[发明专利]质谱数据处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种质谱数据处理系统及方法，系统包括客户端和边缘计算装置；客户端安装在数据端上用于向边缘计算装置发送峰提取请求和从边缘计算装置获取峰提取结果；峰提取请求中包括峰提取计算参数和从数据端上提取的质谱数据；边缘计算装置用于利用峰提取计算参数对应的峰提取算法从质谱数据中提取质谱峰，得到峰提取结果。本发明引入了边缘计算装置，极大降低了上传数据的大小，降低了数据中的噪音信息；无需用户切换到不同端(数据端、本地服务器、云服务器)进行操作，使用方便灵活；适合于从数据端到云端或者本地服务器端的数据快速传输，从而减轻云端或者本地服务器后续计算的处理压力。

技术领域

本申请涉及一种质谱数据处理系统及方法，具体为一种支持质谱数据边缘计算的处理系统及方法，属于边缘计算技术领域。

背景技术

质谱仪是用来进行分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。质谱仪可以单独使用，也可以和分离工具如色谱仪、电泳仪和离子迁移仪联用以获得更为强大的分离与检测能力。

质谱仪对样本分析后，可以得到离子的质荷比信息(m/z信息)以及其他辅助信息如保留时间信息等。因为样本复杂，数据采集过程中将产生大量的噪音信号，导致即使是单个数据，所采集的质谱数据也可能很大。常规质谱仪得到的每个数据大小从数个Megabyte到数百个Gigabyte不等。当样本量大时，即使进行本地化计算，原始数据的传输和处理也均会对数据处理系统产生挑战。

与单机本地化计算模式相比，质谱数据的远程云计算具有协同、共享等诸多优点。但是，完整的质谱数据上传到云端服务器，会产生巨大的传输压力，导致传输时间过长。同时在云端产生大的存储与计算压力，导致用户增加计算和时间成本。因为不同实验室匹配的质谱数据处理服务器性能不一，直接利用软件对数据进行预处理上传，或存在部分服务器难以满足硬件配置的问题，或存在软件和硬件之间存在优化才能发挥性能的问题，导致单纯使用软件无法满足大量质谱用户的需求。对数据进行压缩也是一种解决上述问题的方案，但通用的无损压缩技术无法有效降低质谱数据体积，也无法减轻服务器端的数据处理压力，反而增加了本地执行压缩的时间和服务端的解压时间。

为克服上述挑战，需要开发创新的数据预处理装置与方法，特别是满足云端规模化数据的快速、准确处理需求的数据预处理装置与方法。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种质谱数据处理系统及方法，以解决现有技术中质谱数据噪音多、数据量大，增加后续云端或者本地服务器的数据处理压力的技术问题。

本发明的第一实施例公开了一种质谱数据处理系统，包括客户端和边缘计算装置；

所述客户端安装在数据端上，用于向所述边缘计算装置发送峰提取请求和从所述边缘计算装置获取峰提取结果；所述峰提取请求中包括峰提取计算参数和从所述数据端上提取的质谱数据；

所述边缘计算装置，用于利用所述峰提取计算参数对应的峰提取算法从所述质谱数据中提取质谱峰，得到峰提取结果。

上述数据端可以是用于产生质谱数据的质谱仪，也可以是存储有质谱数据的其他装置；其中质谱数据包括记录质谱信号的数据流、原始质谱文件和转化后的标准质谱文件；原始质谱文件包括但不限于.d格式和.raw格式的文件、标准质谱文件包括但不限于.mzXML和.mzML格式的文件。

上述边缘计算装置设置在数据端侧，作为专属的数据预处理服务器，由性能适配的软硬件组成，可与不同规格的电脑或服务器搭配使用。因为本发明的边缘计算装置为专属的数据预处理服务器，故其尺寸可以比一般的台式电脑或服务器小，也不必搭配无关的软件或硬件。

优选地，上述边缘计算装置包括管理单元、计算单元和存储单元；

所述管理单元，用于将接收的所述峰提取请求发送至所述计算单元，并控制所述存储单元存储所述计算单元输出的峰提取结果；