Automatisches Überlagern von Peaks

[TimW]

Hey,

ich verzweifle gerade an einer Herausforderung, die ich hoffe mit eurer Unterstützung lösen zu können. Eine Ausführliche Googlesuche hat mich leider auch nicht an mein Ziel geführt.
Ich möchte mit Hilfe von Excel Peaks aus einer floureszenzmikroskopischen Untersuchung überlagern, sodass ich in einem zweiten Schritt die Daten für einen Fit verwenden kann. Ich scheitere gerade daran Excel dazu zubringen die Peaks automatisch zu überlagern. Um dies einfacher beschreiben zu können, habe ich eine Beispieldatei angehängt.
Die Datengrundlage bilden 1580 Werte der Fluoreszenzintensität, welche über einen Zeitraum von 15 Sekunden aufgenommen wurden. Diese habe ich in einem ersten Diagramm dargestellt, in dem man sehen kann, dass es immer wieder Peaks gibt, welche allerdings nicht im regelmäßig Abstand zu einander liegen. Die Fluoreszenzintensitäten habe ich anschließend über MIN() und MAX() normiert und anschließend die Peaks über einen Threshold detektiert (oberes Diagramm - orangene Punkte). Bis zu diesem Punkt läuft es, wenn es auch vielleicht elegantere Lösungen geben kann.
Jetzt kommt die Herausforderung, deren Ergebnis ich von Hand erzeugt habe und im unteren Diagramm dargestellt habe. Es gibt bei jedem Peak eine bestimmte Anzahl an Datenpunkten die vor und nach dem Maximum liegen. Diese Anzahl ist allerdings nicht konstant. Excel müsste also erkennen, ab wann die Werte von der Basislinie abweichen und wann sie zu ihr zurückkehren. Der erste Wert, der von der Basislinie abweicht soll dabei 0 Sekunden zugeordnet werden und anschließend soll die Zeit zwischen den beiden Datenpunkten berechnet werden. Diesen erkannten und berechneten Zeiten soll dann die normierte Floureszenzintensität zugeordnet werden. Am Ende soll so eine Überlagerung der Einzelpeaks (wenige Datenpunkte) zu einem Peak (viele Datenpunkte) entstehen, welche ich dann zum fitten verwenden kann.

Ziel ist es 50 dieser Kurven pro Tag zu analysieren zu können und daher wäre es super, wenn ihr eine Idee habt, wie ich Excel beibringen kann, die Überlagerung der Kurven automatisch durchzuführen.

Vielen Dank für eure Unterstützung
Tim

[Fennek]

Hallo,

Inhaltlich habe ich absolut keine Ahnung von dem Thema.

Aus Sicht eines Statistikers kann man mehr oder weniger willkürlich die Grenzen bestimmen, entweder als Änderungsrate zum Vorwert oder Abweichung vom Mittelwert ohne die Ausreisser.

Das wäre deine inhaltlich begründete Entscheidung. Dies danach in eine Formel zu packen können hier viele im Forum.

mfg

[schauan]

Hallöchen,

vor einem Peak hast Du zumindest in den ersten Reihen immer 5 Punkte und auch beim letzten - ist das eventuell doch konstant? Ansonsten, was ist der Auslöser? Es scheint ein Wert zu sein, der vor einem "Sprung" > 2 zum nachfolgenden Wert liegt.
Woraus lässt sich mathematisch ermitteln, wann die Rückkehr zu einer Basislinie erreicht ist bzw. wie hast Du das "manuell" entschieden?

[TimW]

Hallo Schauan und Fennek,

vielen Dank für eure Antworten.

bei meiner manuellen Analyse habe ich den Bereich des Peaks dadurch ermittelt, indem ich mir die Werte angeschaut habe und ich die Grenze dort gesetzt habe, wo es eine Änderung von der Baseline gab. Ich mathematisch habe ich also kontinuierlich das Delta zwischen zwei Werten bestimmt. Ich habe Versucht diese Delta-Methode zur automatischen Festlegung der Grenz zu verwenden und bin leider immer am Threshold-Wert gescheitert, da dieser über den Messzeitraum nicht perfekt konstant bleibt.

Bezüglich der Grenze... in dieser Messung sind es tatsächlich immer 5 Werte vor dem Peak. Diese Anzahl ist allerdings von Messung zu Messung variable, sodass dieser Parameter nicht einfach festgelegt werden kann, also maximal über ein frei definierbaren Wert.

Habt ihr eine Idee wie ich weiter vorgehen kann?
Vielen Dank
Tim

[Ego]

Hallo Tim,

bei der Auswahl per Hand must du dich doch entschieden haben. Jetzt brauchst du "nur" diese Entscheidung in Regeln und dann in Formeln umsetzen.

In der Anlage einmal ein Versuch einer Umsetzung mit den Testdaten.

Regel 1: Die Anzeige beginnt, wenn der Folgewert (relativ Int.) mehr als 1,9 grösser als der aktuelle Wert ist.
Regel 2: Die Anzeige endet, wenn der Folgewert (relativ Int.) zum zweiten mal ansteigt, nachdem der Wert unter 10 gefallen ist.


Die Konstanten (1,9 ; 10) sind in Zellen geschreiben und können bei unterschiedlichen  Versuchsdaten angepasst werden.

Natürlich stimmt die Formel-Auswahl nicht genau mit deiner manuellen Auswahl überein.

[TimW]

Hey Ego,

perfekt vielen Dank... deine Analyse liefert exakt das gleiche Ergebnis im Fit wie meine manuelles Überlagern.

Gruß
Tim