Corrección de línea base en datos electroforéticos usando optimización local del algoritmo legend en el dominio wavelet / A baseline correction algorithm for capillary electrophoresis data using local optimization of the legend algorithm in the wavelet domain / Correção de linha base em dados electroforéticos usando otimização local do algoritmo "legend" no domínio wavelet

RESUMEN

Se propone un método de corrección de la línea base (LB) de señales electroforéticas que explota la representación wavelet a baja resolución de la señal original. La LB es modelada en el dominio wavelet como una función polinomial y se usa el algoritmo de optimización LEGEND para determinar los parámetros del modelo polinomial que mejor se ajusta a una subsección de la LB, de forma tal de minimizar una función costo asimétrica robusta. El algoritmo propuesto produce una corrección adecuada de la LB en aquellas zonas del electroferograma donde se aprecian sustancias de baja concentración en las adyacencias de sustancias de concentración elevada, preservando picos asociados con las primeras. Se validó el algoritmo desarrollado en un problema de medición de la cantidad de glutamato presente en 24 registros electroforéticos y se comparó su desempeño con los valores medidos por el especialista donde la línea base es corregida en forma manual y con los valores arrojados por un segundo algoritmo de corrección de LB recientemente propuesto.

ABSTRACT

A baseline (BL) correction algorithm for capillary electrophoresis (CE) data is developed. The proposed algorithm exploits a low-resolution wavelet representation of the original signal to locally model the BL as a polinomial function and applies the LEGEND optimization algorithm to obtain the model parameters, such that a robust non-symmetric cost function is minimized. The proposed algorithm outputs a suitable BL correction on those subsections of the electropherogram where peaks related to low concentration substances are near those of high concentration substances. The performance of the proposed algorithm was tested by measuring the glutamate mass on 24 electropherograms after the BL had been suppressed using the proposed algorithm. The resulting values are compared to those yielded by a conventional measuring method performed by a CE specialist and by a second CE baseline correction method recently introduced.

RESUMO

É proposto um método de correção da linha base (LB) de sinais eletroforéticos que explora a representação wavelet a baixa resolução do sinal original. A LB é modelada no dominio wavelet como uma função polinomial e se usa o algoritmo de otimização LEGEND para determinar os parâmetros do modelo polinomial que melhor se ajusta a uma subseção da LB, de forma tal de minimizar uma função custo assimétrica robusta. O algoritmo proposto produz uma correção adequada da LB naquelas áreas do eletroferograma onde se apreciam substâncias de baixa concentração nas adjacências de substâncias de concentração elevada, preservando picos associados com as primeiras. Validou-se o algoritmo desenvolvido em um problema de medição da quantidade de glutamato presente em 24 registros eletroforéticos e foi comparado seu desempenho com os valores medidos pelo especialista onde a linha base é corrigida em forma manual e com os valores emitidos por um segundo algoritmo de correção de LB recentemente proposto.