質量分析データ処理方法及び装置
【課題】イメージング質量分析により収集された膨大なデータに基づいて、生体試料の組織構造などを把握するために有意であって且つ分析者が直感的にも理解し易い情報を提示する。
【解決手段】試料８上の各ピクセルｂ毎にマススペクトル中の最大強度MI(i)と対応する質量電荷比m/z(i)をリストアップし、全ピクセルの最大強度MIの中で値が最大であるMIIを抽出する。０〜MIIの範囲で強度値のカラースケールを定め、ピクセル毎に最大強度MIをカラースケールに照らして色を決め、ピクセルを色付けしたイメージング画像を作成して表示する。同時に、全ピクセルのMI(i)とm/z(i)との関係を示すスペクトルを、各ピークの色がイメージング画像上のピクセルに対応した色となるように表示する。イメージング画像により試料上の組織構造の判別が可能となり、スペクトルと照らし合わせることで試料に顕著に含まれる物質のm/zが特定可能となる。
【解決手段】試料８上の各ピクセルｂ毎にマススペクトル中の最大強度MI(i)と対応する質量電荷比m/z(i)をリストアップし、全ピクセルの最大強度MIの中で値が最大であるMIIを抽出する。０〜MIIの範囲で強度値のカラースケールを定め、ピクセル毎に最大強度MIをカラースケールに照らして色を決め、ピクセルを色付けしたイメージング画像を作成して表示する。同時に、全ピクセルのMI(i)とm/z(i)との関係を示すスペクトルを、各ピークの色がイメージング画像上のピクセルに対応した色となるように表示する。イメージング画像により試料上の組織構造の判別が可能となり、スペクトルと照らし合わせることで試料に顕著に含まれる物質のm/zが特定可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の２次元領域内の複数の微小領域で質量分析を実行して収集される質量分析イメージジングデータを解析する質量分析データ処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体組織等の試料の形態観察を行うと同時に、その試料上の所定領域に存在する分子の分布を測定する装置として、顕微質量分析装置或いはイメージング質量分析装置などと呼ばれる装置が開発されている（特許文献１〜３、非特許文献１、２など参照）。こうした装置によれば、試料をすり潰したり破砕したりすることなく試料の形態をほぼ維持したまま、顕微観察に基づいて指定された試料上の任意の領域に含まれる特定の質量電荷比m/zをもつイオンの分布画像（マッピング画像）を得ることが可能であり、特に、生化学分野、医療・薬学分野などにおいて、例えば生体内細胞に含まれるタンパク質等の分布情報を得るといった応用が期待されている。
【０００３】
試料に関する所望の情報、例えば試料を特徴付ける物質の種類やその量の分布、などを分析者が容易に把握できるようにするには、収集した質量分析イメージングデータに対して適切な解析処理を実行し、その結果を適切な態様で表示することが重要である。試料上の或る程度の面積の２次元領域に対する質量分析イメージングデータを取得した場合、このデータは多数の測定点（微小領域）のマススペクトルデータを含む。そのため、データの量は極めて膨大になる。そこで、このような膨大な量のデータに対し、有意で且つ分析者が理解し易い情報を得るための様々な手法が従来提案されている。
【０００４】
例えば一つの方法として、全測定点のマススペクトルを積算することで作成される積算マススペクトルを表示画面上に表示し、その積算マススペクトルに現れるピークの中から適当なピークを分析者が選択し、既存のＭＳイメージ表示ソフトウエア（例えばBioMapなど）を用いて選択されたピークの強度空間分布を表示するという方法がある（例えば非特許文献３参照）。図６（ａ）はこの方法による、互いに相違する質量電荷比における強度空間分布の表示例、図６（ｂ）はこれら強度空間分布を重ね合わせた表示例である。このように複数のピークの強度空間分布を重ね合わせて表示することにより、特定の組織構造とその主要な物質の質量電荷比とを知ることができる。
【０００５】
別の方法として、主成分分析（ＰＣＡ＝Principal Component Analysis）、独立成分分析（ＩＣＡ＝Independent Component Analysis）、因子分析（ＦＡ＝Factor Analysis）などの多変量解析を利用する方法が、非特許文献４などに記載されている。多変量解析では、類似した強度空間分布を有する複数の物質が各因子に集約される。この因子毎にスコアとローディングとを表示するのが一般的であり、非特許文献４では、スコアを２次元空間分布、ローディングを散布図として表示するようにしている。
【０００６】
しかしながら、上述したような従来の方法では次のような問題がある。
即ち、ＭＳイメージ表示ソフトウエアを用いた解析手法では、分析者が積算マススペクトル上でピークを選択すると、そのピークに対応した質量電荷比の強度空間分布が表示される。このため、空間的に特異的な分布を示す物質に対応したピークが必ずしも選択され表示されるとは限らない。また、試料上の小領域毎に特異的な強度空間分布を示すピークを探し出したい場合には、分析者が試行錯誤的に複数のピークの強度空間分布を比較したり重ね合わせ表示を行ったりする必要がある。このため、通常、分析者は積算マススペクトル上の多くのピークに対するイメージ表示を行う作業を繰り返す必要があり、多大な労力と時間とを要する。
【０００７】
一方、多変量解析を用いた方法では、多くの場合、因子数の決定や各因子のローディング値の解釈などに専門的な知識が必要である。また、ＰＣＡの場合には主成分に対するマススペクトルを表示すると強度がマイナスとなるピークが含まれることがある等、結果の物理的意味付けを解釈するのが困難であることもある。そのため、分析にあたれる者が限定されてしまい、効率的な解析は難しく、スループットを向上させることも困難である。また、ＰＣＡでは１つの主成分を１つの空間分布として表示するが、１つの物質の情報は複数の主成分に反映されるため、ＰＣＡの結果だけを見ても物質の空間分布や含有量を特定することはできないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−６６５３３号公報
【特許文献２】特開２００７−１５７３５３号公報
【特許文献３】特開２００７−２５７８５１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】小河潔、ほか５名、「顕微質量分析装置の開発」、島津評論、株式会社島津製作所、平成１８年３月３１日発行、第６２巻、第３・４号、ｐ．１２５−１３５
【非特許文献２】原田高宏、ほか８名、「顕微質量分析装置による生体組織分析」、島津評論、株式会社島津製作所、２００８年４月２４日発行、第６４巻、第３・４号、ｐ．１３９−１４６
【非特許文献３】「ＭＳイメージング技術による病理組織切片上におけるバイオマーカーの探索」、[online]、株式会社島津製作所、［平成２２年２月２５日検索］、インターネット＜URL: http://www.an.shimadzu.co.jp/bio/biomarker/297-0425_msimaging.pdf＞
【非特許文献４】森永、ほか２名、「PCAによるMS Imagingデータ解析ソフトの開発」、第57回質量分析総合討論会（2009）講演要旨集、日本質量分析学会、2009年5月1日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、イメージング質量分析により収集された膨大なデータに基づいて、生体試料の組織構造などを把握するために有意であって且つ分析者が直感的にも理解し易い情報を提示することができる質量分析データ処理方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために成された第１発明に係る質量分析データ処理方法は、試料上の２次元領域内に設定された複数の微小領域に対してそれぞれ質量分析を実行することにより収集されたデータを処理する質量分析データ処理方法であって、
a)前記微小領域毎に、その微小領域に対応したマススペクトルデータに基づいて最大強度とそれを与える質量電荷比とをそれぞれ抽出する第１ステップと、
b)第１ステップで得られた各微小領域の最大強度の中で最大値を抽出し、その最大値に基づいて強度表示のカラースケールを決めて、該カラースケールに従い第１ステップで得られた最大強度に対応する色をそれぞれの微小領域に与え、前記２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示する第２ステップと、
c)第１ステップで得られた各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係について、同一質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した前記カラースケールに従った色でそのピークの少なくとも一部を表示するように、最大強度スペクトルを作成して前記カラー２次元画像と対応して表示する第３ステップと、
を有することを特徴としている。
【００１２】
また第２発明に係る質量分析データ処理装置は、第１発明に係る質量分析データ処理方法を実施するための装置であって、試料上の２次元領域内に設定された複数の微小領域に対してそれぞれ質量分析を実行することにより収集されたデータを処理する質量分析データ処理装置であって、
a)前記微小領域毎に、その微小領域に対応したマススペクトルデータに基づいて最大強度とそれを与える質量電荷比とをそれぞれ抽出する情報抽出手段と、
b)該情報抽出手段により得られた各微小領域の最大強度の中で最大値を抽出し、その最大値に基づいて強度表示のカラースケールを決めて、該カラースケールに従い前記情報抽出手段により得られた最大強度に対応する色をそれぞれの微小領域に与え、前記２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示画面上に表示する２次元画像表示情報形成手段と、
c)前記情報抽出手段によりで得られた各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係について、同一質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した前記カラースケールに従った色でそのピークの少なくとも一部を表示するように、最大強度スペクトルを作成して前記カラー２次元画像と対応して表示画面上に表示するスペクトル表示情報形成手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１３】
第１及び第２発明に係る質量分析データ処理方法及び装置の処理対象であるデータは、各微小領域における質量電荷比と信号強度（イオン強度）との関係を示すマススペクトルデータを含む。第２発明に係る質量分析データ処理装置において情報抽出手段は、微小領域におけるマススペクトルデータ毎に、最大の信号強度を示すピークを探索し、その強度値とピークに対応した質量電荷比とを抽出する。最大強度を示すピークを探索するのは、このピークに対応した物質が各微小領域において最も多く含まれる物質である可能性が高いためである。
【００１４】
全ての微小領域における最大強度とそれを与える質量電荷比とが求まったならば、２次元画像表示情報形成手段はまず、最大強度の中の最大値を見つけ、その最大値とゼロとの範囲で強度表示のカラースケール（カラーチャート）を定める。そして、そのカラースケールに従って微小領域毎に最大強度に対応した表示色を決め、２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示画面上に表示する。これにより、微小領域毎にマススペクトル中のピークの種類、即ち物質の種類に拘わらず、物質の含有量が顕著である微小領域が明瞭にカラー２次元画像（質量分析イメージ画像）上に現れる。
【００１５】
一方、スペクトル表示情報形成手段は、横軸を質量電荷比として、各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係を示す最大強度スペクトルを作成する。この際、１本のピークの色の少なくとも一部を、その質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した色で表示する。具体的には、各微小領域の最大強度に対しカラースケールに従った色を与え、対応する質量電荷比の位置に重ね描きすることにより、各ピークの上端付近にはその質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した色が残る。これにより、最大強度スペクトルにおけるピークトップの色とカラー２次元画像上の色との対応付けから、特定の質量電荷比を有する物質のおおよその分布状況を確認することができる。
【００１６】
また第２発明に係る質量分析データ処理装置は、好ましくは、前記情報抽出手段により得られた最大強度を与える質量電荷比とその質量電荷比が得られた微小領域の度数との関係を示すヒストグラムを作成して前記カラー２次元画像及び前記最大強度スペクトルと対応付けて表示画面上に表示するヒストグラム表示情報形成手段をさらに備える構成とするとよい。この場合、度数の色を各微小領域が与えられた色とするとよい。
【００１７】
一般的に、大きな度数を示す質量電荷比は空間的に広い領域において最大強度を持つピークとなっており、特異的な空間分布を示している可能性は低い。これに対し、度数は低いものの最大強度の値が大きい質量電荷比は狭い領域に局在している可能性がある。このように、分析者が着目すべき領域を判断するのに有用な情報を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る質量分析データ処理方法及び装置によれば、イメージング質量分析により収集された膨大なデータに基づいて、試料に含まれる物質の空間分布が容易に且つ直感的に理解できるような情報を形成し、これを分析者に提示することができる。特に、最大強度を示すピークに対応した物質は各微小領域において最も多く含まれる主要な物質であると考えられるから、その空間分布は試料の組織構造等の推測に有用である。また、この空間分布と最大強度スペクトルとを対応付けることで、試料に顕著に含まれる物質の質量電荷比を特定することができる。
【００１９】
また本発明に係る質量分析データ処理方法及び装置では、積算マススペクトル上での試行錯誤的なピーク選択作業の繰り返しを行う必要がなく、また多変量解析を行う際に一般に必要とされるピーク抽出処理も要しないので、処理時間を短縮してスループットを向上させることができる。さらにまた、多変量解析を利用した方法のように解析作業やその結果の解釈などに専門的な知識を有することもないので、分析者の負担が軽減されるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る質量分析データ処理装置を利用したイメージング質量分析装置の一実施例の概略構成図。
【図２】本実施例のイメージング質量分析装置におけるデータ処理手順のフローチャート。
【図３】本実施例のイメージング質量分析装置におけるデータ処理の説明図。
【図４】本実施例のイメージング質量分析装置におけるデータ処理結果の一例を示す図。
【図５】マトリクス塗布前の試料光学顕微鏡画像及び平均マススペクトルの空間分布表示の一例を示す図。
【図６】従来の手法による表示例を示す図であり、各イオン強度の空間分布の表示例（ａ）及び強度空間分布を重ね合わせた表示例（ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る質量分析データ処理装置を用いたイメージング質量分析装置の一実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は本実施例によるイメージング質量分析装置の概略構成図である。
【００２２】
このイメージング質量分析装置は、試料８上の２次元測定対象領域８ａの顕微観察を行うとともに該領域８ａ内のイメージング質量分析を実行するイメージング質量分析本体部１と、イメージング質量分析本体部１で収集された質量分析スペクトルデータを解析処理するデータ処理部２と、質量分析スペクトルデータを記憶しておくデータ記憶部３と、イメージング質量分析本体部１で撮影された画像信号を処理して顕微画像を構成する顕微画像処理部４と、それら各部を制御する制御部５と、制御部５に接続された操作部６及び表示部７と、を備える。
【００２３】
イメージング質量分析本体部１は例えば、非特許文献１、２などに記載のように、MALDIイオン源、イオン輸送光学系、イオントラップ、飛行時間型質量分析器、などを含み、所定サイズの微小領域に対する所定質量電荷比範囲に亘る質量分析を実行する。図示しないが、イメージング質量分析本体部１は試料８が載置されたステージをｘ、ｙの２軸方向に高精度で移動させる駆動部を含み、試料８を所定ステップ幅で移動させる毎に質量分析を実行することにより、任意の領域に対する質量分析スペクトルデータの収集が可能である。なお、制御部５、データ処理部２、データ記憶部３、顕微画像処理部４などの機能の少なくとも一部は、パーソナルコンピュータに搭載された専用の処理・制御ソフトウエアを実行することにより達成される。
【００２４】
本実施例のイメージング質量分析装置は、イメージング質量分析本体部１により収集された膨大な質量分析スペクトルデータを解析処理して表示部７の画面上に表示するデータ処理部２におけるデータ処理にその特徴を有する。この特徴的なデータ処理の一例について、図２及び図３により詳細に説明する。図２はデータ処理手順を示すフローチャート、図３は図２の処理を説明するための模式図である。
【００２５】
イメージング質量分析本体部１では、図３中に示すように、試料８上に設定された所定の２次元測定対象領域８ａ内をｘ方向、ｙ方向にそれぞれ細かく区分した微小領域８ｂ毎にマススペクトルデータが得られる。このマススペクトルデータは所定の質量電荷比範囲に亘る強度信号を示すマススペクトルを構成するデータである。
【００２６】
通常、微小領域８ｂの１辺の長さは試料８が載置されたステージの移動ステップ幅により決まる。後述するデータ処理により、１個の微小領域８ｂで得られるマススペクトルデータに基づいてその微小領域８ｂ毎にカラー２次元画像上での表示色が定められる。したがって、色付けなどの画像処理上ではこの微小領域が最小単位となるので、画像処理上のピクセルと微小領域とは同義であり、以下の説明では微小領域をピクセルと呼ぶ。即ち、図３中に示すように、２次元測定対象領域８ａ内には格子状にピクセルが配列されている。ここでは、所定の規則でそれらピクセルに番号（ｉ＝１〜Ｎ）を付与し、その番号と位置座標とが対応しているものとする。
【００２７】
データ処理の開始が指示されると、まずデータ処理部２はデータ記憶部３から処理対象である質量分析イメージングデータ、即ち、上述したＮ個のピクセル毎に得られたマススペクトルデータを全て読み込む（ステップＳ１）。
【００２８】
次に、例えばピクセル番号の順に、１つのピクセルに対応したマススペクトルデータを解析し、マススペクトルに現れる全てのピークの中のピーク信号の最大強度（MI）と、その最大強度を与える質量電荷比とを抽出し、それを記憶する（ステップＳ２）。ステップＳ３では全てのピクセルに対する上記処理が終了したか否かを判定し、終了していなければステップＳ２へ戻る。
【００２９】
図３には、ピクセル番号ｉがｎ、ｒ、ｐ、ｑである４個のピクセルに対応したマススペクトルデータを示している。ピクセル番号ｉに対する最大強度をMI(i)、これに対応した質量電荷比をm/z(i)と記す。例えばピクセル番号ｉがｎであるピクセルにおいては、最大強度MI(n)＝Ｉ1、これに対応した質量電荷比m/z(n)＝Ｍ1である。またピクセル番号ｉがｐであるピクセルにおいては、最大強度はMI(p)＝Ｉ2、これに対応した質量電荷比m/z(p)＝Ｍ1である。ステップＳ２、Ｓ３の繰り返しにより、全Ｎ個のピクセルに対して同様の処理が繰り返され、その結果、Ｎ個のピクセル全てについて、最大強度MI(1)、質量電荷比m/z(1)〜最大強度MI(N)、質量電荷比m/z(N)が収集され、これが記憶される。
【００３０】
マススペクトル上で最大強度を示すピークに対応する物質はそのピクセルに最も多く含まれる物質であると推測できる。したがって、前述したピクセル毎に最大強度を探索する作業は、そのピクセルに最も多く含まれる物質を探索することに相当する。
【００３１】
次に、全てのピクセルにおける最大強度MI(i)を比較して、その中の最大値MIIとそれに対応する質量電荷比m/zとを抽出して記憶する（ステップＳ４）。そして、強度値が０〜MIIの範囲で表示色のカラースケールを定める。カラースケールの決め方は任意であるが、典型的にはコンピュータシステムで多用されているＨＳＶモデルを用いるとよい。なお、図３の例では、カラーを表現できないので、カラースケールに代えてグレースケールを用いている。カラースケールを設定したならば、各ピクセルの最大強度MI(i)をそのカラースケールに照らして各ピクセルの表示色を決め、各ピクセルを色付けした２次元のイメージング画像を作成し、表示部７の画面上に表示する（ステップＳ５）。
【００３２】
図３に示した表示結果の一番上が２次元測定対象領域８ａに対応したイメージング画像の例である。この図では、ピクセル毎のピークの種類つまり含有物質の種類に拘わらず、最大強度の値の大きな、つまり特定の物質の含有量が多いピクセルが明瞭に表示される。
【００３３】
また、データ処理部２はステップＳ４で記憶された全ピクセルの最大強度MI(i)、質量電荷比m/z(i)を用い、横軸にm/z、縦軸に強度をとったマススペクトルと同様の最大強度スペクトルを作成し、これを表示部７の画面上に表示する（ステップＳ６）。このとき、ピクセル毎に、ピークトップが最大強度MI(i)であり上記カラースケールに従った色付けをしたピークを、対応する質量電荷比m/z(i)の位置に重ね描きする。これにより、同一の質量電荷比m/z(i)をもつピクセルが複数存在し、それらピクセルの最大強度がばらついている場合には、１本のピーク自体がカラースケールに従って色分けされた状態になる。また、最大強度MI(i)が大きなピークの上端部はカラースケール上でMIIに近い色で表示され、これに対応したピクセルはイメージング画像上で同色で示される。したがって、最大強度MI(i)が特定の強度範囲にあるような物質が、２次元測定対象領域８ａのどこに特異的に分布しているのかを分析者は直感的に知ることができる。図３に示した表示結果の中央が、最大強度スペクトルの表示例である。
【００３４】
さらに、データ処理部２は全ピクセルで、横軸にm/z、縦軸にピクセルの個数（度数）をとり、いずれのm/zが最大強度MIをもつピークとして抽出されたか示すヒストグラムを作成して表示部７の画面上に表示する（ステップＳ７）。このとき、ヒストグラムの度数の色を各ピクセルに与えられた色と対応させる。例えば、大きな度数を示す質量電荷比は空間的に広い領域において最大強度をもつピークとなっていると想定でき、特異的な分布である可能性は低くなる。一方，度数自体は比較的低いもののカラースケール上でMIIに近い色付けがなされた度をもつ質量電荷比があれば、これは空間的に狭い領域に局在している可能性があると考えられる。一般的に後者は注目すべきピークであり、これによりイメージング画像上で注目領域を探すのに有用な情報を提供することができる。図３に示した表示結果の一番下が、ヒストグラムの表示例である。
【００３５】
本実施例の装置では、上記のようなデータ処理により、図３に示した２次元イメージング画像、最大強度スペクトル、及びヒストグラムを、互いに対応した色付けをして表示することができる。
【００３６】
前述のデータ処理の具体例を図４及び図５を参照して説明する。ここで示す例はマウス網膜を試料としたものである。この試料のマトリクス塗布前の光学顕微鏡画像を図５（ａ）に示す。この試料にマトリクスとしてDHB（2,5-ジヒドロキシ安息香酸）を塗布し、試料上に設定された１０１×９８（＝９８９８）個のピクセルを含む２次元測定領域に対し、各ピクセルにおいて、m/z５００〜１０００の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルを測定した。全ピクセルに対して得られたマススペクトルデータに基づく平均スペクトルの空間分布を図５（ｂ）に示す。
【００３７】
上記マススペクトルデータに対し本実施例によるデータ処理を実行して作成・表示される２次元イメージング画像及び最大強度スペクトルの一例を図４（ａ）に示す。また、比較のために、各ピクセルのTIC（トータルイオン電流）を用いた２次元空間分布を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）では試料上の特異的な領域についての識別ができないのに対し、図４（ａ）では、網膜とその周辺の特異的な領域が明瞭に表れていることが分かる。
【００３８】
図４（ｃ）は本実施例によるデータ処理を実行して作成・表示される最大強度スペクトルを示す図である。また、比較のために、積算マススペクトルを図４（ｅ）に示す。図４（ｃ）は最大強度をもつm/zのピークのみを表示したものであるため、全ての強度のマススペクトルデータが反映される積算マススペクトルとは明らかに異なっている。
【００３９】
上述したように、図４（ａ）上の各ピクセルの色と図４（ｃ）上の各ピークの色分けとは対応付けられている。このため、例えば、図４（ｃ）上のピークのピークトップ付近の色（この例では赤色）からm/z:734.6がMMIを示すことが分かり、図４（ａ）において、同色（赤色）で示されたピクセルが特異的に分布していることが理解できる。また、その他のピークに関しても、ピークトップが特定の色で色付けされたMIをもつピークが、２次元イメージング画像上でどの領域に特異的に分布しているのかを直感的に把握することができる。
【００４０】
図４（ｄ）は本実施例によるデータ処理を実行して作成・表示されるヒストグラムを示す図である。この例では、図４（ｄ）中で矢印[1]で示したピークはピークトップ付近の色がMMIに近いが、度数が多いため空間的に広い領域に分布していることが予想できる。これに対し、矢印[2]で示したピークは度数自体は低いものの、ピークトップ付近の色がMMIに近いことから、注目すべきピークであることが推測できる。したがって、例えばこうした注目ピークに対応した領域を注目領域としてさらに詳細な分析を行うことが考えられる。
【００４１】
なお、上記実施例は本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。
【符号の説明】
【００４２】
１…イメージング質量分析本体部
２…データ処理部
３…データ記憶部
４…顕微画像処理部
５…制御部
６…操作部
７…表示部
８…試料
８ａ…２次元測定対象領域
８ｂ…微小領域（ピクセル）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の２次元領域内の複数の微小領域で質量分析を実行して収集される質量分析イメージジングデータを解析する質量分析データ処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体組織等の試料の形態観察を行うと同時に、その試料上の所定領域に存在する分子の分布を測定する装置として、顕微質量分析装置或いはイメージング質量分析装置などと呼ばれる装置が開発されている（特許文献１〜３、非特許文献１、２など参照）。こうした装置によれば、試料をすり潰したり破砕したりすることなく試料の形態をほぼ維持したまま、顕微観察に基づいて指定された試料上の任意の領域に含まれる特定の質量電荷比m/zをもつイオンの分布画像（マッピング画像）を得ることが可能であり、特に、生化学分野、医療・薬学分野などにおいて、例えば生体内細胞に含まれるタンパク質等の分布情報を得るといった応用が期待されている。
【０００３】
試料に関する所望の情報、例えば試料を特徴付ける物質の種類やその量の分布、などを分析者が容易に把握できるようにするには、収集した質量分析イメージングデータに対して適切な解析処理を実行し、その結果を適切な態様で表示することが重要である。試料上の或る程度の面積の２次元領域に対する質量分析イメージングデータを取得した場合、このデータは多数の測定点（微小領域）のマススペクトルデータを含む。そのため、データの量は極めて膨大になる。そこで、このような膨大な量のデータに対し、有意で且つ分析者が理解し易い情報を得るための様々な手法が従来提案されている。
【０００４】
例えば一つの方法として、全測定点のマススペクトルを積算することで作成される積算マススペクトルを表示画面上に表示し、その積算マススペクトルに現れるピークの中から適当なピークを分析者が選択し、既存のＭＳイメージ表示ソフトウエア（例えばBioMapなど）を用いて選択されたピークの強度空間分布を表示するという方法がある（例えば非特許文献３参照）。図６（ａ）はこの方法による、互いに相違する質量電荷比における強度空間分布の表示例、図６（ｂ）はこれら強度空間分布を重ね合わせた表示例である。このように複数のピークの強度空間分布を重ね合わせて表示することにより、特定の組織構造とその主要な物質の質量電荷比とを知ることができる。
【０００５】
別の方法として、主成分分析（ＰＣＡ＝Principal Component Analysis）、独立成分分析（ＩＣＡ＝Independent Component Analysis）、因子分析（ＦＡ＝Factor Analysis）などの多変量解析を利用する方法が、非特許文献４などに記載されている。多変量解析では、類似した強度空間分布を有する複数の物質が各因子に集約される。この因子毎にスコアとローディングとを表示するのが一般的であり、非特許文献４では、スコアを２次元空間分布、ローディングを散布図として表示するようにしている。
【０００６】
しかしながら、上述したような従来の方法では次のような問題がある。
即ち、ＭＳイメージ表示ソフトウエアを用いた解析手法では、分析者が積算マススペクトル上でピークを選択すると、そのピークに対応した質量電荷比の強度空間分布が表示される。このため、空間的に特異的な分布を示す物質に対応したピークが必ずしも選択され表示されるとは限らない。また、試料上の小領域毎に特異的な強度空間分布を示すピークを探し出したい場合には、分析者が試行錯誤的に複数のピークの強度空間分布を比較したり重ね合わせ表示を行ったりする必要がある。このため、通常、分析者は積算マススペクトル上の多くのピークに対するイメージ表示を行う作業を繰り返す必要があり、多大な労力と時間とを要する。
【０００７】
一方、多変量解析を用いた方法では、多くの場合、因子数の決定や各因子のローディング値の解釈などに専門的な知識が必要である。また、ＰＣＡの場合には主成分に対するマススペクトルを表示すると強度がマイナスとなるピークが含まれることがある等、結果の物理的意味付けを解釈するのが困難であることもある。そのため、分析にあたれる者が限定されてしまい、効率的な解析は難しく、スループットを向上させることも困難である。また、ＰＣＡでは１つの主成分を１つの空間分布として表示するが、１つの物質の情報は複数の主成分に反映されるため、ＰＣＡの結果だけを見ても物質の空間分布や含有量を特定することはできないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−６６５３３号公報
【特許文献２】特開２００７−１５７３５３号公報
【特許文献３】特開２００７−２５７８５１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】小河潔、ほか５名、「顕微質量分析装置の開発」、島津評論、株式会社島津製作所、平成１８年３月３１日発行、第６２巻、第３・４号、ｐ．１２５−１３５
【非特許文献２】原田高宏、ほか８名、「顕微質量分析装置による生体組織分析」、島津評論、株式会社島津製作所、２００８年４月２４日発行、第６４巻、第３・４号、ｐ．１３９−１４６
【非特許文献３】「ＭＳイメージング技術による病理組織切片上におけるバイオマーカーの探索」、[online]、株式会社島津製作所、［平成２２年２月２５日検索］、インターネット＜URL: http://www.an.shimadzu.co.jp/bio/biomarker/297-0425_msimaging.pdf＞
【非特許文献４】森永、ほか２名、「PCAによるMS Imagingデータ解析ソフトの開発」、第57回質量分析総合討論会（2009）講演要旨集、日本質量分析学会、2009年5月1日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、イメージング質量分析により収集された膨大なデータに基づいて、生体試料の組織構造などを把握するために有意であって且つ分析者が直感的にも理解し易い情報を提示することができる質量分析データ処理方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために成された第１発明に係る質量分析データ処理方法は、試料上の２次元領域内に設定された複数の微小領域に対してそれぞれ質量分析を実行することにより収集されたデータを処理する質量分析データ処理方法であって、
a)前記微小領域毎に、その微小領域に対応したマススペクトルデータに基づいて最大強度とそれを与える質量電荷比とをそれぞれ抽出する第１ステップと、
b)第１ステップで得られた各微小領域の最大強度の中で最大値を抽出し、その最大値に基づいて強度表示のカラースケールを決めて、該カラースケールに従い第１ステップで得られた最大強度に対応する色をそれぞれの微小領域に与え、前記２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示する第２ステップと、
c)第１ステップで得られた各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係について、同一質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した前記カラースケールに従った色でそのピークの少なくとも一部を表示するように、最大強度スペクトルを作成して前記カラー２次元画像と対応して表示する第３ステップと、
を有することを特徴としている。
【００１２】
また第２発明に係る質量分析データ処理装置は、第１発明に係る質量分析データ処理方法を実施するための装置であって、試料上の２次元領域内に設定された複数の微小領域に対してそれぞれ質量分析を実行することにより収集されたデータを処理する質量分析データ処理装置であって、
a)前記微小領域毎に、その微小領域に対応したマススペクトルデータに基づいて最大強度とそれを与える質量電荷比とをそれぞれ抽出する情報抽出手段と、
b)該情報抽出手段により得られた各微小領域の最大強度の中で最大値を抽出し、その最大値に基づいて強度表示のカラースケールを決めて、該カラースケールに従い前記情報抽出手段により得られた最大強度に対応する色をそれぞれの微小領域に与え、前記２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示画面上に表示する２次元画像表示情報形成手段と、
c)前記情報抽出手段によりで得られた各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係について、同一質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した前記カラースケールに従った色でそのピークの少なくとも一部を表示するように、最大強度スペクトルを作成して前記カラー２次元画像と対応して表示画面上に表示するスペクトル表示情報形成手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１３】
第１及び第２発明に係る質量分析データ処理方法及び装置の処理対象であるデータは、各微小領域における質量電荷比と信号強度（イオン強度）との関係を示すマススペクトルデータを含む。第２発明に係る質量分析データ処理装置において情報抽出手段は、微小領域におけるマススペクトルデータ毎に、最大の信号強度を示すピークを探索し、その強度値とピークに対応した質量電荷比とを抽出する。最大強度を示すピークを探索するのは、このピークに対応した物質が各微小領域において最も多く含まれる物質である可能性が高いためである。
【００１４】
全ての微小領域における最大強度とそれを与える質量電荷比とが求まったならば、２次元画像表示情報形成手段はまず、最大強度の中の最大値を見つけ、その最大値とゼロとの範囲で強度表示のカラースケール（カラーチャート）を定める。そして、そのカラースケールに従って微小領域毎に最大強度に対応した表示色を決め、２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示画面上に表示する。これにより、微小領域毎にマススペクトル中のピークの種類、即ち物質の種類に拘わらず、物質の含有量が顕著である微小領域が明瞭にカラー２次元画像（質量分析イメージ画像）上に現れる。
【００１５】
一方、スペクトル表示情報形成手段は、横軸を質量電荷比として、各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係を示す最大強度スペクトルを作成する。この際、１本のピークの色の少なくとも一部を、その質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した色で表示する。具体的には、各微小領域の最大強度に対しカラースケールに従った色を与え、対応する質量電荷比の位置に重ね描きすることにより、各ピークの上端付近にはその質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した色が残る。これにより、最大強度スペクトルにおけるピークトップの色とカラー２次元画像上の色との対応付けから、特定の質量電荷比を有する物質のおおよその分布状況を確認することができる。
【００１６】
また第２発明に係る質量分析データ処理装置は、好ましくは、前記情報抽出手段により得られた最大強度を与える質量電荷比とその質量電荷比が得られた微小領域の度数との関係を示すヒストグラムを作成して前記カラー２次元画像及び前記最大強度スペクトルと対応付けて表示画面上に表示するヒストグラム表示情報形成手段をさらに備える構成とするとよい。この場合、度数の色を各微小領域が与えられた色とするとよい。
【００１７】
一般的に、大きな度数を示す質量電荷比は空間的に広い領域において最大強度を持つピークとなっており、特異的な空間分布を示している可能性は低い。これに対し、度数は低いものの最大強度の値が大きい質量電荷比は狭い領域に局在している可能性がある。このように、分析者が着目すべき領域を判断するのに有用な情報を提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る質量分析データ処理方法及び装置によれば、イメージング質量分析により収集された膨大なデータに基づいて、試料に含まれる物質の空間分布が容易に且つ直感的に理解できるような情報を形成し、これを分析者に提示することができる。特に、最大強度を示すピークに対応した物質は各微小領域において最も多く含まれる主要な物質であると考えられるから、その空間分布は試料の組織構造等の推測に有用である。また、この空間分布と最大強度スペクトルとを対応付けることで、試料に顕著に含まれる物質の質量電荷比を特定することができる。
【００１９】
また本発明に係る質量分析データ処理方法及び装置では、積算マススペクトル上での試行錯誤的なピーク選択作業の繰り返しを行う必要がなく、また多変量解析を行う際に一般に必要とされるピーク抽出処理も要しないので、処理時間を短縮してスループットを向上させることができる。さらにまた、多変量解析を利用した方法のように解析作業やその結果の解釈などに専門的な知識を有することもないので、分析者の負担が軽減されるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る質量分析データ処理装置を利用したイメージング質量分析装置の一実施例の概略構成図。
【図２】本実施例のイメージング質量分析装置におけるデータ処理手順のフローチャート。
【図３】本実施例のイメージング質量分析装置におけるデータ処理の説明図。
【図４】本実施例のイメージング質量分析装置におけるデータ処理結果の一例を示す図。
【図５】マトリクス塗布前の試料光学顕微鏡画像及び平均マススペクトルの空間分布表示の一例を示す図。
【図６】従来の手法による表示例を示す図であり、各イオン強度の空間分布の表示例（ａ）及び強度空間分布を重ね合わせた表示例（ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る質量分析データ処理装置を用いたイメージング質量分析装置の一実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は本実施例によるイメージング質量分析装置の概略構成図である。
【００２２】
このイメージング質量分析装置は、試料８上の２次元測定対象領域８ａの顕微観察を行うとともに該領域８ａ内のイメージング質量分析を実行するイメージング質量分析本体部１と、イメージング質量分析本体部１で収集された質量分析スペクトルデータを解析処理するデータ処理部２と、質量分析スペクトルデータを記憶しておくデータ記憶部３と、イメージング質量分析本体部１で撮影された画像信号を処理して顕微画像を構成する顕微画像処理部４と、それら各部を制御する制御部５と、制御部５に接続された操作部６及び表示部７と、を備える。
【００２３】
イメージング質量分析本体部１は例えば、非特許文献１、２などに記載のように、MALDIイオン源、イオン輸送光学系、イオントラップ、飛行時間型質量分析器、などを含み、所定サイズの微小領域に対する所定質量電荷比範囲に亘る質量分析を実行する。図示しないが、イメージング質量分析本体部１は試料８が載置されたステージをｘ、ｙの２軸方向に高精度で移動させる駆動部を含み、試料８を所定ステップ幅で移動させる毎に質量分析を実行することにより、任意の領域に対する質量分析スペクトルデータの収集が可能である。なお、制御部５、データ処理部２、データ記憶部３、顕微画像処理部４などの機能の少なくとも一部は、パーソナルコンピュータに搭載された専用の処理・制御ソフトウエアを実行することにより達成される。
【００２４】
本実施例のイメージング質量分析装置は、イメージング質量分析本体部１により収集された膨大な質量分析スペクトルデータを解析処理して表示部７の画面上に表示するデータ処理部２におけるデータ処理にその特徴を有する。この特徴的なデータ処理の一例について、図２及び図３により詳細に説明する。図２はデータ処理手順を示すフローチャート、図３は図２の処理を説明するための模式図である。
【００２５】
イメージング質量分析本体部１では、図３中に示すように、試料８上に設定された所定の２次元測定対象領域８ａ内をｘ方向、ｙ方向にそれぞれ細かく区分した微小領域８ｂ毎にマススペクトルデータが得られる。このマススペクトルデータは所定の質量電荷比範囲に亘る強度信号を示すマススペクトルを構成するデータである。
【００２６】
通常、微小領域８ｂの１辺の長さは試料８が載置されたステージの移動ステップ幅により決まる。後述するデータ処理により、１個の微小領域８ｂで得られるマススペクトルデータに基づいてその微小領域８ｂ毎にカラー２次元画像上での表示色が定められる。したがって、色付けなどの画像処理上ではこの微小領域が最小単位となるので、画像処理上のピクセルと微小領域とは同義であり、以下の説明では微小領域をピクセルと呼ぶ。即ち、図３中に示すように、２次元測定対象領域８ａ内には格子状にピクセルが配列されている。ここでは、所定の規則でそれらピクセルに番号（ｉ＝１〜Ｎ）を付与し、その番号と位置座標とが対応しているものとする。
【００２７】
データ処理の開始が指示されると、まずデータ処理部２はデータ記憶部３から処理対象である質量分析イメージングデータ、即ち、上述したＮ個のピクセル毎に得られたマススペクトルデータを全て読み込む（ステップＳ１）。
【００２８】
次に、例えばピクセル番号の順に、１つのピクセルに対応したマススペクトルデータを解析し、マススペクトルに現れる全てのピークの中のピーク信号の最大強度（MI）と、その最大強度を与える質量電荷比とを抽出し、それを記憶する（ステップＳ２）。ステップＳ３では全てのピクセルに対する上記処理が終了したか否かを判定し、終了していなければステップＳ２へ戻る。
【００２９】
図３には、ピクセル番号ｉがｎ、ｒ、ｐ、ｑである４個のピクセルに対応したマススペクトルデータを示している。ピクセル番号ｉに対する最大強度をMI(i)、これに対応した質量電荷比をm/z(i)と記す。例えばピクセル番号ｉがｎであるピクセルにおいては、最大強度MI(n)＝Ｉ1、これに対応した質量電荷比m/z(n)＝Ｍ1である。またピクセル番号ｉがｐであるピクセルにおいては、最大強度はMI(p)＝Ｉ2、これに対応した質量電荷比m/z(p)＝Ｍ1である。ステップＳ２、Ｓ３の繰り返しにより、全Ｎ個のピクセルに対して同様の処理が繰り返され、その結果、Ｎ個のピクセル全てについて、最大強度MI(1)、質量電荷比m/z(1)〜最大強度MI(N)、質量電荷比m/z(N)が収集され、これが記憶される。
【００３０】
マススペクトル上で最大強度を示すピークに対応する物質はそのピクセルに最も多く含まれる物質であると推測できる。したがって、前述したピクセル毎に最大強度を探索する作業は、そのピクセルに最も多く含まれる物質を探索することに相当する。
【００３１】
次に、全てのピクセルにおける最大強度MI(i)を比較して、その中の最大値MIIとそれに対応する質量電荷比m/zとを抽出して記憶する（ステップＳ４）。そして、強度値が０〜MIIの範囲で表示色のカラースケールを定める。カラースケールの決め方は任意であるが、典型的にはコンピュータシステムで多用されているＨＳＶモデルを用いるとよい。なお、図３の例では、カラーを表現できないので、カラースケールに代えてグレースケールを用いている。カラースケールを設定したならば、各ピクセルの最大強度MI(i)をそのカラースケールに照らして各ピクセルの表示色を決め、各ピクセルを色付けした２次元のイメージング画像を作成し、表示部７の画面上に表示する（ステップＳ５）。
【００３２】
図３に示した表示結果の一番上が２次元測定対象領域８ａに対応したイメージング画像の例である。この図では、ピクセル毎のピークの種類つまり含有物質の種類に拘わらず、最大強度の値の大きな、つまり特定の物質の含有量が多いピクセルが明瞭に表示される。
【００３３】
また、データ処理部２はステップＳ４で記憶された全ピクセルの最大強度MI(i)、質量電荷比m/z(i)を用い、横軸にm/z、縦軸に強度をとったマススペクトルと同様の最大強度スペクトルを作成し、これを表示部７の画面上に表示する（ステップＳ６）。このとき、ピクセル毎に、ピークトップが最大強度MI(i)であり上記カラースケールに従った色付けをしたピークを、対応する質量電荷比m/z(i)の位置に重ね描きする。これにより、同一の質量電荷比m/z(i)をもつピクセルが複数存在し、それらピクセルの最大強度がばらついている場合には、１本のピーク自体がカラースケールに従って色分けされた状態になる。また、最大強度MI(i)が大きなピークの上端部はカラースケール上でMIIに近い色で表示され、これに対応したピクセルはイメージング画像上で同色で示される。したがって、最大強度MI(i)が特定の強度範囲にあるような物質が、２次元測定対象領域８ａのどこに特異的に分布しているのかを分析者は直感的に知ることができる。図３に示した表示結果の中央が、最大強度スペクトルの表示例である。
【００３４】
さらに、データ処理部２は全ピクセルで、横軸にm/z、縦軸にピクセルの個数（度数）をとり、いずれのm/zが最大強度MIをもつピークとして抽出されたか示すヒストグラムを作成して表示部７の画面上に表示する（ステップＳ７）。このとき、ヒストグラムの度数の色を各ピクセルに与えられた色と対応させる。例えば、大きな度数を示す質量電荷比は空間的に広い領域において最大強度をもつピークとなっていると想定でき、特異的な分布である可能性は低くなる。一方，度数自体は比較的低いもののカラースケール上でMIIに近い色付けがなされた度をもつ質量電荷比があれば、これは空間的に狭い領域に局在している可能性があると考えられる。一般的に後者は注目すべきピークであり、これによりイメージング画像上で注目領域を探すのに有用な情報を提供することができる。図３に示した表示結果の一番下が、ヒストグラムの表示例である。
【００３５】
本実施例の装置では、上記のようなデータ処理により、図３に示した２次元イメージング画像、最大強度スペクトル、及びヒストグラムを、互いに対応した色付けをして表示することができる。
【００３６】
前述のデータ処理の具体例を図４及び図５を参照して説明する。ここで示す例はマウス網膜を試料としたものである。この試料のマトリクス塗布前の光学顕微鏡画像を図５（ａ）に示す。この試料にマトリクスとしてDHB（2,5-ジヒドロキシ安息香酸）を塗布し、試料上に設定された１０１×９８（＝９８９８）個のピクセルを含む２次元測定領域に対し、各ピクセルにおいて、m/z５００〜１０００の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルを測定した。全ピクセルに対して得られたマススペクトルデータに基づく平均スペクトルの空間分布を図５（ｂ）に示す。
【００３７】
上記マススペクトルデータに対し本実施例によるデータ処理を実行して作成・表示される２次元イメージング画像及び最大強度スペクトルの一例を図４（ａ）に示す。また、比較のために、各ピクセルのTIC（トータルイオン電流）を用いた２次元空間分布を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）では試料上の特異的な領域についての識別ができないのに対し、図４（ａ）では、網膜とその周辺の特異的な領域が明瞭に表れていることが分かる。
【００３８】
図４（ｃ）は本実施例によるデータ処理を実行して作成・表示される最大強度スペクトルを示す図である。また、比較のために、積算マススペクトルを図４（ｅ）に示す。図４（ｃ）は最大強度をもつm/zのピークのみを表示したものであるため、全ての強度のマススペクトルデータが反映される積算マススペクトルとは明らかに異なっている。
【００３９】
上述したように、図４（ａ）上の各ピクセルの色と図４（ｃ）上の各ピークの色分けとは対応付けられている。このため、例えば、図４（ｃ）上のピークのピークトップ付近の色（この例では赤色）からm/z:734.6がMMIを示すことが分かり、図４（ａ）において、同色（赤色）で示されたピクセルが特異的に分布していることが理解できる。また、その他のピークに関しても、ピークトップが特定の色で色付けされたMIをもつピークが、２次元イメージング画像上でどの領域に特異的に分布しているのかを直感的に把握することができる。
【００４０】
図４（ｄ）は本実施例によるデータ処理を実行して作成・表示されるヒストグラムを示す図である。この例では、図４（ｄ）中で矢印[1]で示したピークはピークトップ付近の色がMMIに近いが、度数が多いため空間的に広い領域に分布していることが予想できる。これに対し、矢印[2]で示したピークは度数自体は低いものの、ピークトップ付近の色がMMIに近いことから、注目すべきピークであることが推測できる。したがって、例えばこうした注目ピークに対応した領域を注目領域としてさらに詳細な分析を行うことが考えられる。
【００４１】
なお、上記実施例は本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。
【符号の説明】
【００４２】
１…イメージング質量分析本体部
２…データ処理部
３…データ記憶部
４…顕微画像処理部
５…制御部
６…操作部
７…表示部
８…試料
８ａ…２次元測定対象領域
８ｂ…微小領域（ピクセル）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料上の２次元領域内に設定された複数の微小領域に対してそれぞれ質量分析を実行することにより収集されたデータを処理する質量分析データ処理方法であって、
a)前記微小領域毎に、その微小領域に対応したマススペクトルデータに基づいて最大強度とそれを与える質量電荷比とをそれぞれ抽出する第１ステップと、
b)第１ステップで得られた各微小領域の最大強度の中で最大値を抽出し、その最大値に基づいて強度表示のカラースケールを決めて、該カラースケールに従い第１ステップで得られた最大強度に対応する色をそれぞれの微小領域に与え、前記２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示する第２ステップと、
c)第１ステップで得られた各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係について、同一質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した前記カラースケールに従った色でそのピークの少なくとも一部を表示するように、最大強度スペクトルを作成して前記カラー２次元画像と対応して表示する第３ステップと、
を有することを特徴とする質量分析データ処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の質量分析データ処理方法であって、
第１ステップで得られた最大強度を与える質量電荷比とその質量電荷比が得られた微小領域の度数との関係を示すヒストグラムを作成して前記カラー２次元画像及び前記最大強度スペクトルと対応付けて表示する第４ステップ、をさらに有することを特徴とする質量分析データ処理方法。
【請求項３】
試料上の２次元領域内に設定された複数の微小領域に対してそれぞれ質量分析を実行することにより収集されたデータを処理する質量分析データ処理装置であって、
a)前記微小領域毎に、その微小領域に対応したマススペクトルデータに基づいて最大強度とそれを与える質量電荷比とをそれぞれ抽出する情報抽出手段と、
b)該情報抽出手段により得られた各微小領域の最大強度の中で最大値を抽出し、その最大値に基づいて強度表示のカラースケールを決めて、該カラースケールに従い前記情報抽出手段により得られた最大強度に対応する色をそれぞれの微小領域に与え、前記２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示画面上に表示する２次元画像表示情報形成手段と、
c)前記情報抽出手段によりで得られた各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係について、同一質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した前記カラースケールに従った色でそのピークの少なくとも一部を表示するように、最大強度スペクトルを作成して前記カラー２次元画像と対応して表示画面上に表示するスペクトル表示情報形成手段と、
を備えることを特徴とする質量分析データ処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の質量分析データ処理装置であって、
前記情報抽出手段により得られた最大強度を与える質量電荷比とその質量電荷比が得られた微小領域の度数との関係を示すヒストグラムを作成して前記カラー２次元画像及び前記最大強度スペクトルと対応付けて表示画面上に表示するヒストグラム表示情報形成手段、をさらに備えることを特徴とする質量分析データ処理装置。
【請求項１】
試料上の２次元領域内に設定された複数の微小領域に対してそれぞれ質量分析を実行することにより収集されたデータを処理する質量分析データ処理方法であって、
a)前記微小領域毎に、その微小領域に対応したマススペクトルデータに基づいて最大強度とそれを与える質量電荷比とをそれぞれ抽出する第１ステップと、
b)第１ステップで得られた各微小領域の最大強度の中で最大値を抽出し、その最大値に基づいて強度表示のカラースケールを決めて、該カラースケールに従い第１ステップで得られた最大強度に対応する色をそれぞれの微小領域に与え、前記２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示する第２ステップと、
c)第１ステップで得られた各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係について、同一質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した前記カラースケールに従った色でそのピークの少なくとも一部を表示するように、最大強度スペクトルを作成して前記カラー２次元画像と対応して表示する第３ステップと、
を有することを特徴とする質量分析データ処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の質量分析データ処理方法であって、
第１ステップで得られた最大強度を与える質量電荷比とその質量電荷比が得られた微小領域の度数との関係を示すヒストグラムを作成して前記カラー２次元画像及び前記最大強度スペクトルと対応付けて表示する第４ステップ、をさらに有することを特徴とする質量分析データ処理方法。
【請求項３】
試料上の２次元領域内に設定された複数の微小領域に対してそれぞれ質量分析を実行することにより収集されたデータを処理する質量分析データ処理装置であって、
a)前記微小領域毎に、その微小領域に対応したマススペクトルデータに基づいて最大強度とそれを与える質量電荷比とをそれぞれ抽出する情報抽出手段と、
b)該情報抽出手段により得られた各微小領域の最大強度の中で最大値を抽出し、その最大値に基づいて強度表示のカラースケールを決めて、該カラースケールに従い前記情報抽出手段により得られた最大強度に対応する色をそれぞれの微小領域に与え、前記２次元領域の全体又は一部に対応したカラー２次元画像を作成して表示画面上に表示する２次元画像表示情報形成手段と、
c)前記情報抽出手段によりで得られた各微小領域の最大強度とそれを与える質量電荷比との関係について、同一質量電荷比における複数の最大強度の中で値が最大のものに対応した前記カラースケールに従った色でそのピークの少なくとも一部を表示するように、最大強度スペクトルを作成して前記カラー２次元画像と対応して表示画面上に表示するスペクトル表示情報形成手段と、
を備えることを特徴とする質量分析データ処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の質量分析データ処理装置であって、
前記情報抽出手段により得られた最大強度を与える質量電荷比とその質量電荷比が得られた微小領域の度数との関係を示すヒストグラムを作成して前記カラー２次元画像及び前記最大強度スペクトルと対応付けて表示画面上に表示するヒストグラム表示情報形成手段、をさらに備えることを特徴とする質量分析データ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１９１２２２（Ｐ２０１１−１９１２２２Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５８６４４（Ｐ２０１０−５８６４４）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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