光谱分析制造技术

一种光谱分析方法，该方法包括获得气溶胶、烟雾或蒸汽样品的一个或多个样品光谱。对一个或多个样品光谱进行预处理，然后使其进行基于多变量和/或文库的分析，以便对气溶胶、烟雾或蒸汽样品进行分类。将这些分析结果用于各种手术应用或非手术应用。

spectral analysis

A spectral analysis method, which includes one or more sample spectra of aerosol, smoke, or steam samples. The spectra of one or more samples are preprocessed, and then based on multivariate analysis and / or library analysis, we can classify aerosol, smoke or steam samples. These results are applied to various surgical or nonoperative applications.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光谱分析相关申请的交叉引用本申请要求于2015年3月6日提交的英国专利申请号1503876.3、于2015年3月6日提交的英国专利申请号1503864.9、于2015年10月16日提交的英国专利申请号1518369.2、于2015年3月6日提交的专利申请号1503877.1、于2015年3月6日提交的英国专利申请号1503867.2、于2015年3月6日提交的英国专利申请号1503863.1、于2015年3月6日提交的英国专利申请号1503878.9、于2015年3月6日提交的英国专利申请号1503879.7和于2015年9月9日提交的英国专利申请号1516003.9的优先权和权益。这些申请的全部内容通过引用结合在此。
本专利技术总体上涉及光谱测定法，具体涉及光谱分析，以分类气溶胶、烟雾或蒸汽样品。
技术介绍
快速蒸发电离质谱法(“Rapidevaporativeionizationmassspectrometry，REIMS”)是一种最近开发用于实时鉴定靶物质的技术，例如用于在外科手术中鉴定生物组织。已经显示生物组织的REIMS分析产生具有高组织学和组织病理学特异性的磷脂分布图(p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱分析方法，所述方法包括：获得气溶胶、烟雾或蒸汽样品的一个或多个样品光谱；和分析所述一个或多个样品光谱，以便对所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品进行分类。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.06 GB 1503879.7;2015.03.06 GB 1503876.3;201.一种光谱分析方法，所述方法包括：获得气溶胶、烟雾或蒸汽样品的一个或多个样品光谱；和分析所述一个或多个样品光谱，以便对所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品进行分类。2.如权利要求1所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括使用取样装置来产生所述气溶胶、烟雾或蒸气样品。3.如权利要求2所述的方法，其中所述取样装置包括敞开式离子电离或敞开式离子源或形成敞开式离子电离或敞开式离子源的一部分。4.如权利要求2或3所述的方法，其中所述取样装置包括一个或多个选自下组的离子源，所述组由以下各项组成：(i)快速蒸发电离质谱(“REIMS”)离子源；(ii)解吸电喷雾电离(“DESI”)离子源；(iii)激光解吸电离(“LDI”)离子源；(iv)热解吸离子源；(v)激光二极管热解吸(“LDTD”)离子源；(vi)解吸电流聚焦(“DEFFI”)离子源；(vii)介质阻挡放电(“DBD”)等离子体离子源；(viii)大气固体分析探针(“ASAP”)离子源；(ix)超声波辅助喷雾电离离子源；(x)简易敞开式声波喷雾电离(“EASI”)离子源；(xi)解吸大气压光致电离(“DAPPI”)离子源；(xii)纸喷雾(“PS”)离子源；(xiii)射流解吸电离(“JeDI”)离子源；(xiv)触摸喷雾(“TS”)离子源；(xv)纳米DESI离子源；(xvi)激光消融电喷雾(“LAESI”)离子源；(xvii)实时直接分析(“DART”)离子源；(xviii)探针电喷雾电离(“PESI”)离子源；(xix)固体探针辅助电喷雾电离(“SPA-ESI”)离子源；(xx)超声吸引刀装置(“CUSA”)；(xxi)聚焦或未聚焦的超声波消融装置；(xxii)微波共振装置；和(xxiii)脉冲等离子体RF解剖装置。5.如权利要求2至4中任一项所述的方法，其中所述取样装置包括定点照护(“POC”)诊断或手术装置或形成定点照护(“POC”)诊断或手术装置的一部分。6.如权利要求2至5中任一项所述的方法，其中所述取样装置包括电外科装置、透热装置、超声波装置、混合超声波电外科装置、手术喷水装置、混合电外科装置、氩等离子体凝固装置、混合氩等离子体凝固装置和喷水装置和/或激光装置。7.如权利要求2至6中任一项所述的方法，其中所述取样装置包括快速蒸发电离质谱(“REIMS”)装置或形成快速蒸发电离质谱(“REIMS”)装置的一部分。8.如权利要求2至7中任一项所述的方法，其中产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品包括使靶与一个或多个电极接触。9.如权利要求8所述的方法，其中所述一个或多个电极包括以下或形成以下的一部分：(i)单极装置，其中所述单极装置任选地进一步包括一个或多个单独返回电极；(ii)双极装置，其中所述双极装置任选地进一步包括一个或多个单独返回电极；或(iii)多相RF装置，其中所述RF装置任选地进一步包括一个或多个单独返回电极。10.如权利要求8或9所述的方法，其中产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品包括将AC或RF电压施加到所述一个或多个电极，以便产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品。11.如权利要求10所述的方法，其中将所述AC或RF电压施加到所述一个或多个电极包括将所述AC或RF电压的一个或多个脉冲施加到所述一个或多个电极。12.如权利要求10或11所述的方法，其中将所述AC或RF电压施加到所述一个或多个电极导致热量散发到靶中。13.如权利要求2至12中任一项所述的方法，其中产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品包括用激光照射靶。14.如权利要求2至13中任一项所述的方法，其中产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品包括通过焦耳加热或透热法直接蒸发靶材料或从靶汽化靶材料。15.如权利要求2至14中任一项所述的方法，其中产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品包括将超声波能量引导到靶中。16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气溶胶、烟雾或蒸气样品包括不带电荷的水性液滴，所述不带电荷的水性液滴任选地包括细胞材料。17.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％的形成所述气溶胶、烟雾或蒸气样品的所产生的质量或物质处于液滴形式。18.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品的索特平均直径(“SMD”，d32)在选自下组的范围内，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥5μm；(ii)5-10μm；(iii)10-15μm；(iv)15-20μm；(v)20-25μm；和(vi)≤或≥25μm。19.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品以雷诺数(Re)穿过流动区域，所述雷诺数在选自下组的范围内，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥2000；(ii)2000-2500；(iii)2500-3000；(iv)3000-3500；(v)3500-4000；和(vi)≤或≥4000。20.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中基本上在产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品的时刻，所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品包括具有韦伯数(We)的液滴，所述韦伯数在选自下组的范围内，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥50；(ii)50-100；(iii)100-150；(iv)150-200；(v)200-250；(vi)250-300；(vii)300-350；(viii)350-400；(ix)400-450；(x)450-500；(i)500-550；(xii)550-600；(xiii)600-650；(xiv)650-700；(xv)700-750；(xvi)750-800；(xvii)800-850；(xviii)850-900；(xix)900-950；(xx)950-1000；(xxi)≤或≥1000。21.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中基本上在产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品的时刻，所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品包括具有斯托克斯数(Sk)的液滴，所述斯托克斯数在选自下组的范围内，所述组由以下各项组成：(i)1-5；(ii)5-10；(iii)10-15；(iv)15-20；(v)20-25；(vi)25-30；(vii)30-35；(viii)35-40；(ix)40-45；(x)45-50；(xi)≤或≥50。22.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中基本上在产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品的时刻，所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品包括具有平均轴向速度的液滴，所述平均轴向速度在选自下组的范围内，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥20m/s；(ii)20-30m/s；(iii)30-40m/s；(iv)40-50m/s；(v)50-60m/s；(vi)60-70m/s；(vii)70-80m/s；(viii)80-90m/s；(ix)90-100m/s；(x)100-110m/s；(xi)110-120m/s；(xii)120-130m/s；(xiii)130-140m/s；(xiv)140-150m/s；和(xv)≤或≥150m/s。23.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品是从靶获得的。24.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品是从靶的一个或多个区域获得的。25.如权利要求23或24所述的方法，其中所述靶包括靶材料。26.如权利要求23至25中任一项所述的方法，其中所述靶包括天然和/或未修饰的靶材料。27.如权利要求26所述的方法，其中所述天然和/或未修饰的靶材料不会通过添加基质和/或试剂而被修饰。28.如权利要求23至27中任一项所述的方法，其中所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品是从所述靶获得的，同时不需要事先准备靶。29.如权利要求23至28中任一项所述的方法，其中所述靶来自人类或非人类动物受试者或形成人类或非人类动物受试者的一部分。30.如权利要求23至29中任一项所述的方法，其中所述靶包括生物组织、生物物质、细菌菌落或真菌菌落。31.如权利要求30所述的方法，其中所述生物组织包括人类组织或非人类动物组织。32.如权利要求30或31所述的方法，其中所述生物组织包括体内生物组织。33.如权利要求30或31所述的方法，其中所述生物组织包括离体生物组织。34.如权利要求30或31所述的方法，其中所述生物组织包括体外生物组织。35.如权利要求30至34中任一项所述的方法，其中所述生物组织包括以下中的一个或多个：(i)肾上腺组织、阑尾组织、膀胱组织、骨、肠组织、脑组织、乳腺组织、支气管、冠状组织、耳组织、食管组织、眼组织、胆囊组织、生殖器组织、心脏组织、下丘脑组织、肾组织、大肠组织、肠组织、喉组织、肝组织、肺组织、淋巴结、口腔组织、鼻组织、胰腺组织、甲状旁腺组织、垂体腺组织、前列腺组织、直肠组织、唾液腺组织、骨骼肌组织、皮肤组织、小肠组织、脊髓、脾组织、胃组织、胸腺组织、气管组织、甲状腺组织、输尿管组织、尿道组织、软组织和结缔组织、腹膜组织、血管组织和/或脂肪组织；(ii)I级、II级、III级或IV级癌组织；(iii)转移性癌组织；(iv)混合级癌组织；(v)亚级癌组织；(vi)健康或正常组织；和/或(vii)癌组织或异常组织。36.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括在几秒钟的时间段内获得所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品，所述时间段在选自下组的范围内，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥0.1；(ii)0.1-0.2；(iii)0.2-0.5；(iv)0.5-1.0；(v)1.0-2.0；(vi)2.0-5.0；(vii)5.0-10.0；和(viii)≤或≥10.0。37.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一个或多个样品光谱包括一个或多个样品质量和/或质荷比和/或离子迁移率光谱。38.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括从所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品产生多个分析物离子。39.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括电离至少一些所述气溶胶、烟雾或蒸气样品，以便产生多个分析物离子。40.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括在产生所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品时产生多个分析物离子。41.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括将至少一些所述气溶胶、烟雾或蒸气样品引导到质谱仪和/或离子迁移谱仪的真空室中。42.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括在质谱仪和/或离子迁移谱仪的真空室内电离至少一些所述气溶胶、烟雾或蒸气样品，以产生多个分析物离子。43.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括使所述气溶胶、烟雾或蒸气样品撞击位于质谱仪和/或离子迁移谱仪的真空室内的碰撞表面，以产生多个分析物离子。44.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括使用敞开式电离产生多个分析物离子。45.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括以阳离子模式和/或阴离子模式产生多个分析物离子。46.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括分析多个分析物离子的质量、质荷比和/或离子迁移率。47.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括分析所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品或衍生自所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品的多个分析物离子的质量、质荷比和/或离子迁移率。48.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括产生多个前体离子。49.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括从前体离子产生多个碎片离子和/或反应离子。50.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括扫描、分离和/或过滤多个分析物离子。51.如权利要求50所述的方法，其中根据以下中的一个或多个来扫描、分离和/或过滤所述多个分析物离子：质量；质荷比；离子迁移率；和电荷状态。52.如权利要求50或51所述的方法，其中扫描、分离和/或过滤所述多个分析物离子包括向前传输多个具有以Da或Th(Da/e)为单位的质量或质荷比的离子，所述质量或质荷比在一个或多个选自下组的范围内，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥200；(ii)200-400；(iii)400-600；(iv)600-800；(v)800-1000；(vi)1000-1200；(vii)1200-1400；(viii)1400-1600；(ix)1600-1800；(x)1800-2000；和(xi)≤或≥2000。53.如权利要求50至52中任一项所述的方法，其中扫描、分离和/或过滤所述多个分析物离子包括至少部分或完全衰减多个离子，所述离子具有以Da或Th(Da/e)为单位的质量或质荷比，所述质量或质荷比在一个或多个选自下组的范围内，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥200；(ii)200-400；(iii)400-600；(iv)600-800；(v)800-1000；(vi)1000-1200；(vii)1200-1400；(viii)1400-1600；(ix)1600-1800；(x)1800-2000；和(xi)≤或≥2000。54.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括部分地衰减多个分析物离子。55.如权利要求54所述的方法，其中施用所述部分衰减以避免离子检测器饱和。56.如权利要求54或55所述的方法，其中在检测到离子检测器饱和已经发生时或在预测将发生离子检测器饱和时，自动施用部分衰减。57.如权利要求54至56中任一项所述的方法，其中切换所述部分衰减，以便提供具有不同衰减程度的样品光谱。58.如权利要求57所述的方法，其中所述部分衰减被周期性地切换。59.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括使用离子检测器装置检测多个分析物离子。60.如权利要求59所述的方法，其中所述离子检测器装置包括质谱仪和/或离子迁移谱仪或形成质谱仪和/或离子迁移谱仪的一部分。61.如权利要求60所述的方法，其中所述质谱仪和/或离子迁移谱仪包括一个或多个；离子阱；离子迁移率分离(IMS)装置；和/或质量分析仪或过滤器，其中所述一个或多个质量分析仪或过滤器任选地包括四极质量分析仪或过滤器或飞行时间(TOF)质量分析仪。62.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括产生所述一个或多个样品光谱的一组分析值-强度分组，每个分组包括：(i)一个或多个分析值；和(ii)一个或多个相应的强度。63.如权利要求62所述的方法，其中所述一组分析值-强度分组是或用于导出所述一个或多个样品光谱的一组样品强度值。64.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括面元化处理，以导出所述一个或多个样品光谱的一组分析值-强度分组和/或一组样品强度值。65.如权利要求64所述的方法，其中所述面元化处理包括在一组多个面元中累积或直方图化离子检测和/或强度值。66.如权利要求64或65所述的方法，其中所述面元化处理中的每个面元对应于一个或多个特定范围的时间或基于时间的值。67.如权利要求64至66中任一项所述的方法，其中所述面元化处理中的所述面元分别具有的宽度相当于：以Da或Th(Da/e)为单位的宽度，所述宽度在选自下组的范围内，所述组选自以下各项：(i)≤或≥0.01；(ii)0.01-0.05；(iii)0.05-0.25；(iv)0.25-0.5；(v)0.5-1.0；(vi)1.0-2.5；(vii)2.5-5.0；和(viii)≤或≥5.0；和/或以毫秒为单位的宽度，所述宽度在选自下组的范围内，所述组选自以下各项：(i)≤或≥0.01；(ii)0.01-0.05；(iii)0.05-0.25；(iv)0.25-0.5；(v)0.5-1.0；(vi)1.0-2.5；(vii)2.5-5.0；(viii)5.0-10；(ix)10-25；(x)25-50；(xi)50-100；(xii)100-250；(xiii)250-500；(xiv)500-1000；和(xv)≤或≥1000。68.如权利要求64至67中任一项所述的方法，其中所述面元化处理中的所述面元的宽度根据面元宽度函数而变化。69.如权利要求68所述的方法，其中所述面元宽度函数随时间或基于时间的值而变化。70.如权利要求68或69所述的方法，其中所述面元宽度函数是非线性的。71.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括在第二位置处接收来自第一位置的所述一个或多个样品光谱。72.如权利要求71所述的方法，包括将所述一个或多个样品光谱从所述第一位置传输到所述第二位置。73.如权利要求71或72所述的方法，其中所述第一位置是远程或远端取样位置和/或所述第二位置是本地或近端分析位置。74.如权利要求71至73中任一项所述的方法，其中一个或多个样品光谱或其部分被以Hz为单位的频率周期性地传输和/或接收，所述频率的范围选自下组，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥0.1；(ii)0.1-0.2；(iii)0.2-0.5；(iv)0.5-1.0；(v)1.0-2.0；(vi)2.0-5.0；(vii)5.0-10.0；和(viii)≤或≥10.0。75.如权利要求71至73中任一项所述的方法，其中当样品光谱或其部分高于强度阈值时，传输和/或接收所述一个或多个样品光谱或其部分。76.如权利要求75所述的方法，其中所述强度阈值基于所述一个或多个样品光谱或其部分的统计特性。77.如权利要求76所述的方法，其中所述统计特性基于所述一个或多个样品光谱或其部分的总离子电流(TIC)、基峰强度、平均强度值或分位数。78.如权利要求77所述的方法，其中所述平均强度是所述一个或多个样品光谱或其部分的平均值或中位值平均值。79.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括从电子存储器检索所述一个或多个样品光谱。80.如权利要求79所述的方法，包括将所述一个或多个样品光谱存储在电子存储器中。81.如权利要求79或80所述的方法，其中所述电子存储器形成光谱仪的一部分或耦合到光谱仪。82.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括对所述一个或多个样品光谱的压缩版本进行解压缩。83.如权利要求82所述的方法，包括压缩所述一个或多个样品光谱。84.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括从一个或多个未知气溶胶、烟雾或蒸汽样品获得一个或多个样品光谱。85.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括获得使用一个或多个分类模型和/或文库要鉴定的一个或多个样品光谱。86.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括从一个或多个已知气溶胶、烟雾或蒸汽样品获得所述一个或多个样品光谱。87.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中获得所述一个或多个样品光谱包括获得要用于开发和/或修饰一个或多个分类模型和/或文库的一个或多个参考样品光谱。88.如前述权利要求中任一项所述的方法，包括在分析所述一个或多个样品光谱之前预处理所述一个或多个样品光谱。89.如权利要求88所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱由预处理电路进行。90.如权利要求89所述的方法，其中所述预处理电路形成光谱仪的一部分或耦合到光谱仪。91.如权利要求88至90中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括组合多个获得的样品光谱或其部分。92.如权利要求91所述的方法，其中组合所述多个获得的样品光谱包括所述多个光谱或其部分的级联、求和、平均、分位数或其他统计特性。93.如权利要求92所述的方法，其中所述平均是所述多个光谱或其部分的平均值或中位值平均值。94.如权利要求88至93中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括背景减除处理。95.如权利要求94所述的方法，其中所述背景减除处理包括获得一个或多个背景噪音分布图，并从所述一个或多个样品光谱中减除所述一个或多个背景噪音分布图，以产生一个或多个背景减除的样品光谱。96.如权利要求95所述的方法，其中从所述一个或多个样品光谱本身导出所述一个或多个背景噪音分布图。97.如权利要求95所述的方法，其中从除了所述样品光谱本身之外的一个或多个背景参考样品光谱导出所述一个或多个背景噪音分布图。98.如权利要求97所述的方法，其中所述一个或多个背景噪音分布图包括一个或多个样品类别的每一类的一个或多个背景噪音分布图。99.如权利要求97或98所述的方法，其中所述一个或多个背景噪音分布图存储在电子存储器中。100.如权利要求99所述的方法，其中所述电子存储器形成光谱仪的一部分或耦合到光谱仪。101.一种光谱分析方法，任选地如前述权利要求中任一项所述，其包括：获得一个或多个气溶胶、烟雾或蒸汽样品的一个或多个背景参考样品光谱；导出所述一个或多个背景参考样品光谱的一个或多个背景噪音分布图，其中所述一个或多个背景噪音分布图包括一个或多个气溶胶、烟雾或蒸汽样品类别的每一类的一个或多个背景噪音分布图；和将所述一个或多个背景噪音剖面存储在电子存储器中以供在预处理和分析从与所述一个或多个气溶胶、烟雾或蒸汽样品不同的气溶胶、烟雾或蒸汽样品获得的一个或多个样品光谱时使用。102.如权利要求97至101中任一项所述的方法，包括使用所述一个或多个背景噪音分布图来对所述一个或多个背景参考光谱进行背景减除处理，以便提供一个或多个背景减除的参考光谱。103.如权利要求102所述的方法，包括使用所述一个或多个背景减除的参考光谱开发分类模型和/或文库。104.一种光谱分析方法，任选地如前述权利要求中任一项所述，其包括：获得气溶胶、烟雾或蒸汽样品的一个或多个样品光谱；预处理所述一个或多个样品光谱，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括背景减除处理，其中所述背景减除处理包括从电子存储器中检索一个或多个背景噪音分布图和从所述一个或多个样品光谱中减除所述一个或多个背景噪音分布图，以产生一个或多个背景减除的样品光谱，其中所述一个或多个背景噪音分布图从针对与所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品不同的一个或多个气溶胶、烟雾或蒸气样品获得的一个或多个背景参考样品光谱导出，并且其中所述一个或多个背景噪音分布图包括一个或多个气溶胶、烟雾或蒸汽样品类别的每一类的一个或多个背景噪音分布图；和分析所述一个或多个背景减除的样品光谱，以便对所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品进行分类。105.如权利要求97至104中任一项所述的方法，其中所述一个或多个背景噪音分布图包括一个或多个归一化的背景噪音分布图。106.如权利要求105所述的方法，其中所述一个或多个背景噪音分布图基于所述一个或多个背景参考样品光谱或其部分的统计特性来进行归一化。107.如权利要求106所述的方法，其中所述统计特性是基于所述一个或多个背景参考样品光谱或其部分的总离子电流(TIC)、基峰强度、平均强度值或分位数。108.如权利要求107所述的方法，其中所述平均强度是所述一个或多个样品光谱或其部分的平均值或中位值平均值。109.如权利要求105至108中任一项所述的方法，其中所述一个或多个归一化的背景噪音分布图在对所述一个或多个样品光谱进行背景减除处理之前被适当地比例化和/或偏移，以对应于所述一个或多个样品光谱。110.如权利要求109所述的方法，其中基于所述一个或多个样品光谱或其部分的统计特性，对所述一个或多个归一化的背景噪音分布图进行比例化和/或偏移。111.如权利要求110所述的方法，其中所述统计特性基于所述一个或多个样品光谱或其部分的总离子电流(TIC)、基峰强度、平均强度值或分位数。112.如权利要求111所述的方法，其中所述平均强度是所述一个或多个样品光谱或其部分的平均值或中位值平均值。113.如权利要求105至108中任一项所述的方法，其中所述一个或多个样品光谱在对一个或多个样品光谱进行背景减除处理之前被适当地归一化，以便对应于所述归一化的背景噪音分布图。114.如权利要求113所述的方法，其中所述一个或多个样品光谱基于所述一个或多个样品光谱或其部分的统计特性来归一化。115.如权利要求114所述的方法，其中所述统计特性基于所述一个或多个样品光谱或其部分的总离子电流(TIC)、基峰强度、平均强度值或分位数。116.如权利要求115所述的方法，其中所述平均强度是所述一个或多个样品光谱或其部分的平均值或中位值平均值。117.如权利要求97至116中任一项所述的方法，其中使用所述一个或多个背景噪音分布图中的每一个对所述一个或多个样品光谱进行背景减除处理，以产生一个或多个气溶胶、烟雾或蒸汽样品类别的每一类的一个或多个背景减除的样品光谱。118.如权利要求117所述的方法，其中分析所述一个或多个样品光谱包括分析所述一个或多个背景减除的样品光谱中的每一个，以便为一个或多个气溶胶、烟雾或蒸汽样品类别的每一类提供距离、分类评分或概率。119.如权利要求118所述的方法，其中每个距离、分类评分或概率表明所述气溶胶、烟雾或蒸气样品属于气溶胶、烟雾或蒸汽样品类别的似然度，所述样品类别与用于产生背景减除的样品光谱的一个或多个背景噪音分布图有关。120.如权利要求118或119所述的方法，其中所述气溶胶、烟雾或蒸汽样品分类为具有小于阈值距离或至少阈值分类评分或概率和/或具有最低距离或最高分类评分或概率的一个或多个气溶胶、烟雾或蒸汽样品类别。121.如权利要求118-120中任一项所述的方法，其中使用利用所述一个或多个背景参考光谱开发的分类模型和/或文库提供所述距离、分类评分或概率，所述一个或多个背景参考光谱用于导出所述一个或多个背景噪音分布图。122.如权利要求121所述的方法，其中使用所述一个或多个背景噪音分布图对所述一个或多个背景参考光谱进行背景减除处理，以便在使用所述一个或多个背景减除的参考光谱来建立所述分类模型和/或文库之前提供一个或多个背景减除的参考光谱。123.如权利要求95-122中任一项所述的方法，其中通过在所述一个或多个样品光谱上平移窗口或通过将所述一个或多个样品光谱中的每一个划分为多个窗口来导出每个背景噪音分布图。124.如权利要求123所述的方法，其中所述窗口或每个窗口对应于特定范围的时间或基于时间的值。125.如权利要求123或124所述的方法，其中所述窗口或每个窗口具有的宽度相当于以Da或Th(Da/e)为单位的宽度，所述宽度的范围选自下组，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥5；(ii)5-10；(iii)10-25；(iv)25-50；(v)50-100；(vi)100-250；(vii)250-500；和(viii)≤或≥500。126.如权利要求95-125中任一项所述的方法，其中每个背景噪音分布图是通过将所述一个或多个样品光谱中的每一个划分成多个段而导出。127.如权利要求126所述的方法，其中所述段各自对应于特定范围的时间或基于时间的值。128.如权利要求126或127所述的方法，其中所述段各自具有的宽度相当于以Da或Th(Da/e)为单位的宽度，所述宽度的范围选自下组，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥0.5；(ii)0.5-1；(iii)1-2.5；(iv)2.5-5；(v)5-10；(vi)10-25；(vii)25-50；和(viii)≤或≥50。129.如权利要求95-128中任一项所述的方法，其中每个背景噪音分布图是通过将所述一个或多个样品光谱中的每一个划分成多个次段而导出。130.如权利要求129所述的方法，其中所述次段各自对应于特定范围的时间或基于时间的值。131.如权利要求129或130所述的方法，其中所述次段各自具有的宽度相当于以Da或Th(Da/e)为单位的宽度，所述宽度的范围选自下组，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥0.05；(ii)0.05-0.1；(iii)0.1-0.25；(iv)0.25-0.5；(v)0.5-1；(vi)1-2.5；(vii)2.5-5；和(viii)≤或≥5。132.如权利要求131所述的方法，其中每个第n个次段的所述背景噪音分布图值包括所述第n个次段和对应于所述第n个次段的多个第n个次段的强度值的组合。133.如权利要求132所述的方法，其中所述组合包括所述次段的强度值的求和、平均、分位数或其他统计特性。134.如权利要求133所述的方法，其中所述平均是所述次段的强度值的平均值或中位值平均值。135.如权利要求132-134中任一项所述的方法，其中所述次段的所述背景噪音分布图值和对应的时间或基于时间的值一起形成所述样品光谱的所述背景噪音分布图。136.如权利要求95-135中任一项所述的方法，其中所述一个或多个背景噪音分布图各自从多个样品光谱中导出。137.如权利要求136所述的方法，其中组合所述多个样品光谱，然后针对组合的样品光谱导出背景噪音分布图。138.如权利要求136所述的方法，其中针对所述多个样品光谱中的每一个导出背景噪音分布图，然后组合所述背景噪音分布图。139.如权利要求137或138所述的方法，其中所述组合包括所述样品光谱或背景噪音分布图的求和、平均、分位数或其他统计特性。140.如权利要求139所述的方法，其中所述平均是所述样品光谱或背景噪音分布图的平均值或中位值平均值。141.如权利要求88-140中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括时间值向基于时间的值的转换处理。142.如权利要求141所述的方法，其中所述转换处理包括将时间-强度分组转换为基于时间的值-强度分组。143.如权利要求141或143所述的方法，其中所述转换处理是非线性的。144.如权利要求88-143中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括进行时间校正或基于时间的校正。145.如权利要求144所述的方法，其中所述时间校正或基于时间的校正包括峰对齐处理。146.如权利要求144或145所述的方法，其中所述时间校正或基于时间的校正处理包括校准和/或锁定质量和/或锁定迁移率处理。147.如权利要求146所述的方法，其中所述锁定质量和/或锁定迁移率处理包括提供具有一个或多个已知光谱峰的锁定质量和/或锁定迁移率离子以及多个分析物离子。148.如权利要求147所述的方法，其中所述锁定质量和/或锁定迁移率处理包括使用所述一个或多个已知的光谱峰来校正所述一个或多个样品光谱。149.如权利要求146-148中任一项所述的方法，其中所述锁定处理和/或锁定迁移率包括一点锁定质量和/或锁定迁移率校正或两点锁定质量和/或锁定迁移率校正。150.如权利要求88-149中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括归一化和/或偏移和/或比例化所述一个或多个样品光谱的所述强度值。151.如权利要求150所述的方法，其中所述一个或多个样品光谱的所述强度值被基于所述一个或多个样品光谱或其部分的统计特性来归一化和/或偏移和/或比例化。152.如权利要求151所述的方法，其中所述统计特性基于所述一个或多个样品光谱或其部分的总离子电流(TIC)、基峰强度、平均强度值或分位数。153.如权利要求152所述的方法，其中所述平均强度是所述一个或多个样品光谱或其部分的平均值或中位值平均值。154.如权利要求151-153中任一项所述的方法，其中对于所述一个或多个样品光谱的不同部分，所述归一化和/或偏移和/或比例化处理是不同的。155.如权利要求151-154中任一项所述的方法，其中归一化和/或偏移和/或比例化处理根据归一化和/或偏移和/或比例化函数而变化。156.如权利要求151-155中任一项所述的方法，其中所述一个或多个样品光谱的不同部分分别经受不同的归一化和/或偏移和/或比例化处理，然后再重新组合。157.权利要求88-156中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括对所述一个或多个样品光谱中的所述强度值应用函数。158.如权利要求157所述的方法，其中所述函数是非线性的159.如权利要求157或158所述的方法，其中所述函数包括差异稳定函数，所述差异稳定函数基本上去除了所述一个或多个样品光谱中的强度差异和强度之间的相关性。160.如权利要求157-159中任一项所述的方法，其中所述函数增强所述一个或多个样品光谱中的一个或多个特定区域。161.如权利要求160所述的方法，其中所述一个或多个特定区域是被鉴定为具有相对较低强度差异的区域。162.如权利要求160或161所述的方法，其中所述一个或多个特定区域是被鉴定为具有相对较低强度的区域。163.如权利要求157-162中任一项所述的方法，其中所述函数减少所述一个或多个样品光谱中的一个或多个特定的其他区域。164.如权利要求163所述的方法，其中所述一个或多个特定的其他区域是被鉴定为具有相对较高强度差异的区域。165.如权利要求163或164所述的方法，其中所述一个或多个特定的其他区域是被鉴定为具有相对较高强度的区域。166.如权利要求157-165中任一项所述的方法，其中所述函数应用归一化和/或偏移和/或比例化。167.如权利要求88-166中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括保留和/或选择所述一个或多个样品光谱的一个或多个部分，以进行基于时间或基于时间的值的进一步预处理和/或分析。168.如权利要求88-167中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括保留和/或选择所述一个或多个样品光谱的一个或多个部分，其相当于以Da或Th(Da/e)为单位的质量或质荷比，所述质量或质荷比在选自下组的范围内，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥200；(ii)200-400；(iii)400-600；(iv)600-800；(v)800-1000；(vi)1000-1200；(vii)1200-1400；(viii)1400-1600；(ix)1600-1800；(x)1800-2000；和(xi)≤或≥2000。169.如权利要求88-168中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括从基于时间或基于时间的值的进一步预处理和/或分析丢弃和/或忽略所述一个或多个样品光谱的一个或多个部分，任选地包括丢弃和/或忽略已知包括：一个或多个锁定质量和/或锁定迁移率峰值；和/或背景离子的一个或多个峰的所述一个或多个样品光谱的一个或多个部分。170.如权利要求88-169中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括丢弃和/或忽略所述一个或多个样品光谱的一个或多个部分，其相当于以Da或Th(Da/e)为单位的质量或质荷比范围，所述质量或质荷比范围在选自下组的一个或多个范围内，所述组由以下各项组成：(i)≤或≥200；(ii)200-400；(iii)400-600；(iv)600-800；(v)800-1000；(vi)1000-1200；(vii)1200-1400；(viii)1400-1600；(ix)1600-1800；(x)1800-2000；和(xi)≤或≥2000。171.如权利要求88-170中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括过滤处理和/或平滑处理。172.如权利要求171所述的方法，其中所述过滤处理和/或平滑处理包括Savitzky-Golay处理。173.如权利要求88-172中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括数据缩减处理。174.如权利要求88-173中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括阈值处理。175.如权利要求174所述的方法，其中所述阈值处理包括保留高于强度阈值或强度阈值函数的所述一个或多个样品光谱的一个或多个部分，一个或多个部分。176.如权利要求174或175所述的方法，其中所述阈值处理包括丢弃和/或忽略低于强度阈值或强度阈值函数的所述一个或多个样品光谱的一个或多个部分。177.如权利要求174或176所述的方法，其中所述强度阈值或强度阈值函数基于所述一个或多个样品光谱或其部分的统计特性。178.如权利要求177所述的方法，其中所述统计特性基于所述一个或多个样品光谱或其部分的总离子电流(TIC)、基峰强度、平均强度值或分位数。179.如权利要求178所述的方法，其中所述平均强度是所述一个或多个样品光谱或其部分的平均值或中位值平均值。180.如权利要求88-179中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括峰检测/选择处理。181.如权利要求180所述的方法，其中所述峰检测/选择处理包括找到所述一个或多个样品光谱的梯度或二阶导数，并且使用梯度阈值或二阶导数阈值和/或过零点，以便鉴定峰上升沿和/或下降沿和/或峰转折点或最大值。182.如权利要求180或181所述的方法，其中所述峰检测/选择处理包括概率峰检测/选择处理。183.如权利要求180-182中任一项所述的方法，其中所述峰检测处理包括USDA(美国农业部)峰检测处理。184.如权利要求180-183中任一项所述的方法，其中所述峰检测/选择处理包括产生一个或多个峰匹配评分。185.如权利要求184所述的方法，其中基于所述一个或多个峰匹配评分来选择所述一个或多个峰。186.如权利要求88-185中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括分离同位素处理。187.一种光谱分析方法，任选地如前述权利要求中任一项所述，其包括：获得气溶胶、烟雾或蒸汽样品的一个或多个样品光谱；预处理所述一个或多个样品光谱，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括分离同位素处理；和分析一个或多个经预处理的样品光谱，以便对所述气溶胶、烟雾或蒸气样品进行分类，其中分析所述一个或多个样品光谱包括基于多变量和/或文库的分析。188.权利要求186或187所述的方法，其中所述分离同位素处理包括在所述一个或多个样品光谱中鉴定一个或多个另外的同位素峰，和/或在或从一个或多个样品光谱中减少或去除所述一个或多个另外的同位素峰。189.如权利要求186、187或188所述的方法，其中所述分离同位素处理包括迭代处理，所述迭代处理任选地包括迭代正演模拟，和/或其中所述分离同位素处理包括概率处理，所述概率处理任选地是贝叶斯推理处理。190.如权利要求186-189中任一项所述的方法，其中所述分离同位素处理包括蒙特卡罗方法。191.如权利要求186-190中任一项所述的方法，其中所述分离同位素处理包括以下中的一个或多个：嵌套取样；大量推论和最大熵。192.如权利要求186-191中任一项所述的方法，其中所述分离同位素处理包括针对理论质量和/或同位素和/或电荷分布，对所述一个或多个样品光谱进行反卷积。193.如权利要求192所述的方法，其中所述理论质量和/或同位素和/或电荷分布从一类气溶胶、烟雾或蒸汽样品的已知和/或典型和/或平均性质导出。194.如权利要求88-193中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括重新面元化处理。195.如权利要求194所述的方法，其中所述重新面元化处理包括在一组多个面元中累积或直方图化离子检测和/或强度值。196.如权利要求194或195所述的方法，其中所述重新面元化处理中的每个面元对应于一个或多个特定范围的时间或基于时间的值。197.如权利要求194-196中任一项所述的方法，其中所述重新面元化处理中的所述面元分别具有的宽度相当于：以Da或Th(Da/e)为单位的宽度，所述宽度在选自下组的范围内，所述组选自以下各项：(i)≤或≥0.01；(ii)0.01-0.05；(iii)0.05-0.25；(iv)0.25-0.5；(v)0.5-1.0；(vi)1.0-2.5；(vii)2.5-5.0；和(viii)≤或≥5.0；和/或以毫秒为单位的宽度，所述宽度在选自下组的范围内，所述组选自以下各项：(i)≤或≥0.01；(ii)0.01-0.05；(iii)0.05-0.25；(iv)0.25-0.5；(v)0.5-1.0；(vi)1.0-2.5；(vii)2.5-5.0；(viii)5.0-10；(ix)10-25；(x)25-50；(xi)50-100；(xii)100-250；(xiii)250-500；(xiv)500-1000；和(xv)≤或≥1000。198.如权利要求194-197中任一项所述的方法，其中所述重新面元化处理中的所述面元宽度根据面元宽度函数而变化。199.如权利要求198所述的方法，其中所述面元宽度函数是非线性的。200.如权利要求88-199中任一项所述的方法，其中预处理所述一个或多个样品光谱包括进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：基思·理查森，史蒂文·德里克·普林格尔，茱莉亚·巴洛格，佐尔坦·塔卡茨，
申请(专利权)人：英国质谱公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB