用于处理分子成像数据的方法及对应的数据服务器技术

本发明专利技术主要涉及用于处理多个谱数据集(J1‑Jn)的方法或用于记录多个谱数据集(J1‑Jn)的方法，所述谱数据集(J1‑Jn)旨在供分子成像方法使用，每个谱数据集(J1‑Jn)由一组空间位置(Xi,Yj)定义，所述空间位置中的每一个与具有包含一组分子信息的至少两个维度的分子谱(S(Xi,Yj))相关联，其特征在于所述方法尤其包括以下步骤：对于每个数据集(J1‑Jn)，将与每个位置(Xi,Yj)相关联的所述分子谱切成多个谱分段(T1‑Tm)；将针对每个数据集(J1‑Jn)的每个位置(Xi,Yj)所获得的所述分段(T1‑Tm)插入到数据库(BDD)中；按照对于感兴趣的分子信息的请求在所述数据库(BDD)中选择包含所述感兴趣的分子信息的一个或多个分段(T1‑Tm)；以及在每个分段(T1‑Tm)内选择所述感兴趣的分子信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基于使用大容量数据库结构以及基于对应数据的服务器来处理分子成像数据的过程。分子成像通常涵盖通过尽可能少的侵入性手段或尽可能少地破坏被观察的生物或生物物理系统从根本上观察活体外或活体内的器官和/或有机体的分子手术的所有成像技术。
技术介绍
分子成像正在许多技术的演进中尤其在质谱成像(MSI)、磁共振成像(MRI)或拉曼光谱法中，经历相当大的上升。这些技术被用来指导对诸如杀虫剂、药物、蛋白质或脂类的定向内生或外生化合物的生物分布的研究，以便研究它们在生物系统中的作用。随着来自软件的竞争，这些技术的应用还搜索潜在的非监视生物标记。但是，在分子成像中待分析和解释的数据的增加对数个数据集的综合分析构成了限制，该数个数据集中的每个与图像相关联。数据正变得难以用于综合表示或者在统计上进行分析。确实，数据集信息的大容量常常大于常规计算机的随机存取存储器的大小(与超级计算机对照)。例如利用质谱成像，50,000个位置的图像不再能够将所有原始信息存储在存储器中并且因此需要执行计算以减少对存储器的影响并且允许利用这些图像。计算减少数据并且因此由于不考虑所有可用的信息而导致了偏差。并且，当前的分析工具没有使数个数据集相对于彼此标准化的手段。存在主要与数据集的采集机器人的制造商相关联的许多存储格式。然而，这些格式当中均未被适配和优化以供细致且迅速地查询。
分子成像的一些领域已强调了存储格式，诸如在MRI(磁共振成像)或质谱成像中使用的Analyze 7.5。质谱成像还包含却不构成用于处置成像数据的存储系统的格式iMZML。基于数据的分层结构的HDF5(“分层数据格式5”)类型的格式近来已被用于在质谱成像中存储大容量数据。这些格式经由互联网导航构建了远程查询接口。它们与利用非分层文件的格式相比使得能够实现更快的统计计算。然而这些格式在研究数个数据集时不同时产生数据的全局比较和可搜索分析。因此需要如下过程：在信息不丢失的情况下，相对于彼此分析、比较并查询数个数据集以便避免引入分析偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过提出用于处理多个谱数据集的过程来有效地应对这种需要，所述谱数据集尤其旨在供分子成像过程利用，每个数据集由一组空间位置定义，其中所述空间位置中的每一个与包含一组分子信息的至少两个维度的分子谱相关联，其特征在于所述过程尤其包括以下步骤：-对于每个数据集，将与每个位置相关联的分子谱切成分子信息的数个部分或谱的数个部分，每个部分包含分子信息的缩减集，-将针对每个数据集的每个位置所获得的部分插入到数据库中，使得谱的索引部分的集合与每个数据集的每个位置相关联，-按照对于感兴趣的分子信息的请求在数据库中选择包含感兴趣的分子信息的部分，以及-在每个部分内选择所述感兴趣的分子信息。本专利技术还涉及用于在分子成像过程期间记录多个谱数据集的过程，每个数据集由一组空间位置定义，具有包含一组分子信息的至少两个维度的分子谱与所述空间位置中的每一个相关联，其特征在于所
述过程包括以下步骤：-在谱数据的采集期间，并且对于每个谱数据集，将与每个位置相关联的分子谱切成谱的数个部分，每个部分包含所述谱的分子信息中的一些，-将针对每个数据集的每个位置所获得的部分插入到数据库中，使得谱的索引部分的集合与每个数据集的每个位置相关联，并且可选地-按照对于感兴趣的分子信息的请求在数据库中选择包含感兴趣的分子信息的部分，以及-在每个部分内选择所述感兴趣的分子信息。更普遍地，本专利技术提出了对数据集进行处理，所述数据集以通过将与构成所述数据集的空间位置的集合中的每一个空间位置相关联的分子谱切成部分的自动的方式被有利地采集。与每个谱对应的是谱的连续部分，所有部分包括所关联的谱的全部分子信息。根据本专利技术，能够在谱数据的采集期间或者在谱数据的分析期间以自动的方式有利地进行切成部分的步骤。在第一实施例中连续部分不重叠并且仅相邻，使得来自相关谱的分子信息不丢失或不冗余。在另一实施例中相关谱的一些部分可以部分地重叠，使得一些分子信息可以存在于同一谱的两个连续谱部分中。本专利技术根本上将待分析的数据的加载周期减少到了能够通过选择部分来恢复数据库中的有用信息的程度。还能够在数据的采集期间当数据被记录时即刻切割谱数据，使得谱数据的部分直接在样本的分析期间通过分子成像过程被集成。由于将信号切成了部分，在不减少谱的情况下，本专利技术就在为观察其整体的生理事件的相同分析中的内生或外生分子的药物动力、药效以及定量的组合研究方面而言，在不减少信息的情况下也工作，所
述组合研究诸如为筛选方法(数种药物候选的分配比较)、定量的方法、受体或组织筛查的占用研究的方法、新陈代谢或3D重建研究。本专利技术还优化了对数个数据集的分子数据成像的统计处理和表示所必需的存储器的使用。根据实施例，本专利技术的用于数据处理或记录的过程包括以下步骤：以一组数据图的形式查看感兴趣的分子信息，数据图中的每一个对应于数据集。有利地，根据确定间距来切去分子谱，所述间距可以在谱间相同或不同。根据实施例，本专利技术的用于数据处理或记录的过程包括以下步骤：-根据至少一个预定间距将所有分子信息切成谱的部分，-插入参考轴，所述参考轴建立了谱的不同部分的点索引与对应的分子信息之间的对应性，以及-根据参考轴和预定间距来选择包含感兴趣的分子信息的谱部分。根据实施例，在将部分插入到数据库中之前或之后，所述过程包括由谱校准和/或背景噪声消减和/或数据集内标准化组成的至少一个预处理步骤。根据实施例，本专利技术的用于数据处理或记录的过程包括以下步骤：调整具有不同空间大小的数据集的空间位置的大小，以便使得空间位置与具有最细空间大小的数据集相校准。根据实施例，本专利技术的用于数据处理或记录的过程还包括提取数据集的步骤，诸如提取所有分子信息的感兴趣的每个峰的最大强度、平均强度、峰下面积、信噪比。根据实施例，根据由信噪比和/或谱分辨率的质量准则所定义的峰选择准则来实现提取。根据实施例，本专利技术的用于数据处理或记录的过程包括以下步骤：使多个数据集的分子信息的集合相互标准化，以便然后将不同的数据集进行相互比较。根据实施例，为了着手标准化步骤所述过程能够包括以下步骤：-选择为所有数据集所共有的一个参考分子或数个内生或外生参考分子，-对于每个数据集，根据这个或这些参考分子来计算标准化因子，以及-使用这个标准化因子校正感兴趣的分子信息以获得一组标准化的数据集。根据实施例，根据存在于与数据集对应的一组样本上或者在与数据集对应的样本的特定参考区域中的至少一个参考分子来定义标准化因子。根据实施例，本专利技术的用于数据处理或记录的过程包括以下步骤：以多个数据图的形式查看、比较并分析具有为所有图所共有的色标的感兴趣的分子信息，多个数据图中的每一个来自标准化数据集。根据实施例，所共有的色标基于感兴趣的分子的所有数据集的最小强度和最大强度。根据实施例，所述数据集是通过质谱分析过程获得的。根据实施例，所述数据集是通过正电子发射断层扫描(PET)或
磁共振成像(MRI)类型的成像过程获得的。有利地，根据本专利技术的记录和/或处理过程步骤中的全部或一些是自动的。本专利技术的另一目的是数据服务器，所述数据服务器包括存储软件指令的存储器，所述软件指令用于执行根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理多个谱数据集(J1‑Jn)的过程，所述谱数据集(J1‑Jn)旨在供分子成像过程利用，每个谱数据集(J1‑Jn)由一组空间位置(Xi,Yj)定义，其中所述空间位置中的每一个与包含一组分子信息的至少两个维度的分子谱(S(Xi,Yj))相关联，其特征在于所述过程尤其包括以下步骤：‑对于每个数据集(J1‑Jn)，将与每个位置(Xi,Yj)相关联的所述分子谱切成谱的数个部分(T1‑Tm)，每个所述部分包含所述谱的所述分子信息中的一些，‑将针对每个数据集(J1‑Jn)的每个位置(Xi,Yj)所获得的所述部分(T1‑Tm)插入到数据库(BDD)中，使得谱的索引部分(T1‑Tm)的集合与每个数据集(J1‑Jn)的每个位置(Xi,Yj)相关联，‑按照对于感兴趣的分子信息的请求在所述数据库(BDD)中选择包含所述感兴趣的分子信息的所述部分(T1‑Tm)，以及‑在每个部分(T1‑Tm)内选择所述感兴趣的分子信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.10 FR 14501761.一种用于处理多个谱数据集(J1-Jn)的过程，所述谱数据集(J1-Jn)旨在供分子成像过程利用，每个谱数据集(J1-Jn)由一组空间位置(Xi,Yj)定义，其中所述空间位置中的每一个与包含一组分子信息的至少两个维度的分子谱(S(Xi,Yj))相关联，其特征在于所述过程尤其包括以下步骤：-对于每个数据集(J1-Jn)，将与每个位置(Xi,Yj)相关联的所述分子谱切成谱的数个部分(T1-Tm)，每个所述部分包含所述谱的所述分子信息中的一些，-将针对每个数据集(J1-Jn)的每个位置(Xi,Yj)所获得的所述部分(T1-Tm)插入到数据库(BDD)中，使得谱的索引部分(T1-Tm)的集合与每个数据集(J1-Jn)的每个位置(Xi,Yj)相关联，-按照对于感兴趣的分子信息的请求在所述数据库(BDD)中选择包含所述感兴趣的分子信息的所述部分(T1-Tm)，以及-在每个部分(T1-Tm)内选择所述感兴趣的分子信息。2.一种用于在分子成像过程期间记录多个谱数据集的过程，每个数据集由一组空间位置定义，所述空间位置中的每一个与包含一组分子信息的至少两个维度的分子谱相关联，其特征在于所述过程包括以下步骤：-在谱数据的采集期间，并且对于每个谱数据集，将与每个位置相关联的所述分子谱切成谱的数个部分，每个部分包含所述谱的所述分子信息中的一些，-将针对每个数据集的每个位置所获得的所述部分插入到数据库中，使得谱的索引部分的集合与每个数据集的每个位置相关联，并且可选地-按照对于感兴趣的分子信息的请求在所述数据库中选择包含所述感兴趣的分子信息的所述部分，以及-在每个部分内选择所述感兴趣的分子信息。3.根据权利要求1或2所述的过程，其特征在于所述过程包括以下步骤：以一组数据图(C1-Cn)的形式查看所述感兴趣的分子信息，所述一组数据图中的每一个对应于数据集(J1-Jn)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的过程，其特征在于所述过程包括以下步骤：-以至少一个预定间距(P')将所述分子谱(S(Xi,Yj))切成谱的部分(T1-Tm)，-插入参考轴(Aref)，所述参考轴(Aref)建立了不同部分(T1-Tm)的点索引与所对应的分子信息之间的对应性，以及-根据所述参考轴(Aref)和所述预定间距(P')来选择包含所述感兴趣的分子信息的所述部分(T1-Tm)。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的过程，其特征在于，在将部分(T1-Tm)插入到所述数据库(BDD)之前或之后，所述过程包括由谱校准和/或背景噪声消减...

【专利技术属性】
技术研发人员：法比安·帕默拉尔，乔纳森·M·斯陶贝尔，
申请(专利权)人：IMA生物科技公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR