本发明专利技术提供了一种高分辨率熔解曲线Tm值确定方法、装置及电子设备，涉及PCR检测技术领域，本发明专利技术在确定熔解曲线Tm值时，先求取PCR板每个反应孔的熔解曲线对应的高阶导数曲线；然后基于每条熔解曲线对应的高阶导数曲线，确定相应熔解曲线的初始Tm值；最后通过对各条熔解曲线对应的所有初始Tm值进行聚类分析，确定每条熔解曲线的目标Tm值。这样采用高阶导数法(即求取高阶导数曲线)确定熔解曲线的初始Tm值，提高了熔点峰的分辨率，然后采用聚类分析方法确定目标Tm值，缓解了采用高阶导数法带来的信噪比下降问题，从而实现了高分辨率熔解曲线的Tm值分析，易于理解，容易实现。容易实现。容易实现。
【技术实现步骤摘要】
高分辨率熔解曲线Tm值确定方法、装置及电子设备
[0001]本专利技术涉及PCR检测
，尤其是涉及一种高分辨率熔解曲线Tm值确定方法、装置及电子设备。
技术介绍
[0002]高分辨率熔解曲线(High Resolution Melting analysis，简称HRM)是在实时荧光定量PCR(polymerase chain reaction，聚合酶链反应)基础上发展起来的一种新的实时定量新技术，可直接在PCR扩增后进行，无需额外的仪器设备。在对PCR扩增产物升温的过程中，当温度达到解链一半的温度时，荧光染料会大量游离出来，荧光强度会迅速降低，从而在熔解曲线上形成高峰值点，该峰值点对应的温度即为Tm值(也即熔解温度)，而Tm的个数、位置是考察的重点。
[0003]当熔解曲线各峰值点幅值特征明显时，找到Tm值是不难的，比如专利《熔解曲线分析方法以及熔解曲线分析装置》通过直接搜索算法，提供了一种能够自动分析两个温度范围的至少一个中是否存在峰值的熔解曲线分析方法。但当熔解曲线分辨率要求较高时，比如，大约84％的人类单碱基突变中，A:T与G:C的突变导致Tm值仅存在1℃的差异，此时常规熔解曲线分析方法难以有效解决，需进行检测分辨率达到0.1℃
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1℃的高分辨率熔解曲线分析。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种高分辨率熔解曲线Tm值确定方法、装置及电子设备，以实现高分辨率熔解曲线的Tm值分析。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种高分辨率熔解曲线Tm值确定方法，包括：
[0006]求取PCR板每个反应孔的熔解曲线对应的高阶导数曲线；
[0007]基于每条所述熔解曲线对应的高阶导数曲线，确定相应熔解曲线的初始Tm值；
[0008]通过对各条所述熔解曲线对应的所有初始Tm值进行聚类分析，确定每条所述熔解曲线的目标Tm值。
[0009]进一步地，所述求取PCR板每个反应孔的熔解曲线对应的高阶导数曲线，包括：
[0010]对每条所述熔解曲线进行平滑去噪处理，得到平滑后的熔解曲线；
[0011]基于Savitzky Golay求导方法求取每条所述平滑后的熔解曲线的高阶导数，得到相应熔解曲线对应的高阶导数曲线；其中，所述高阶导数曲线的阶数包括二阶或四阶。
[0012]进一步地，所述对每条所述熔解曲线进行平滑去噪处理，得到平滑后的熔解曲线，包括：
[0013]利用小波去噪方法去除每条所述熔解曲线中的高频杂波，得到平滑后的熔解曲线。
[0014]进一步地，所述基于Savitzky Golay求导方法求取每条所述平滑后的熔解曲线的高阶导数，得到相应熔解曲线对应的高阶导数曲线，包括：
[0015]利用Savitzky
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Golay滤波拟合法，确定每条所述平滑后的熔解曲线对应的求导参数；其中，所述求导参数包括最高决定系数的窗口大小和多项式阶次；
[0016]基于相应的求导参数，利用Savitzky Golay求导方法求取每条所述平滑后的熔解曲线的高阶导数，得到相应熔解曲线对应的高阶导数曲线。
[0017]进一步地，所述基于每条所述熔解曲线对应的高阶导数曲线，确定相应熔解曲线的初始Tm值，包括：
[0018]对于每条所述熔解曲线，根据该熔解曲线对应的高阶导数曲线及所述高阶导数曲线的阶数，确定该熔解曲线的至少一个初始熔点峰；
[0019]利用预设算法对该熔解曲线的各个初始熔点峰进行筛选，得到该熔解曲线的初始Tm值；其中，所述预设算法包括峰谷法、基线法或峰零法。
[0020]进一步地，所述预设算法为峰谷法；所述利用预设算法对该熔解曲线的各个初始熔点峰进行筛选，得到该熔解曲线的初始Tm值，包括：
[0021]根据该熔解曲线对应的高阶导数曲线，确定该熔解曲线的每个初始熔点峰对应的峰谷值；
[0022]从该熔解曲线的各个初始熔点峰中筛选出目标熔点峰；其中，所述目标熔点峰对应的峰谷值大于或等于给定阈值；
[0023]将所述目标熔点峰确定为该熔解曲线的初始Tm值。
[0024]进一步地，所述通过对各条所述熔解曲线对应的所有初始Tm值进行聚类分析，确定每条所述熔解曲线的目标Tm值，包括：
[0025]对各条所述熔解曲线对应的所有初始Tm值进行自适应聚类分析，得到最优类别数；其中，所述最优类别数对应的轮廓系数最大；
[0026]基于所述最优类别数，对各条所述熔解曲线对应的所有初始Tm值进行聚类分析，得到至少一个聚类中心；
[0027]基于各个所述聚类中心和每条所述熔解曲线的初始Tm值，确定每条所述熔解曲线的目标Tm值。
[0028]进一步地，所述基于各个所述聚类中心和每条所述熔解曲线的初始Tm值，确定每条所述熔解曲线的目标Tm值，包括：
[0029]基于各个所述聚类中心和每条所述熔解曲线的初始Tm值，确定每条所述熔解曲线的待选Tm值；其中，所述熔解曲线的待选Tm值为在各个所述聚类中心的预设范围内寻找到的该熔解曲线的初始Tm值；
[0030]从每条所述熔解曲线的待选Tm值中筛选出满足预设条件的目标Tm值；其中，所述预设条件包括对于只有一个待选Tm值的第一类熔解曲线，所述第一类熔解曲线在其目标Tm值处存在极大值，对于至少存在两个待选Tm值的第二类熔解曲线，所述第二类熔解曲线在一个目标Tm值处存在具有最大幅值的极大值，所述第二类熔解曲线的其他Tm值对应的幅值不小于所述最大幅值的预设百分比，所述其他Tm值包括除最大幅值对应的目标Tm值外的目标Tm值。
[0031]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种高分辨率熔解曲线Tm值确定装置，包括：
[0032]导数求取模块，用于求取PCR板每个反应孔的熔解曲线对应的高阶导数曲线；
[0033]第一确定模块，用于基于每条所述熔解曲线对应的高阶导数曲线，确定相应熔解
曲线的初始Tm值；
[0034]第二确定模块，用于通过对各条所述熔解曲线对应的所有初始Tm值进行聚类分析，确定每条所述熔解曲线的目标Tm值。
[0035]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的高分辨率熔解曲线Tm值确定方法。
[0036]本专利技术实施例提供的高分辨率熔解曲线Tm值确定方法、装置及电子设备，在确定熔解曲线Tm值时，先求取PCR板每个反应孔的熔解曲线对应的高阶导数曲线；然后基于每条熔解曲线对应的高阶导数曲线，确定相应熔解曲线的初始Tm值；最后通过对各条熔解曲线对应的所有初始Tm值进行聚类分析，确定每条熔解曲线的目标Tm值。这样采用高阶导数法(即求取高阶导数曲线)确定熔解曲线的初始Tm值，提高了熔点峰的分辨率，然后采用聚类分析方法确定目标Tm值，缓解了采用高阶导数法带来的信噪比下降问题，从而实现了高分辨率熔解曲线的Tm值分析，易于理解，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高分辨率熔解曲线Tm值确定方法，其特征在于，包括：求取PCR板每个反应孔的熔解曲线对应的高阶导数曲线；基于每条所述熔解曲线对应的高阶导数曲线，确定相应熔解曲线的初始Tm值；通过对各条所述熔解曲线对应的所有初始Tm值进行聚类分析，确定每条所述熔解曲线的目标Tm值。2.根据权利要求1所述的高分辨率熔解曲线Tm值确定方法，其特征在于，所述求取PCR板每个反应孔的熔解曲线对应的高阶导数曲线，包括：对每条所述熔解曲线进行平滑去噪处理，得到平滑后的熔解曲线；基于Savitzky Golay求导方法求取每条所述平滑后的熔解曲线的高阶导数，得到相应熔解曲线对应的高阶导数曲线；其中，所述高阶导数曲线的阶数包括二阶或四阶。3.根据权利要求2所述的高分辨率熔解曲线Tm值确定方法，其特征在于，所述对每条所述熔解曲线进行平滑去噪处理，得到平滑后的熔解曲线，包括：利用小波去噪方法去除每条所述熔解曲线中的高频杂波，得到平滑后的熔解曲线。4.根据权利要求2所述的高分辨率熔解曲线Tm值确定方法，其特征在于，所述基于Savitzky Golay求导方法求取每条所述平滑后的熔解曲线的高阶导数，得到相应熔解曲线对应的高阶导数曲线，包括：利用Savitzky
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Golay滤波拟合法，确定每条所述平滑后的熔解曲线对应的求导参数；其中，所述求导参数包括最高决定系数的窗口大小和多项式阶次；基于相应的求导参数，利用Savitzky Golay求导方法求取每条所述平滑后的熔解曲线的高阶导数，得到相应熔解曲线对应的高阶导数曲线。5.根据权利要求1所述的高分辨率熔解曲线Tm值确定方法，其特征在于，所述基于每条所述熔解曲线对应的高阶导数曲线，确定相应熔解曲线的初始Tm值，包括：对于每条所述熔解曲线，根据该熔解曲线对应的高阶导数曲线及所述高阶导数曲线的阶数，确定该熔解曲线的至少一个初始熔点峰；利用预设算法对该熔解曲线的各个初始熔点峰进行筛选，得到该熔解曲线的初始Tm值；其中，所述预设算法包括峰谷法、基线法或峰零法。6.根据权利要求5所述的高分辨率熔解曲线Tm值确定方法，其特征在于，所述预设算法为峰谷法；所述利用预设算法对该熔解曲线的各个初始熔点峰进行筛选，得到该熔解曲线的初始Tm值，包括：根据该熔解曲线对应的高阶导数曲线，确定该熔解曲线的每个初始熔...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨智，李冬，余海，贺贤汉，
申请(专利权)人：杭州博日科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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