一种荧光扩增曲线拐点确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种荧光扩增曲线拐点确定方法及装置，该方法包括：基于预设曲线类型，确定荧光扩增曲线的曲线类型；根据所述曲线类型，判断所述荧光扩增曲线是否存在拐点；若所述荧光扩增曲线存在拐点，则调用与所述荧光扩增曲线类型对应的拐点计算模式，并基于所述拐点计算模式，计算获得所述扩增曲线对应的拐点。实现了对不同形态特征的荧光扩增曲线进行分类，进而可以针对不同的分类曲线采用了不同拐点计算方法，相较于现有技术中对所有扩增曲线均采用预定点作为拐点从而计算拐点的方式相比，更加适合不同的曲线类型，提高了拐点计算的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种荧光扩增曲线拐点确定方法及装置
本专利技术涉及荧光检测
，特别是涉及一种荧光扩增曲线拐点确定方法及装置。
技术介绍
基于荧光的扩增检测是在核酸扩增反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个扩增进程。因其快速、高效、特异、灵敏和经济等优点，广泛应用于医疗诊断、食品检测、动物健康、农业、环境测试、生物防御、科学研究等领域。在荧光的扩增检测中将每个反应管内的荧光信号显著大于背景荧光信号值对应的时刻与原点时刻的差值定义为拐点。拐点是核酸扩增技术进行定性和定量分析的一个重要参数。但是，目前拐点的确定方法不一致，例如，荧光定量PCR(PolymeraseChainReaction，聚合酶链式反应)中将荧光信号达到PCR反应前3-15个循环荧光信号标准偏差的10倍所经历的循环数作为拐点；许多基于荧光的Lamp标准扩增反应将荧光曲线起峰最快的时刻最为拐点。但在实际荧光检测中，因为硬件或样本杂质等原因导致荧光信号不稳定的情况较多，采用上述的默认拐点的确定方式，会使得拐点的确定不准确，不利于核酸扩增技术进行定量和定性分析。
技术实现思路
针对于上述问题，本专利技术提供一种荧光扩增曲线拐点确定方法及装置，实现了针对不同分类曲线采用不同拐点确定方法，提高了拐点计算的准确率。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种荧光扩增曲线拐点确定方法，该方法包括：基于预设曲线类型，确定荧光扩增曲线的曲线类型；根据所述曲线类型，判断所述荧光扩增曲线是否存在拐点；若所述荧光扩增曲线存在拐点，则调用与所述荧光扩增曲线类型对应的拐点计算模式，并基于所述拐点计算模式，计算获得所述扩增曲线对应的拐点。可选地，该方法还包括：根据荧光扩增曲线的形态特征进行曲线分类，获得曲线类型，其中，所述曲线类型包括S曲线一型、S曲线二型、S曲线三型、阴性曲线和非S特征曲线。可选地，所述基于预设曲线类型，确定荧光扩增曲线的曲线类型，包括：对荧光扩增曲线进行平滑预处理，并根据处理后的曲线生成一阶导分布曲线；判断所述一阶导分布曲线的极大值是否小于第一阈值，如果是，则判断所述荧光扩增曲线的荧光扩增倍数是否小于倍数阈值，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为阴性曲线；若所述一阶导分布曲线的极大值不小于第一阈值且小于第二阈值，判断所述一阶导分布曲线的幅度是否大于幅度阈值，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为非S特征曲线；将不满足所述阴性曲线和所述非S特征曲线的荧光扩增曲线，确定为S曲线。可选地，当所述荧光扩增曲线为S曲线时，该方法还包括：根据所述一阶导分布曲线，生成二阶导分布曲线；判断所述二阶导分布曲线的极值之前是否存在次极值，如果是，则判断所述次极值是否大于预设阈值，如果是，则判断所述次极值和极值之间的所述二阶导分布曲线是否呈现单调递增状态，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为S曲线二型；若所述S曲线不满足所述S曲线二型特征，判断所述二阶导分布曲线的偏度是否大于偏度阈值，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为S曲线三型，如果否，则将荧光扩增曲线确定为S曲线一型。可选地，所述根据所述曲线类型，判断所述荧光扩增曲线是否存在拐点，包括：若所述荧光扩增曲线为阴性曲线或者非S特征曲线，则所述荧光扩增曲线不存在拐点；若所述荧光扩增曲线为S曲线，则所述荧光扩增曲线存在拐点。可选地，所述调用与所述荧光扩增曲线类型对应的拐点计算模式，包括：若所述荧光扩增曲线类型为S曲线一型，则将所述荧光扩增曲线对应的二阶导分布曲线的极大值对应的时刻作为拐点；若所述荧光扩增曲线类型为S曲线二型，则将将所述荧光扩增曲线对应的二阶导分布曲线的次极值对应的时刻作为拐点；若所述荧光扩增曲线类型为S曲线三型，所述拐点计算模式为根据荧光信号值确定拐点。可选地，若所述荧光扩增曲线类型为S曲线三型，所述基于所述拐点计算模式，计算获得所述扩增曲线对应的拐点，包括：生成所述荧光扩增曲线的一阶导分布曲线；获得所述一阶导分布曲线的极大值点；根据所述极大值点对应的左右范围，确定所述荧光扩增曲线的扩增区间；在所述扩增区间中，确定最小荧光信号值和最大荧光信号值；计算获得所述最小荧光信号值和所述最大荧光信号值的差值，并计算所述差值与预设倍数的乘积；将所述乘积与所述最小荧光值求和，并将和值对应的时刻作为所述荧光扩增曲线的拐点。一种荧光扩增曲线拐点确定装置，包括：类型确定单元，用于基于预设曲线类型，确定荧光扩增曲线的曲线类型；拐点判断单元，用于根据所述曲线类型，判断所述荧光扩增曲线是否存在拐点；拐点计算单元，用于若所述荧光扩增曲线存在拐点，则调用与所述荧光扩增曲线类型对应的拐点计算模式，并基于所述拐点计算模式，计算获得所述扩增曲线对应的拐点。可选地，该装置还包括：曲线分类单元，用于根据荧光扩增曲线的形态特征进行曲线分类，获得曲线类型，其中，所述曲线类型包括S曲线一型、S曲线二型、S曲线三型、阴性曲线和非S特征曲线。可选地，所述类型确定单元包括：预处理子单元，用于对荧光扩增曲线进行平滑预处理，并根据处理后的曲线生成一阶导分布曲线；第一判断子单元，用于判断所述一阶导分布曲线的极大值是否小于第一阈值，如果是，则判断所述荧光扩增曲线的荧光扩增倍数是否小于倍数阈值，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为阴性曲线；第二判断子单元，用于若所述一阶导分布曲线的极大值不小于第一阈值且小于第二阈值，判断所述一阶导分布曲线的幅度是否大于幅度阈值，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为非S特征曲线；确定子单元，用于将不满足所述阴性曲线和所述非S特征曲线的荧光扩增曲线，确定为S曲线。相较于现有技术，本专利技术提供了一种荧光扩增曲线拐点确定方法及装置，首先通过预设曲线类型确定了该荧光扩增曲线的曲线类型，这样可以根据曲线类型调用与之对应的拐点计算模式，实现了对不同形态特征的荧光扩增曲线进行分类，进而可以针对不同的分类曲线采用了不同拐点计算方法，相较于现有技术中对所有扩增曲线均采用预定点作为拐点从而计算拐点的方式相比，更加适合不同的曲线类型，提高了拐点计算的准确率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种荧光扩增曲线拐点确定方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种S曲线一型的示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种S曲线二型的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种S曲线三型的示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种性曲线的示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种非S特征曲线的示意图；图7为本专利技术实施例提供的曲线平滑前和平滑后的示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种S曲线一型的处理效果示意图；图9为本专利技术实施例提供的一种S曲线二型的处理效果示意图；图10为本专利技术实施例提供的一种S曲线三型的处理效果示意图；图11为本专利技术实施例提供的一种阴性曲线的处理效果示意图；图12为本专利技术实施例提供的一种非S特征曲线的处理效果示意图；图13为本专利技术实施例提供的另一种曲线类型确定方法的流程示意图；图14为本专利技术实施例提供的一种荧光扩增曲线拐点确定装置的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种荧光扩增曲线拐点确定方法，其特征在于，该方法包括：基于预设曲线类型，确定荧光扩增曲线的曲线类型；根据所述曲线类型，判断所述荧光扩增曲线是否存在拐点；若所述荧光扩增曲线存在拐点，则调用与所述荧光扩增曲线类型对应的拐点计算模式，并基于所述拐点计算模式，计算获得所述扩增曲线对应的拐点。

【技术特征摘要】
1.一种荧光扩增曲线拐点确定方法，其特征在于，该方法包括：基于预设曲线类型，确定荧光扩增曲线的曲线类型；根据所述曲线类型，判断所述荧光扩增曲线是否存在拐点；若所述荧光扩增曲线存在拐点，则调用与所述荧光扩增曲线类型对应的拐点计算模式，并基于所述拐点计算模式，计算获得所述扩增曲线对应的拐点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：根据荧光扩增曲线的形态特征进行曲线分类，获得曲线类型，其中，所述曲线类型包括S曲线一型、S曲线二型、S曲线三型、阴性曲线和非S特征曲线。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于预设曲线类型，确定荧光扩增曲线的曲线类型，包括：对荧光扩增曲线进行平滑预处理，并根据处理后的曲线生成一阶导分布曲线；判断所述一阶导分布曲线的极大值是否小于第一阈值，如果是，则判断所述荧光扩增曲线的荧光扩增倍数是否小于倍数阈值，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为阴性曲线；若所述一阶导分布曲线的极大值不小于第一阈值且小于第二阈值，判断所述一阶导分布曲线的幅度是否大于幅度阈值，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为非S特征曲线；将不满足所述阴性曲线和所述非S特征曲线的荧光扩增曲线，确定为S曲线。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述荧光扩增曲线为S曲线时，该方法还包括：根据所述一阶导分布曲线，生成二阶导分布曲线；判断所述二阶导分布曲线的极值之前是否存在次极值，如果是，则判断所述次极值是否大于预设阈值，如果是，则判断所述次极值和极值之间的所述二阶导分布曲线是否呈现单调递增状态，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为S曲线二型；若所述S曲线不满足所述S曲线二型特征，判断所述二阶导分布曲线的偏度是否大于偏度阈值，如果是，则将所述荧光扩增曲线确定为S曲线三型，如果否，则将荧光扩增曲线确定为S曲线一型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述曲线类型，判断所述荧光扩增曲线是否存在拐点，包括：若所述荧光扩增曲线为阴性曲线或者非S特征曲线，则所述荧光扩增曲线不存在拐点；若所述荧光扩增曲线为S曲线，则所述荧光扩增曲线存在拐点。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述调用与所述荧光扩增曲线类型对应的拐点计算模式，包括：若所述荧光扩增曲线类型...

【专利技术属性】
技术研发人员：周慧，王宝杰，杨晓慧，辛娟，王磊，邢婉丽，程京，
申请(专利权)人：博奥生物集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11