[发明专利]存储来自用于生产化学、制药、生物制药和/或生物产品的过程的数据

说明书

各方面涉及一种用于存储从生产化学、制药、生物制药和/或生物产品的过程确定的离散时间数据的异构序列的计算机实现方法、计算机程序和系统。方法包括接收离散时间数据，离散时间数据包括来自第一科学仪器的第一数据，第一数据包括对应于第一数字信号的第一时间戳。方法还包括从第二科学仪器接收第二数据，第二数据包括对应于第二数字信号的第二时间戳。第一科学仪器不同于第二科学仪器。方法还包括：将第一数据和第一元数据存储在数据库的第一记录中。第一记录包括具有第一数据类型的第一强度字段和具有第二数据类型的第一描述符字段。方法还包括：将第二数据和第二元数据存储在数据库的第二记录中。第二记录包括具有第一数据类型的第二强度字段和具有第二数据类型的第二描述符字段。第一元数据包括第一标识符并且第二元数据包括第二标识符。当第一数据包括第一数字信号的第一强度和第一描述符时，存储第一数据还包括：将第一强度存储在第一强度字段中，以及将第一描述符存储在第一描述符字段中。当第二数据包括第二数字信号的第二强度和第二描述符时，存储第二数据还包括：将第二强度存储在第二强度字段中，以及将第二描述符存储在第二描述符字段中。

技术领域

本公开涉及控制并监测用于生产化学、药物、生物药物和/或生物产品的过程。更具体地，本公开涉及存储从所述过程确定的离散时间数据的异构序列。本公开还涉及通过共用接口(即能够查询所有所存储数据的单个接口)查询所存储数据。

背景技术

持续过程验证(CPV)可以是指收集并分析生产成分和过程数据，以确保过程输出在指定的质量限制或关键性能指标内。更具体地，CPV可以用于制药和/或生物制药行业的过程验证。CPV可以确保在过程的整个执行中对过程进行控制，并且可以帮助识别并消除过程不一致。CPV可以包括多变量统计分析、异常值事件的识别和用于促进一致的过程性能的其他技术。因此，可以从所执行的每个过程收集大量数据。数据可以是多样的，特别是因为数据可以从多种科学仪器(例如，装置或机器)收集。

可以期望不仅存储单个测量结果，诸如与特定时间戳(即，时间点)相关联的温度或pH测量结果，而且还存储与给定时间戳相关联的数千、数万或甚至超过十万个数据点。与单个时间戳相关联的大量测量可以在光谱测量(例如，拉曼光谱或质谱)或生物序列数据(例如，基因表达测量)的上下文中发生。特别地，在拉曼光谱的上下文中，以高频获取数千个数据点。此外，高分辨率质谱(例如，使用液相色谱与轨道阱质谱仪联用)每次采集可以产生数十万个数据点。此外，表面增强拉曼光谱(SERS)可以特别适用于浓度低于0.5％的分析物。然而，这些和其他敏感的光谱技术可能难以重复实施，并且可需要进一步校准或化学计量评估。因此，当存储数据时，采样不一致可能会造成困难，特别是因为在多次观测的不同波长处可能出现对应的强度。

也可以期望存储与过程相关联的媒体信息，诸如图像、视频或图表。例如，可以期望存储显微镜图像，即，使用显微镜拍摄的图像。此外，机器学习(例如，深度学习)可以用于图像处理以便监测生物反应器(例如，发酵罐)中的细胞。因此，可以期望提供一种数据库系统或数据库管理系统，其能够处理在监测和控制过程时生成的数据。特别地，系统能够处理由各种不同科学仪器提供的多样测量数据。此外，可以期望提供用于查询来源于过程的所有数据的共用查询接口。

常规地，使用时间序列数据库或多个时间序列数据库来存储过程数据。可以优化时间序列数据库以处理时间序列数据，即，按时间索引的数据点序列。时间序列数据库可以使用专门的算法(例如，Facebook Gorilla)或使用关系数据库来实现。时间序列数据库可以支持结构化查询语言(SQL)查询。此外，时间序列数据库可以使用预定义模式来实现。时间序列数据库的附加示例是extremeDB、Apache Druid、IBM Informix时间序列。此外或替代地，常规方法可以包括操作历史数据库(historian)。操作历史数据库也可被称为数据历史数据库或过程历史数据库。操作历史数据库能够有效地存储并检索来自时间序列数据库的数据。操作历史数据库记录可以包括传感器数据(诸如温度、流率、流体或压力水平、来自离散水平传感器的读数以及电机是否打开或关闭)，以及质量保证数据、警报和聚合数据(诸如移动平均数或标准差)。数据可以被加时间戳并以机器可读格式编目。