用于确定生物响应曲线的基线测量的系统和方法.pdf

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1、10申请公布号CN104093351A43申请公布日20141008CN104093351A21申请号201280068400522申请日2012112713/308,02120111130USA61B5/00200601G06F19/0020110171申请人分子装置有限公司地址美国加利福尼亚州72发明人卡洛斯埃德温富内斯埃文F克伦威尔74专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人陈源顾丽波54发明名称用于确定生物响应曲线的基线测量的系统和方法57摘要本发明提供了一种用于确定生物响应曲线的基线测量的系统。求导模块根据生物响应曲线确定导数响应曲线。波峰识别模块对导数响应曲线进。

2、行搜索从而识别生物响应曲线中的波峰。引导基线识别模块对导数响应曲线进行搜索从而识别波峰的开始位置，并且识别生物响应曲线中的引导基线。至少部分地根据波峰的开始位置识别引导基线。基线确定模块至少部分地根据与波峰相关联的引导基线确定生物响应曲线的基线测量。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014072986PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0666242012112787PCT国际申请的公布数据WO2013/082010EN2013060651INTCL权利要求书3页说明书9页附图7页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书9页附图7页10申请公。

3、布号CN104093351ACN104093351A1/3页21一种计算机执行的确定生物响应曲线的基线测量的方法，包括根据生物响应曲线确定导数响应曲线；对导数响应曲线进行搜索从而识别生物响应曲线中的波峰；对导数响应曲线进行搜索从而识别波峰的开始位置；识别生物响应曲线中的引导基线，该引导基线与波峰相关联，并且至少部分地根据波峰的开始位置识别引导基线；以及至少部分地根据与波峰相关联的引导基线确定生物响应曲线的基线测量。2如权利要求1所述的计算机执行的方法，其中对导数响应曲线进行搜索从而识别生物响应曲线中的波峰还包括以从左到右的方向对导数响应曲线进行扫描；确定导数响应曲线的符号从正变为负；以及至少部。

4、分地根据导数响应曲线的符号从正变为负来识别生物响应曲线中的波峰。3如权利要求2所述的计算机执行的方法，其中的导数响应曲线包括多个样本点，这些样本点分别与正或负符号相关联，确定导数响应曲线的符号从正变为负还包括将一个样本点的符号与右侧相邻样本点的符号进行对比；确定该样本点的符号为正；确定右侧相邻样本点的符号为负；以及将该样本点识别为生物响应曲线中与波峰相关联的样本点。4如权利要求2所述的计算机执行的方法，还包括确定振幅阈值；将所识别的波峰的振幅与振幅阈值进行对比；确定所识别的波峰与生物响应曲线中的动作电位相关联，其中所识别的波峰的振幅至少等于振幅阈值；以及确定所识别的波峰不与生物响应曲线中的动作。

5、电位相关联，其中所识别的波峰的振幅不是至少等于振幅阈值。5如权利要求1所述的计算机执行的方法，其中对导数响应曲线进行搜索从而识别波峰的开始位置还包括以从右到左的方向对导数响应曲线进行扫描；以及至少部分地根据导数响应曲线的导数振幅的最大变化识别波峰的开始位置。6如权利要求5所述的计算机执行的方法，其中的导数响应曲线包括多个样本点，这些样本点分别与导数振幅相关联，识别波峰的开始位置还包括根据分别与一个样本点和左侧相邻样本点相关联的导数振幅之间的差量确定导数振幅的当前变化；确定导数振幅的当前变化是否大于导数振幅的最大变化；作为对确定导数振幅的当前变化大于导数振幅的最大变化的响应，将导数振幅的最大变化。

6、设置为导数振幅的当前变化；以及作为对确定满足停止条件的响应，将与导数振幅的最大变化相关联的样本点识别为波峰的开始位置。7如权利要求1所述的计算机执行的方法，其中的生物响应曲线包括多个样本点，这权利要求书CN104093351A2/3页3些样本点分别与振幅相关联，识别波峰的引导基线还包括识别波峰的开始位置左侧的位于平均窗口中的一个或多个样本点；确定分别与位于平均窗口中的各样本点相关联的振幅的平均振幅；以及至少部分地根据平均振幅识别波峰的引导基线。8如权利要求1所述的计算机执行的方法，还包括对导数响应曲线进行平滑处理，从而降低导数响应曲线中的噪声。9如权利要求1所述的计算机执行的方法，其中的生物响。

7、应曲线包括多个波峰，至少部分地根据分别与所述多个波峰相关联的多个引导基线确定生物响应曲线的基线测量。10如权利要求9所述的计算机执行的方法，其中所述多个波峰分别与生物响应曲线中的多个动作电位相关联，该方法还包括使用生物响应曲线的基线测量对生物响应曲线中的多个动作电位的各自的一个或多个参数进行分析。11一种用于确定生物响应曲线的基线测量的系统，包括求导模块，其根据生物响应曲线确定导数响应曲线；波峰识别模块，其对导数响应曲线进行搜索从而识别生物响应曲线中的波峰；引导基线识别模块，其对导数响应曲线进行搜索从而识别波峰的开始位置，并且识别生物响应曲线中的引导基线，该引导基线与波峰相关联，并且至少部分地。

8、根据波峰的开始位置识别引导基线；以及基线确定模块，其至少部分地根据与波峰相关联的引导基线确定生物响应曲线的基线测量。12如权利要求11所述的系统，其中的波峰识别模块以从左到右的方向对导数响应曲线进行扫描；确定导数响应曲线的符号从正变为负；以及至少部分地根据导数响应曲线的符号从正变为负识别生物响应曲线中的波峰。13如权利要求12所述的系统，其中的导数响应曲线包括多个样本点，这些样本点分别与正或负符号相关联，波峰识别模块将一个样本点的符号与右侧相邻样本点的符号进行对比；响应于确定该样本点的符号为正并且右侧相邻样本点的符号为负，将该样本点识别为生物响应曲线中与波峰相关联的样本点。14如权利要求12所。

9、述的系统，还包括阈值模块确定振幅阈值；将所识别的波峰的振幅与振幅阈值进行对比；确定所识别的波峰与生物响应曲线中的动作电位相关联，其中所识别的波峰的振幅至少等于振幅阈值；以及确定所识别的波峰不与生物响应曲线中的动作电位相关联，其中所识别的波峰的振幅不是至少等于振幅阈值。15如权利要求11所述的系统，其中引导基线识别模块以从右到左的方向对导数响应曲线进行扫描；以及至少部分地根据导数响应曲线的导数振幅的最大变化识别波峰的开始位置。16如权利要求15所述的系统，其中的导数响应曲线包括多个样本点，这些样本点分权利要求书CN104093351A3/3页4别与导数振幅相关联，引导基线识别模块根据分别与一个样。

10、本点和左侧相邻样本点相关联的导数振幅之间的差量确定导数振幅的当前变化；确定导数振幅的当前变化是否大于导数振幅的最大变化；作为对确定导数振幅的当前变化大于导数振幅的最大变化的响应，将导数振幅的最大变化设置为导数振幅的当前变化；以及作为对确定满足停止条件的响应，将与导数振幅的最大变化相关联的样本点识别为波峰的开始位置。17如权利要求11所述的系统，其中的生物响应曲线包括多个样本点，这些样本点分别与振幅相关联，引导基线识别模块识别波峰的开始位置左侧的位于平均窗口中的一个或多个样本点；确定分别与位于平均窗口中的各样本点相关联的振幅的平均振幅；以及至少部分地根据平均振幅识别波峰的引导基线。18如权利要求。

11、11所述的系统，还包括平滑模块，其对导数响应曲线进行平滑处理，从而降低导数响应曲线中的噪声。19如权利要求11所述的系统，其中的生物响应曲线包括多个波峰，至少部分地根据分别与所述多个波峰相关联的多个引导基线确定生物响应曲线的基线测量。20如权利要求19所述的系统，其中所述多个波峰分别与生物响应曲线中的多个动作电位相关联，生物响应曲线的基线测量被提供给动作电位分析模块，从而使用生物响应曲线的基线测量对生物响应曲线中的多个动作电位的各自的一个或多个参数进行分析。权利要求书CN104093351A1/9页5用于确定生物响应曲线的基线测量的系统和方法0001相关申请0002本发明要求于2011年11月。

12、30日提交的申请号为13/308,021的美国专利申请的优先权，在此通过引用将其全部并入本文。技术领域0003本发明涉及细胞检定系统，特别是用于分析生物响应数据的系统。背景技术0004研究员可使用细胞检定筛选系统获取生物响应数据。随后，研究员可将这些生物响应数据绘制在曲线图上从而获得生物响应曲线。生物响应曲线中的波峰和波谷会赋予该曲线独特的形状轮廓。独特形状的生物响应曲线可能导致生物响应发生循环、摆动，或者其振幅发生规则或不规则的变化。生物响应曲线中的波峰可对应于生物检定过程中发生的动作电位。0005通常需要测量生物响应曲线中的动作电位参数。动作电位参数包括例如上升时间、衰退时间和其它形状相关。

13、的参数。为了获得可靠的结果，在测量动作电位参数时使用可靠的基线测量是有益的。基线是生物响应曲线中响应静止的区域。0006图1中展示了实例生物响应曲线100的一部分。在该实例中，生物响应曲线的该部分包括动作电位102。动作电位102包括上升段104，上升段104增长到形成波峰106，随后出现衰退108，衰退108减少到形成波谷110。在该实例中，生物响应曲线100随后随着动作电位102返回到基线112。动作电位102之前的稳定状态区域可被称为动作电位102的引导基线114。0007但是，可靠基线测量的确定是困难的。一种已知的确定基线测量的方法对各动作电位之间的各个波谷进行分析，从而识别出用于计算。

14、基线测量的区域。另一种已知的方法识别出生物响应曲线中的波谷作为生物响应曲线导数中的最大正变化与最大负变化之间的区域。但是，由于可能展现出多样的生物响应曲线形状轮廓，例如，相对于动作电位具有一阶衰退轮廓，动作电位具有二阶衰退轮廓，因此这些方法可能不会产生可靠的基线测量。0008因此，需要新的用于确定可靠基线测量并适合多种生物响应曲线形状轮廓的方法。发明内容0009提供了一种计算机执行的确定生物响应曲线的基线测量的方法。根据生物响应曲线确定导数响应曲线。对导数响应曲线进行搜索从而识别生物响应曲线中的波峰。对导数响应曲线进行搜索从而识别波峰的开始位置。识别生物响应曲线中的引导基线。该引导基线与波峰相。

15、关联，并且至少部分地根据波峰的开始位置识别引导基线。至少部分地根据与波峰相关联的引导基线确定生物响应曲线的基线测量。0010还提供了一种用于确定生物响应曲线的基线测量的系统。求导模块根据生物响应说明书CN104093351A2/9页6曲线确定导数响应曲线。波峰识别模块对导数响应曲线进行搜索从而识别生物响应曲线中的波峰。引导基线识别模块对导数响应曲线进行搜索从而识别波峰的开始位置，并且识别生物响应曲线中的引导基线。引导基线与波峰相关联，并且至少部分地根据波峰的开始位置识别引导基线。基线确定模块至少部分地根据与波峰相关联的引导基线确定生物响应曲线的基线测量。附图说明0011图1为包括基线和动作电位。

16、的生物响应曲线的一个实例。0012图2为用于确定生物响应曲线中的基线测量的系统的实施的实例。0013图3为用于确定生物响应曲线中的基线测量的方法步骤的实例的流程图。0014图4A为原始生物响应曲线的实例。0015图4B为图4A中的原始生物响应曲线的导数生物响应曲线的实例。0016图5A为图4A中的原始生物响应曲线的分段。0017图5B为图4B中的导数生物响应曲线的分段。0018图6为用于识别导数生物响应曲线中的波峰的方法步骤实例的流程图。0019图7为用于识别动作电位的引导基线的方法步骤实例的流程图。具体实施方式0020如下面进一步详细的描述，根据生物响应曲线的导数确定生物响应曲线的基线测量。。

17、特别是，通过聚焦于生物响应曲线和生物响应曲线的导数中的离散位置来确定基线测量。通过聚焦于离散位置，可将来自引导动作电位或其它生物响应的衰退的干扰最小化。利用该方法，有利于在各种生物响应曲线形状轮廓的条件下提供可靠的基线测量。进而，可靠的基线测量对生物响应曲线中的各生物响应例如，动作电位相关的测量的可靠性提供了有利的改善。0021参照图2，展示了用于确定生物响应曲线的基线测量的系统150。在该实例中，系统150包括细胞检定筛选系统152，其对生物响应进行分析并生成原始生物响应数据154；控制系统156，其对细胞检定筛选系统152的运行进行控制并对产生的生物响应数据154进行分析；基线测量确定系统。

18、158，其确定生物响应曲线的基线测量；数据存储160，其存储原始生物响应数据154和与确定生物响应曲线的基线测量相关的其它信息。系统150还包括用于接收来自用户164的用户输入的用户接口162。用户输入可包括例如，当确定生物响应曲线的基线测量时使用的用户参数选择166。数据存储160还存储用户参数选择166。0022系统150的组件彼此之间进行信号通信，并且可能分别驻留在一个或多个计算设备中。计算设备可以是例如，台式电脑、便携式电脑、平板电脑、掌上型计算机、移动电话等等。计算设备可包括一个或多个处理单元未示出，其用于执行用于确定生物响应曲线的基线测量相关的指令。0023适当的细胞检定筛选系统1。

19、52可以是例如TETRA高吞吐量细胞筛选系统，该系统可从加利福尼亚森尼韦尔的MOLECULARDEVICES,LLC公司获得。适当的控制系统156可通过例如系统控制软件实施，该系统也可从MOLECULARDEVICES,LLC获得。说明书CN104093351A3/9页70024在该实例中，数据存储160接收来自细胞检定筛选系统152的原始生物响应数据154并可将原始生物响应数据154存储在例如计算机存储器中。如下面进一步的讨论，数据存储160还可以存储导数生物响应数据168以及接收到的来自用户164的作为用户输入的用户参数选择166。0025在该实例中，生物响应数据154包括一组分别与振幅值。

20、相关联的样本。例如，五百个样本的细胞检定筛选可能产生下面的生物响应数据154，这些生物响应数据是以样本编号与相关振幅的数值对即，样本编号，相关振幅的方式展示的1,265,2,271,3,258,23,290,24,310,25,350,26,385,27,370,499,262,500,266。振幅值通常代表例如荧光强度、电阻抗、强度偏差、或生物检定中测量到的其它响应。可将样本编号和相关振幅值绘制在曲线图上，其中样本编号沿着水平的X轴绘制，与样本编号相关联的振幅值分别绘制在垂直的Y轴上，如下面图4A中作为实例所展示的。0026控制系统156可通过用户接口162接收来自用户164的命令。此外，控。

21、制系统156可通过用户接口162接收用户参数选择166，并且控制系统156可将用户参数选择166传送至数据存储160进行存储。控制系统156还可包括动作电位分析模块170，该模块对生物响应曲线中的动作电位进行分析，并对与动作电位相关的各种参数例如，上升时间、衰退时间等进行测量。当对动作电位进行分析时，动作电位分析模块170可使用基线测量确定系统158所确定的基线测量。0027基线测量确定系统158包括用于使得生物响应曲线的基线测量的确定变得容易的各模块。在该实例中，基线测量确定系统158包括求导模块172，该模块确定原始生物响应曲线的导数并生成导数生物响应曲线；平滑模块174，该模块对导数生物。

22、响应曲线进行平滑处理从而降低噪声；波峰识别模块176，该模块识别导数生物响应曲线中的波峰；阈值模块178，该模块确定所识别的波峰是否超出了截止振幅阈值；引导基线识别模块180，该模块识别动作电位的各引导基线；以及基线确定模块182，该模块根据其它模块提供的信息确定生物响应曲线的基线测量。0028参照图3，展示了用于确定生物响应曲线的基线测量的方法步骤的实例的流程图200。将参照图2对图3中的步骤进行讨论，并将参照图67对图3中的步骤进行更详细的描述。在图3中看到，细胞检定筛选系统152对原始生物响应数据154进行编译步骤202。获得原始生物响应数据154的生物响应曲线，即原始波形步骤204。随。

23、后，求导模块172确定原始波形的导数从而获得导数波形步骤206。随后，平滑模块174可对导数波形进行平滑处理，从而降低可能出现在导数波形中的噪声步骤208。0029平滑模块174对导数波形进行平滑处理后，阈值模块178可确定截止振幅阈值步骤210。在该实例中，振幅阈值为与所识别的波峰相关联的样本点必须达到或超出的最小振幅，从而使其在确定生物响应曲线的基线测量时被考虑。如果原始波形中所识别的波峰的振幅至少等于即，大于或等于振幅阈值，则阈值模块178可确定该波峰与原始波形中的动作电位或其它生物响应相关联。但是，如果原始波形中所识别的波峰的振幅不是至少等于小于振幅阈值，则阈值模块178可确定该波峰不。

24、与原始波形中的动作电位或其它生物响应相关联。相应地，在该实例中，在波峰识别过程中，阈值模块178使用截止振幅阈值对电位波峰进行过滤。0030一旦求导模块172获得了导数波形并且确定了截止振幅阈值，波峰识别模块176说明书CN104093351A4/9页8便开始搜索导数波形从而识别原始波形中的波峰步骤212。原始波形中的波峰与原始波形中的动作电位相关联。波峰也可能与原始和导数波形中的特定样本点相关联。如上面所讨论，阈值模块178可对波峰识别模块176所识别的电位波峰进行过滤。波峰识别模块176识别出与动作电位相关联的波峰后，引导基线识别模块180对导数波形进行搜索，从而识别出动作电位的引导基线步。

25、骤214。如下面的进一步讨论，识别动作电位的引导基线包括识别出与已识别的波峰相关联的动作电位的起点。动作电位的起点也可与原始和导数波形中的特定样本点相关联。在该实例中，引导基线识别模块180随后确定原始波形中与动作电位的起点邻近的样本点的平均振幅，从而识别出动作电位的引导基线步骤216。0031如果导数波形中存在额外的波峰位置步骤218，则可重复步骤212216，从而识别出分别与原始波形中的额外动作电位相关联的各个引导基线。0032一旦识别出了导数波形中的波峰，基线确定模块182便根据在原始和导数波形分析过程中获取的各个引导基线测量确定原始波形的全局基线测量步骤220。例如，基线确定模块182。

26、可将各个动作电位的引导基线测量平均，从而确定原始波形的基线测量。随后，基线测量确定系统158可将原始波形的基线测量提供给动作电位分析模块170，用于在对生物响应曲线的动作电位进行分析时使用步骤222。动作电位分析模块170还可使用各个引导基线分析各个动作电位，这对具有变化基线的原始波形分析即基线在各动作电位之间上升或下降是有利的。相应地，可选择性地在步骤216后执行图3中的步骤222，从而根据各个引导基线分析各个动作电位。0033原始和导数生物响应曲线0034如上面所讨论，基线测量确定系统158根据原始生物响应曲线的导数生物响应曲线确定基线测量。图4A中展示了原始生物响应数据即，原始生物响应曲。

27、线的原始波形250的一个实例。图4B中展示了图4A的原始波形的导数波形252即，导数生物响应曲线。图4B中的导数波形252已经通过平滑模块174进行了平滑处理。0035如上面所述，平滑模块174可对导数波形252进行平滑处理。对导数波形252进行平滑处理可降低可能出现在导数波形中的噪声。用于对导数波形进行平滑处理的平滑窗口的尺寸可以是整数值并且可以是用户可配置的用户优选项。用户接口162可接收作为用户输入的平滑窗口尺寸，如上面所述，数据存储160可对接收到的作为用户参数选择166的平滑窗口尺寸进行存储。当对导数波形252进行平滑处理时，平滑模块174可使用默认尺寸的平滑窗口或从数据存储160中。

28、检索用户指定的平滑窗口尺寸。适合的平滑方法可以是例如，马里兰大学THEUNIVERSITYOFMARYLANDATCOLLEGEPARK的TOMOHAVER在HTTP/TERPCONNECTUMDEDU/TOH/SPECTRUM/SMOOTHINGHTML上描述的“快速”平滑算法。0036如图4A中所示，在该实例中，原始波形250绘制出了约八百个样本点的振幅的曲线图，其中样本点从1到大约800进行编号，它们的振幅值大约在260至380之间。在该实例中，原始波形250包括四个动作电位254，这几个动作电位254展现出了二阶衰退轮廓256。如上面所述，求导模块172确定原始波形250的导数从而获得。

29、求导波形，如图4B中作为实例展示的导数波形252。如图4B中看到，导数波形252还包括相应的导数样本点，这些样本点同样从1至大约800编号。导数样本点分别与导数振幅值相关联，在导数波形252中导数振幅值可以是正的或负的。导数振幅值可以与正号或负号关联。例如，在图4B展示说明书CN104093351A5/9页9的导数波形252中，导数振幅值位于大约4至12之间。如下面的进一步讨论，波峰识别模块176识别波峰，其中导数波形252的符号从正到负变化。0037波峰的识别0038现参照图5A、图5B和图6对波峰识别进行讨论。为了明确，图5A和图5B分别包括图4A和图4B中的原始波形250和导数波形252。

30、的分段260和262。在图5A和图5B中看到，只展示了样本点1至45，其对应于图4A中的第一动作电位254。在图6中，展示了用于根据导数波形262识别原始波形260中的波峰的方法步骤的实例的流程图264。如图3中所看到，波峰识别模块176可重复图6中的步骤从而识别原始波形250中的多个波峰。0039为了识别波峰，波峰识别模块176以从左到右方向对导数波形262进行识别，并将相邻样本点的各导数振幅的符号进行对比。其中当前样本点的导数振幅的符号从正到负变化，波峰识别模块176将当前样本点识别为与原始波形260中的波峰相关联。0040如图6中所展示，波峰识别模块176首先在导数波形262中选择一个样。

31、本点，即当前样本点步骤266。在波峰识别进程的第一循环中，第一次选择的样本点将会是导数波形262的第一样本点268，即样本点编号为1。在波峰识别进程的后继循环中，第一次选择的样本点将会是被识别为与原始波形260中的波峰相关联的前一样本点右侧的样本点，即右侧相邻样本点。0041波峰识别模块176确定当前样本点的导数振幅的符号步骤270，并确定当前样本点右侧的样本点的导数振幅的符号步骤272。波峰识别模块176随后将当前样本点与右侧样本点的各自的导数振幅的符号进行对比步骤274，并确定导数波形262是否从当前样本点从正变成负步骤276。如果当前样本点的导数振幅为正并且右侧样本点的导数振幅为负，则导。

32、数波形262从正变为负。如果导数振幅的符号相同即两个都正或两个都负，则导数波形262不是从当前样本点从正变为负。0042如果导数波形262从当前样本点从正变为负，则波峰识别模块176将当前样本点识别为与原始波形260中的电位波峰相关联。随后，阈值模块178在原始波形260中将当前样本点的振幅与截止振幅阈值进行对比步骤278。如果当前样本点的振幅不是等于或超出振幅阈值，则阈值模块178否认当前样本点，并且波峰识别模块176不会将当前样本点识别为与原始波形260中的波峰相关联。如果当前样本点的振幅等于或超出振幅阈值，则波峰识别模块176会将当前样本点识别为与原始波形260中的波峰相关联步骤280。。

33、0043如果导数波形262不是从正变为负或者电位波峰不是等于或超出振幅阈值，则波峰识别模块176会确定导数波形262中是否还有样本点需要分析步骤282。如果导数波形262中还有额外的样本点需要分析，则波峰识别模块176选择右侧样本点作为当前样本点步骤284并重复步骤270278，从而识别原始波形260中的其它波峰。如果导数波形262不包含任何剩余的需要分析的样本点，则波峰识别模块176会结束在导数波形262中对原始波形260中的波峰的搜索步骤286。0044图5A中展示的原始波形260的实例以及图5B中展示的导数波形262的实例提供了波峰识别的实例。从左到右移动，图5B中展示的导数波形262的。

34、实例在两个不同的样本点290和292即，样本编号7和样本编号30处从正变为负。相应地，波峰识别模块176可将样本编号7和样本编号30识别为原始波形260中的电位波峰。如图5A中展示的原始波形260的实例所示，样本编号7的振幅为大约270，样本编号30的振幅为大约380。说明书CN104093351A6/9页100045在该实例中，阈值模块178可确定样本编号7不是等于或超出截止振幅阈值，并可确定样本编号30超出截止振幅阈值。因此，波峰识别模块176会否认样本编号7为原始波形260中的波峰，并确认样本编号30为原始波形260中的波峰294。相应地，在该实例中，样本编号30与原始波形260中的动作。

35、电位254的波峰294相关联。0046一旦波峰识别模块176识别了原始波形260中的波峰，则引导基线识别模块180对导数波形262进行搜索，从而识别原始波形260中的动作电位254的引导基线296。0047引导基线的识别0048现将参照图5A、图5B和图7讨论引导基线的识别。图7中示出了用于识别动作电位254的起点的方法步骤实例的流程图300。在该实例中，引导基线识别模块180识别出原始波形260中的动作电位254的引导基线296，并确定引导基线296的振幅值。如上面所讨论，原始波形260中的动作电位254与波峰识别模块176识别的波峰294相关联。0049为了识别原始波形260中的动作电位2。

36、54的引导基线296，引导基线识别模块180对导数波形262以从右到左的方向进行搜索，搜索开始于与识别出的动作电位254的波峰294相关联的样本点292。引导基线识别模块180计算搜索窗口302中相邻样本点的导数振幅之间的差量。搜索窗口302在样本点292例如，样本编号30开始，在此处导数波形292从正变为负。搜索窗口302延伸到样本点292左侧从而包含样本点292左侧的一个或多个样本点。引导基线识别模块180识别出导数波形262中与导数振幅中最大正变化即，导数振幅中的最大变化相关联的样本点304。引导基线识别模块180识别出与导数振幅中最大正变化相关联的样本点304作为原始波形260中的动作。

37、电位254的开始位置306。在该实例中，引导基线识别模块180随后根据动作电位254的开始位置306识别出动作电位254的引导基线296。0050作为选择性的方法，引导基线识别模块180可根据原始波形260的二阶导数识别原始波形260中的动作电位254的开始位置306。在该选择性的方法中，引导基线识别模块180对二阶导数进行搜索，从而搜索出与所识别的波峰294左侧的最大振幅相对应的样本点。引导基线识别模块180将二阶导数中与所识别的波峰294左侧的最大振幅相对应的样本点识别为与波峰相关联的动作电位254。0051在图7中看到，在该实例中，引导基线识别模块180首先选择导数波形292中的与所识别。

38、的原始波形260中的波峰294相关联的样本点292作为当前样本点步骤310。随后，引导基线识别模块180确定当前样本点左边的样本点即，左侧相邻样本点的导数振幅步骤312。引导基线识别模块180确定当前样本点与左侧样本点的各自振幅之间的差量步骤314。振幅之间的差量代表当前样本点与左侧相邻样本点之间的导数振幅的当前变化。0052在该实例中，引导基线识别模块180可在引导基线识别过程中将最大差量即导数振幅的最大正变化的数值存储在数据存储160中。引导基线识别模块180可将最大正变化的值初始化为最小值，例如零。如果引导基线识别模块180确定当前样本点与左侧样本点之间的导数振幅的当前差量大于所存储的最。

39、大差量值步骤316，则引导基线识别模块180可通过将所存储的最大差量值设置为当前差量值，将所存储的最大差量值替换为当前差量值步骤318。在某些实例实施中，引导基线识别模块180可能不会存储即，丢弃负的差量值。引导基线识别模块180还可存储与最大差量相关联的样本点的样本编号。说明书CN104093351A107/9页110053在该实例中，引导基线识别模块180随后继续对导数波形262进行从右向左的搜索，直到满足停止条件为止步骤320。如果出现下面的事件之一，引导基线识别模块180可以停止为了寻找动作电位254的开始位置306而对导数波形262的搜索当从右向左搜索时，导数波形262的符号从正变为。

40、负；到达与先前检测到的波峰相关联的样本点；或者到达导数波形262的第一样本点268。相应地，引导基线识别模块180还将当前样本点与左侧样本点的符号进行对比，从而确定在从右向左方向的扫描过程中导数波形262是否从正变为负。0054如果不满足停止条件，则在该实例中，引导基线识别模块180选择当前样本点左边的样本点作为新的当前样本点步骤322。引导基线识别模块随后可重复步骤312至320，从而继续搜索原始波形260中的动作电位254的开始位置306，或者继续到满足停止条件为止。0055当满足停止条件时，引导基线识别模块180会确定是否搜索了足够数量的样本点来识别动作电位254的开始位置步骤324。如。

41、果引导基线识别模块未搜索足够数量的样本点，即如果搜索窗口328未包含足够数量的样本点，则模块180可能不会识别出动作电位254的开始点而结束对动作电位254的开始位置的搜索步骤326。如果引导基线识别模块180未识别出动作电位254的开始位置306，则引导基线识别模块180也可能不会识别出动作电位254的引导基线296。用于识别动作电位254的开始位置306的样本点的数量可以是用户可配置的设置并且作为用户参数选择166存储在数据存储160中；适合的样本点数量可以是例如大约350个样本点。0056如果引导基线识别模块180搜索了足够数量的样本点步骤324，即如果搜索窗口328包含足够数量的样本点。

42、，则模块180将与所存储的最大差量相关联的样本点识别为动作电位254的开始位置306步骤326。0057识别出动作电位254的开始位置306之后，在该实例中，引导基线识别模块180确定动作电位254的引导基线296的振幅值。引导基线识别模块180通过对原始波形260中位于被识别为动作电位254的开始位置306的样本点左侧的样本点的振幅进行平均来确定引导基线296的振幅。0058在该实例中，引导基线识别模块180可对原始波形260中落入平均窗口328中的位于被识别为动作电位254的开始位置306的样本点左侧即，左边的样本点的振幅进行平均。平均窗口328的大小，即用于确定引导基线296的平均振幅的。

43、样本点的数量，可以是默认值或用户指定的值。平均窗口328的大小可在用户接口162处被接收并作为用户参数选择存储在数据存储160中。当识别引导基线296时，引导基线识别模块180可确定平均窗口328的大小步骤330从而选择落入平均窗口328中的样本点。0059在该实例中，引导基线识别模块180还可确定平均窗口328是否包含足够数量的样本点来用于确定引导基线296的平均振幅322。用于计算引导基线296的平均振幅的足够数量的样本点可以是例如110个样本点。如果平均窗口328不包含足够数量的样本点，则引导基线识别模块180可将与动作电位254的开始位置306相关联的样本点的振幅识别为动作电位254的。

44、引导基线296的振幅步骤334。如果平均窗口328包含足够数量的样本点，则引导基线识别模块180可计算落入平均窗口328中的样本点的平均振幅步骤336并将平均窗口328中的样本点的平均振幅识别为动作电位254的引导基线296的说明书CN104093351A118/9页12振幅步骤338。0060引导基线识别模块可重复步骤310338，从而识别原始波形260中的每个动作电位254的各自的引导基线296和振幅。0061图5A和图5B中分别展示的原始波形260实例和导数波形262实例提供了引导基线识别的实例。继续上面的实例，图5A和图5B中的样本编号30可被识别为与动作电位254相关联的波峰294。。

45、0062因此，引导基线识别模块180可从样本点292即，样本编号30开始从右到左对导数波形262进行搜索，从而识别原始波形260中的动作电位254的开始位置306。引导基线识别模块180将动作电位254的开始位置306识别为与导数振幅中出现的最大正变化即差量相关联的样本点304。在对导数波形262进行从右到左的扫描时，引导基线识别模块180可对比相邻样本点例如样本编号29和样本编号28；样本编号28和样本编号27；样本编号27和样本编号26等的导数振幅。在每次对比时，引导基线识别模块180确定导数振幅的差量是否大于已存储的最大差量。如果导数振幅的差量大于已存储的最大差量，则引导基线识别模块18。

46、0将导数振幅的差量存储为新的最大差量，并存储与最大差量相关联的样本编号。在该实例中，导数振幅的最大差量出现在样本编号13与样本编号14之间。相应地，引导基线识别模块180可将样本点304即，样本编号14识别为原始波形260中的动作电位254的开始位置306。0063当停止条件满足时，引导基线识别模块180可停止搜索动作电位254的开始位置306。在该实例中，当导数波形262的符号从正变为负时，满足停止条件。在图5B的导数波形262实例中看到，导数波形262在样本点340处即样本编号11与样本编号10之间从正变为负。0064将样本点304识别为原始波形260中的动作电位254的开始位置306后，。

47、引导基线识别模块180随后可确定原始波形260中的动作电位254的引导基线296的平均振幅。在该实例中，平均窗口328可包括样本编号713。于是，引导基线识别模块180可计算原始波形260中的样本编号713的振幅的平均值，从而确定动作电位254的引导基线296的振幅值。0065如上面参照图3所讨论，基线确定模块182可根据原始波形260中的动作电位254的引导基线296确定原始波形260的基线测量。在该实例中，基线确定模块182计算引导基线296的振幅的平均值，从而确定原始波形260的全局基线测量的振幅。当分析原始波形260中的动作电位254的相关参数时，控制系统156的动作电位分析模块170。

48、可方便地使用原始波形260的基线测量。当确定原始波形260中的动作电位254的上升时间、衰退时间、宽度参数时，动作电位分析模块170可使用基线测量。例如，对照与动作电位254相关联的基线296可确定原始波形260中的动作电位254的最大振幅。作为另一个实例，原始波形260中的动作电位254的最大宽度可被定义为处于最大振幅的某百分比例如，最大振幅的10或50上的样本点之间的时间差。0066应当理解和了解的是，可通过位于一个或多个电子或数字控制设备上的硬件、软件、或硬件与软件的组合执行连同图2图3和图6图7所描述的一个或多个进程、子进程、处理步骤。软件可存储于适当电子处理组件或系统中的软件存储器未。

49、示出中，适当电子处理组件或系统例如为图2图3和图6图7中示意性地示出的一个或多个功能系统、说明书CN104093351A129/9页13装置、组件、模块、或子模块。软件存储器可包括有序的用于实施逻辑功能的可执行指令的列表即，可以以数字形式如数字电路或源代码实施的、或者以如模拟源之类的模拟形式如模拟电、声音或视频信号实施的“逻辑”。指令可在处理模块中执行，处理模块包括例如一个或多个微处理器、通用处理器、多个处理器的组合、数字信号处理器DSPS、现场可编程门阵列FPGAS、或专用集成电路ASICS。此外，示意图描述了具有不受功能的体系结构或物理布局限制的物理硬件和/或软件实施的功能的逻辑分类。在该应用中描述的实例系统可以以多种配置实施并作为硬件/软件组件在单独的硬件/软件单元中或在多个分离的硬件/软件单元中运行。0067当可执行指令通过电子系统例如图2中的基线确定系统的处理模块执行时，可执行指令可被实施为存储有指令的计算机程序产品，引导电子系统执行指令。计算机程序产品可选择性地实施于任何非暂时的计算机可读存储媒介中，以与指令执行系统、装置、或设备结合使用，或被指令执行系统、装置、或设备使用，指令执行系统、装置、或设备例如为基于计算机的电子系统、包含处理器的系统、或可选择性地从指令执行系统、装置、或设备获取指令并执行指令的其它系统。在本文档的上下文中，计算机可读存储媒介是可。