的样本数据文件进行整合兼容，生成兼容性的分析数据，之后对兼容性的分析数据进行鉴定可以得到统一的鉴定结果，便于使用不同设备用户之间进行数据交流和数据共享。本发明实施例提供的微生物质谱数据分析方法，可以识别各类质谱数据文件，根据识别后的质谱数据文件类型匹配不同的数据处理方案，通过采用不同的数据处理方案对质谱数据处理后可以得到兼容性的分析数据，对兼容性的分析数据进行鉴定得到统一的鉴定结果，从而实现不同质谱仪的数据共享，打破了传统微生物质谱鉴定系统用户间的隔阂，解决了现有的微生物质谱鉴定软件，仅支持单一硬件仪器产出的数据文件，使用不同类型质谱仪用户之间的数据无法互通，无法共享的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的微生物质谱数据分析方法的流程图；

图2是根据本发明另一实施例的微生物质谱数据分析方法的流程图；

图3是根据本发明另一实施例的微生物质谱数据分析方法的流程图；

图4是根据本发明另一实施例的微生物质谱数据分析方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的微生物质谱数据分析客户端的原理图；

图6是根据本发明实施例的微生物质谱鉴定系统的结构流程图；

图7是根据本发明另一实施例的微生物质谱鉴定系统的结构流程图；

图8是本发明实施例提供的微生物质谱数据分析终端的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种微生物质谱数据分析方法，如图1所示，该分析方法包括如下步骤：

步骤S101：接收质谱仪发送的样本数据文件；具体地，可以接收不同型号微生物质谱仪生成的样本数据文件，例如图2中所示的A型质谱仪产生的样本数据A、B型质谱仪产生的样本数据B及C型质谱仪的产生样本数据C。

步骤S102：提取样本数据文件的文件特征，根据文件特征确定样本数据文件类型及样本数据文件对应的数据处理方案；具体地，如图2所示，不同文件类型的样本数据文件具有不同的数据处理方案，当确定样本数据文件的类型后，可以调用不同的数据处理方案对样本数据文件进行处理，其中，可以提取样本数据文件的文件名类型、文件头特征和数据特征等文件特征，通过识别文件特征确定样本数据文件类型。

步骤S103：根据数据处理方案对样本数据文件进行数据分析，生成分析数据。具体地，当使用对应的数据处理方案对样本数据文件处理后，可以得到兼容性的分析数据，之后可以对兼容性的分析数据进行鉴定，得到鉴定结果。

通过上述步骤S101至步骤S103，本发明实施例提供的微生物质谱数据分析方法，可以对不同型号质谱仪生成的样本数据文件进行整合兼容，生成兼容性的分析数据，之后对兼容性的分析数据进行鉴定可以得到统一的鉴定结果，便于使用不同设备用户之间进行数据交流和数据共享。本发明实施例提供的微生物质谱数据分析方法，可以识别各类质谱数据文件，根据识别后的质谱数据文件类型匹配不同的数据处理方案，通过采用不同的数据处理方案对质谱数据处理后可以得到兼容性的分析数据，对兼容性的分析数据进行鉴定得到统一的鉴定结果，从而实现不同质谱仪的数据共享，打破了传统微生物质谱鉴定系统用户间的隔阂，解决了现有的微生物质谱鉴定软件，仅支持单一硬件仪器产出的数据文件，使用不同类型质谱仪用户之间的数据无法互通，无法共享的问题。

本发明实施例中通过上述步骤S101至步骤S103生成分析数据后，如图2所示，可以将分析数据发送至云平台服务器，云平台服务器接收分析数据进行备份，并将分析数据发送至数据鉴定服务器；数据鉴定服务器根据质谱数据库鉴定分析数据，生成鉴定结果，将鉴定结果发送至云平台服务器；此外，也可以直接对分析数据进行处理，通过对分析数据进行聚类分析，提取分析数据的共性峰，创建特征数据文件并保存，可以在本地对特征数据文件进行鉴定生成鉴定结果。

本发明实施例提供的微生物质谱数据分析方法，在得到鉴定结果后，还可以通过一定的分值统计计算方式，计算出鉴定结果的可信度，一般可信度分为几种：高度可信、一般可信、参考及不可信，由于现有微生物质谱数据分析方法的计算方式基本都不一样，使用的分值计算区间也不一样，有线性分的，也有非线性分的，计算得到的可信度都无法进行对比，本发明实施例通过对微生物质谱数据进行分析，对鉴定结果的可信度进行了统一划分，便于使用不同设备用户之间进行数据交流和数据共享，打破了传统微生物质谱鉴定系统用户间的隔阂。

本发明实施例提供的微生物质谱数据分析方法，不仅可以将分析数据上传至云平台服务器进行鉴定和备份，保证数据不丢失，当用户本地数据丢失，仍可从云平台服务器帮助用户恢复用户备份的分析数据；也可以通过在本地进行鉴定，便于无法联网的用户进行数据鉴定，提高了鉴定效率和用户体验。

作为本发明实施例的一种可选的实施方式，步骤S101至步骤S103中提到的微生物质谱数据分析方法可以采用微生物质谱数据分析客户端执行，其中，如图3所示，步骤S102提取样本数据文件的文件特征，根据文件特征确定样本数据文件类型及样本数据文件对应的数据处理方案，包括：

步骤S201：提取样本数据文件的文件名类型、文件头特征和数据特征中的至少之一；具体地，如图4所示，文件名类型包括文件名的后缀名或者文件的组成方式，例如，现有的部分微生物质谱仪产生的原始样本数据文件可能由多个文件组成，提取文件名类型时需要判别多个文件的类型；文件头特征是指现有的微生物质谱仪产生的样本数据文件的文件头包含可以识别的特征信息，例如，可以由文件头特征中判别样本数据文件是由什么型号的设备产生的；数据特征包括数据尺寸或数据编排格式等信息，由于不同厂家或设备产生的数据格式不一，数据尺度不一，通过提取数据特征可以判别数据的格式等。

步骤S202：根据文件名类型、文件头特征和数据特征中的至少之一进行特征匹配，确定样本数据文件类型；具体地，通过提取样本数据文件的文件名类型、文件头特征和数据特征中的至少之一，将提取的信息与现有质谱仪型号参数进行匹配，由于不同型号质谱仪产生的样本数据文件的格式不同，通过判断提取信息和不同型号质谱仪对应的样本数据文件格式，从而可以判定样本数据文件类型和产生样本数据文件的质谱仪的型号。

步骤S203：根据确定的样本数据文件类型确定样本数据文件对应的数据处理方案。具体地，如图4所示，当判定样本数据文件类型和产生样本数据文件的质谱仪的型号后，可以根据各厂家或不同设备型号使用的数据处理方法和参数，选择该样本数据文件对应的数据处理方案对样本数据文件进行兼容性处理得到平台标准数据。其中，数据处理方案包括：数据尺寸调整、基线校正、数据平滑、数据标准化或特征峰提取中的一种或多种，由于不同型号质谱仪产生的样本数据文件可能需要不同数据处理过程，因此，在确定样本数据文件类型后，可以从数据处理方案中选择不同的数据处理过程进行处理。

本发明实施例提供的数据处理方案中的数据尺寸调整是因为不同厂家质谱仪生成的原始样本数据文件大小不一，从几千描述点到十几万描述点不等，通过数据约简，将数据调整到统一值；数据标准化是指将信号强度值映射到一个统一的范围，以增强谱间可比性，低质量区由于存在比较明显的高品高容噪声，会对标准化造成较大的影响，标准化会去除该段区域；特征峰提取是识别峰所在位置作为候选生物标记物，通过提取到的质量特征值，进行后续的数据匹配鉴定操作。

本发明实施例还提供一种微生物质谱数据分析客户端，如图5所示，该客户端包括：

接收模块1，用于接收质谱仪发送的样本数据文件；详细内容参见上述方法实施例中步骤S101的相关描述。

处理方案确定模块2，用于提取样本数据文件的文件特征，根据文件特征确定样本数据文件类型及样本数据文件对应的数据处理方案；详细内容参见上述方法实施例中步骤S102的相关描述。

数据分析模块3，用于根据数据处理方案对样本数据文件进行数据分析，生成分析数据。详细内容参见上述方法实施例中步骤S103的相关描述。

通过上述模块1至模块3，本发明实施例提供的微生物质谱数据分析客户端，可以对不同型号质谱仪生成的样本数据文件进行整合兼容，生成兼容性的分析数据，之后对兼容性的分析数据进行鉴定可以得到统一的鉴定结果，便于使用不同设备用户之间进行数据交流和数据共享。本发明实施例提供的微生物质谱数据分析客户端，可以识别各类质谱数据文件，打破了传统微生物质谱鉴定系统用户间的隔阂，解决了现有的微生物质谱鉴定软件，仅支持单一硬件仪器产出的数据文件，使用不同类型质谱仪用户之间的数据无法互通，无法共享的问题。

本发明实施例提供的微生物质谱数据分析客户端的功能描述详细参见上述实施例中微生物质谱数据分析方法描述。

本发明实施例还提供一种微生物质谱鉴定系统，如图6所示，该系统包括：云计算端及如上述实施例所述的微生物质谱数据分析客户端，

云计算端包括云平台服务器和数据鉴定服务器，云平台服务器接收微生物质谱数据分析客户端发送的分析数据进行备份，并将分析数据发送至数据鉴定服务器；数据鉴定服务器根据质谱数据库鉴定分析数据，生成鉴定结果，将鉴定结果发送至云平台服务器，云平台服务器将鉴定结果发送至微生物质谱数据分析客户端。其中，质谱数据库包括菌株信息数据，数据鉴定服务器根据所述菌株信息数据鉴定分析数据，生成鉴定结果，并计算结果的可信度。

本发明实施例中的微生物质谱数据分析客户端还可以用于查询云计算端的历史鉴定记录；在数据的鉴定过程中还可以提供样本数据文件和数据库特征数据的比对图，方便用户的数据分析工作。

在本发明实施例提供的微生物质谱鉴定系统中，如图7所示，当用户使用微生物质谱数据分析客户端登录云平台服务器时，云平台服务器接收客户端的登录请求，判断客户端是否具有授权信息，当判断客户端具有授权信息时，返回客户端的授权信息，客户端可以登录云平台服务器，当判断客户端不具有授权信息时，会通知客户端重新请求授权，即云平台服务器具有控制用户通过客户端登录的权限。

本发明实施例提供的微生物质谱鉴定系统，可以对不同型号质谱仪生成的样本数据文件进行整合兼容，生成兼容性的分析数据，之后对兼容性的分析数据进行鉴定可以得到统一的鉴定结果，便于使用不同设备用户之间进行数据交流和数据共享。本发明实施例提供的微生物质谱数据分析客户端，可以识别各类质谱数据文件，打破了传统微生物质谱鉴定系统用户间的隔阂，解决了现有的微生物质谱鉴定软件，仅支持单一硬件仪器产出的数据文件，使用不同类型质谱仪用户之间的数据无法互通，无法共享的问题。

本发明实施例还提供了一种微生物质谱数据分析终端，如图8所示，该微生物质谱数据分析终端可以包括处理器51和存储器52，其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。

处理器51可以为中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的微生物质谱数据分析客户端按键屏蔽方法对应的程序指令/模块(例如，图5所示的接收模块1、处理方案确定模块2、数据分析模块3)。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的微生物质谱数据分析方法。

存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述处理器51执行时，执行如图1、图3所示实施例中的微生物质谱数据分析方法。

上述微生物质谱数据分析终端具体细节可以对应参阅图1、图3所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种微生物质谱数据分析方法，其特征在于，包括：

接收质谱仪发送的样本数据文件；

提取所述样本数据文件的文件特征，根据所述文件特征确定所述样本数据文件类型及所述样本数据文件对应的数据处理方案；

根据所述数据处理方案对所述样本数据文件进行数据分析，生成分析数据。

2.根据权利要求1所述的微生物质谱数据分析方法，其特征在于，提取所述样本数据文件的文件特征，根据所述文件特征确定所述样本数据文件类型及所述样本数据文件对应的数据处理方案，包括：

提取所述样本数据文件的文件名类型、文件头特征和数据特征中的至少之一；

根据所述文件名类型、文件头特征和数据特征中的至少之一进行特征匹配，确定所述样本数据文件类型；

根据确定的样本数据文件类型确定样本数据文件对应的数据处理方案。

3.根据权利要求1所述的微生物质谱数据分析方法，其特征在于，所述分析方法还包括：

对所述分析数据进行聚类分析，提取所述分析数据的共性峰，创建特征数据文件并保存。

4.一种微生物质谱数据分析客户端，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收质谱仪发送的样本数据文件；

处理方案确定模块，用于提取所述样本数据文件的文件特征，根据所述文件特征确定所述样本数据文件类型及所述样本数据文件对应的数据处理方案 ；

数据分析模块，用于根据所述数据处理方案对所述样本数据文件进行数据分析，生成分析数据。

5.一种微生物质谱鉴定系统，其特征在于，包括：云计算端及如权利要求4所述的微生物质谱数据分析客户端，

所述云计算端包括云平台服务器和数据鉴定服务器，所述云平台服务器接收所述微生物质谱数据分析客户端发送的分析数据进行备份，并将所述分析数据发送至所述数据鉴定服务器；所述数据鉴定服务器根据质谱数据库鉴定所述分析数据，生成鉴定结果，将所述鉴定结果发送至所述云平台服务器，所述云平台服务器将鉴定结果发送至所述微生物质谱数据分析客户端。

6.根据权利要求5所述的微生物质谱鉴定系统，其特征在于，所述质谱数据库包括菌株信息数据，所述数据鉴定服务器根据所述菌株信息数据鉴定所述分析数据，生成鉴定结果，并计算结果的可信度。

7.一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指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求 1－3任一项所述的微生物质谱数据分析方法。

8.一种微生物质谱数据分析终端，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1－3任一项所述的微生物质谱数据分析方法。