[发明专利]基于MALDI-TOF质谱数据鉴定细菌混合样品的算法

权利要求书

1.一种基于MALDI-TOF质谱数据鉴定细菌混合样品的算法，其特征在于，该算法包括以下步骤：(1)利用参考数据库中的候选图谱合成模拟混合图谱；(2)评价实验图谱与模拟混合图谱的相似度，选出最可能匹配结果；(3)利用随机图谱模型法计算错误检出率；

利用参考数据库中的候选图谱合成模拟混合图谱包括以下步骤：

(1)将实验图谱与候选参考图谱进行峰对齐，得到峰强度矩阵；

(2)将实验图谱s_m的峰强度视为候选参考图谱s_i对应的峰强度的非负线性组合

应用非负线性最小二乘法求解各组分的系数c_i；

(3)根据最小二乘法结果合成模拟混合图谱。

2.根据权利要求1所述的基于MALDI-TOF质谱数据鉴定细菌混合样品的算法，其特征在于，所述随机图谱模型法包括以下步骤：

(1)将参考数据库中全部图谱的所有谱峰混合在一起，随机选取特定数量的谱峰，构成模拟随机图谱s_r；

(2)将匹配结果中的一种组分j替换为s_r，得到随机混合图谱s_j^m

(3)计算大量随机混合图谱与真实实验图谱间的相似度及其分布，将该匹配结果中的组分j的错误检出率值定义为：在该分布中相似度得分高于实验图谱搜库匹配结果的相似度得分的模拟随机图谱占全部模拟随机图谱的比例，如果错误检出率低于给定的显著性水平，则称该实验图谱的搜库匹配结果中的组分j可通过随机图谱模型检验。

3.根据权利要求1所述的基于MALDI-TOF质谱数据鉴定细菌混合样品的算法，其特征在于，所述的图谱相似度评价方法可为夹角余弦、皮尔森和斯皮尔曼相关系数中的一种。

4.根据权利要求1所述的基于MALDI-TOF质谱数据鉴定细菌混合样品的算法，其特征在于，所述候选参考图谱的选取方法包括以下步骤：

(1)将实验图谱与数据库中的参考图谱进行峰对齐；

(2)利用杰卡德相似系数评价实验图谱与参考图谱的共有峰比例

(3)选取与实验图谱共有峰比例最高的一定数量的参考图谱，作为候选图谱。

5.根据权利要求1所述的基于MALDI-TOF质谱数据鉴定细菌混合样品的算法，其特征在于，所述峰对齐的方法包括以下步骤：

(1)计算两个峰之间的距离，对于不同图谱中的峰，其距离为

对于相同图谱中的峰，其距离为1；

(2)利用凝聚层次聚类将峰合并为簇，聚类停止条件为任意两簇间距离大于指定的容差值，同一簇中的峰视为对齐的峰。

6.根据权利要求5所述的基于MALDI-TOF质谱数据鉴定细菌混合样品的算法，其特征在于，所用的实验谱图可为多张重复性实验图谱的合并图谱，合并图谱由峰对齐方法得到。