成像質量分析數據處理方法以及成像質量分析裝置製造方法
2023-05-18 04:05:11 3
成像質量分析數據處理方法以及成像質量分析裝置製造方法
【專利摘要】提供成像質量分析數據處理方法以及成像質量分析裝置，簡化進行統計解析以比較從多個試樣分別得到的成像質量分析數據的作業，提高該解析的精度。在想比較的兩個試樣的成像質量分析數據的測量點間隔不同、還想比較物質的空間分布擴展的尺寸時，以一個數據為基準重新定義另一個數據的測量點間隔以使測量點間隔一致，通過基於實際測量點的質譜的內插或者外插求出設定的虛擬測量點的質譜。在各試樣的質譜的m/z值陣列不同時，以一個數據的質譜的m/z值的位置為基準對另一個數據的質譜通過內插或者外插求出基準m/z值的強度值。使測量點間隔、m/z值陣列一致而能夠整合數據，作為一個成像質量分析數據進行處理而能簡單地進行用於統計解析的峰值矩陣製作等處理。
【專利說明】成像質量分析數據處理方法以及成像質量分析裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及適用於成像質量分析裝置的數據處理方法以及使用了該數據處理方 法的成像質量分析裝置，該成像質量分析裝置能夠獲取表示試樣上的特定的質量電荷比或 者質量電荷比範圍的離子的信號強度分布的成像圖像。
【背景技術】
[0002] 質量分析成像是如下一種方法；通過對生物體組織切片等試樣的二維區域內的多 個測量點（微小區域）分別進行質量分析，來研究具有特定的質量的物質的分布，該質量分 析成像正不斷應用於藥物發現（drug discovery)、生物標記探索、各種疾病、疾患的原因探 明等。用於實施質量分析成像的質量分析裝置一般被稱為成像質量分析裝置。另外，通常 對試樣上的任意的二維區域進行顯微觀察，基於該顯微觀察圖像來確定分析對象區域並執 行該區域的成像質量分析，因此有時也稱為顯微質量分析裝置、質量顯微鏡等，但在本說明 書中決定稱為"成像質量分析裝置"。例如在非專利文獻1、2中公開了普通的成像質量分析 裝置的結構、分析例。
[0003] 在成像質量分析裝置中，在試樣上的二維區域內的多個測量點處分別獲取規定的 質量電荷比範圍的質譜數據。為了實現高質量解析度，通常利用飛行時間型質量分析器 (T0FMS)來作為質量分析器，例如與由四極型質量分析裝置等得到的質譜數據的數據量相 t匕，每個測量點的質譜數據（或者飛行時間譜數據）的數據量相當多。另外，為了獲得精確 的成像圖像（即提高空間解析度），需要縮小測量點的間隔，於是，針對一個試樣的測量點 的數量變多。因此，當想要進行高質量解析度、高空間解析度的質量分析成像時，每個試樣 的數據的總量變得龐大。
[0004] 為了通過使用了普通的個人計算機的數據處理來製作並顯示成像圖像，或者對 成像圖像進行統計解析，需要將處理對象的所有數據讀入該計算機的主存儲器（一般為 RAM)。然而，在普通的個人計算機中能夠實際使用的主存儲器的存儲容量有限，難以讀入所 有如上所述的高清晰度的成像質量分析數據。在這種情況下，需要根據能夠讀入主存儲器 的數據量的制約來限制能夠製作和顯示的成像圖像的範圍，或者進行以下處理：一邊允許 降低處理速度一邊將硬碟驅動器等外部存儲裝置的一部分用作虛擬的主存儲器。
[0005] 針對這樣的問題，在專利文獻1?3中公開了一種對由成像質量分析裝置得到的 質譜數據進行壓縮並保存的技術。通過利用這種數據壓縮技術，能夠縮小作為處理對象的 成像質量分析數據的數據量並讀入主存儲器。另外，在專利文獻1所記載的方法中，預先制 作將壓縮前的原質譜數據的陣列上的位置與壓縮數據的陣列上的位置相關聯的索引，將該 索引與壓縮數據一起存儲或者與壓縮數據分開存儲。而且，在需要讀出與某個質量電荷比 對應的數據（離子強度值）的情況下，通過參照索引信息找出與目標數據對應的壓縮數據 並將其解碼。通過這樣，能夠一邊進行數據壓縮，一邊迅速地獲取目標數據。
[0006] 成像質量分析裝置中通常利用的MALDI離子源雖然是適用於生物體試樣的離子 化法，但具有以下缺陷：每次測量（即每次照射雷射）時的離子強度的偏差比較大。為了彌 補這種缺陷，在針對一個測量點獲取質譜時，將針對同一測量點執行的多次測量的離子強 度信號進行累計。然而，有時即使進行這種累計也不能充分消除每個測量點的離子強度的 偏差的影響。因此，即使根據按每個測量點得到的與特定的質量電荷比對應的離子強度值 直接製作成像圖像，也不一定正確地反映物質的分布。因此，以往提出了以下方案：在製作 成像圖像時，不直接使用各測量點的離子強度值，而使用按規定的基準進行標準化後的離 子強度值。
[0007] 例如在非專利文獻1中示出了以下內容：在對成像質量分析數據進行TIC標準化、 XIC標準化之後，進行成像圖像的製作及顯示或者進行成像圖像的統計解析是有效的。在 此，TIC是"Total Ion Current"的簡稱，是在各測量點獲取到的質譜的所有質量電荷比範 圍的離子強度值的和。如果進行TIC標準化，則各質量電荷比下的強度值被標準化，使得各 測量點的TIC相同。另一方面，XIC是"Extract Ion Current"的簡稱，是在各測量點獲取 到的質譜中的所指定的質量電荷比的離子強度或者所指定的質量電荷比範圍的離子強度 的和。如果進行XIC標準化，則各質量電荷比下的強度值被標準化，使得各測量點的XIC相 同，因此能夠使與特定的質量電荷比對應的峰值的高度在各測量點處一致。
[0008] 另外，操作者（用戶）為了決定想要顯示為成像圖像的質量電荷比、質量電荷比範 圍，大多參照所有測量點或者操作者所關注的關心區域內的測量點的平均質譜，但如果基 於對平均質譜也進行TIC標準化或者XIC標準化而得到的離子強度值來製作成像圖像是有 效的。
[0009] 另外，在質量分析成像中，經常進行將從不同試樣得到的成像質量分析數據之間 進行比較的解析。例如為了診斷癌等疾患、疾病等，將針對從健康正常身體獲取到的生物體 組織切片得到的成像質量分析數據與針對從被檢體獲取到的生物體組織切片得到的成像 質量分析數據進行比較，評價它們的相似性、差異性或者詳細地分析差異部分是有效的。在 用於進行這種比較的客觀的解析中使用對從不同試樣得到的成像質量分析數據進行主要 成分分析等的統計解析的方法。
[0010] 例如在非專利文獻1中示出了以下內容：當針對不同試樣的成像質量分析數據分 別生成峰值矩陣數據並在將該多個峰值矩陣數據整合為一個之後進行統計解析時，對於將 多個試樣進行比較是有效的。具體地說，首先，預先決定想要對作為比較對象的成像質量分 析數據進行統計解析的多個峰值的質量電荷比。例如，預先從將比較對象的成像質量分析 數據的所有測量點的質譜進行累計並進行平均所得到的平均質譜選出特定的多個峰值的 質量電荷比，或者從遍及所有測量點按質譜的每個質量電荷比求出最大強度、並將該最大 強度值作為譜進行重構而得到的最大強度質譜選出特定的多個峰值的質量電荷比。然後， 根據按每個試樣在各測量點處得到的質譜來求出與該質量電荷比值對應的離子強度值，制 作按每個測量點設置質量電荷比值和離子強度值而得到的峰值矩陣。之後，將與多個試樣 的多個測量點有關的峰值矩陣數據進行整合來製作一個峰值矩陣數據。
[0011] 另外，在非專利文獻1所記載的統計解析中，當對不同試樣的峰值矩陣數據進行 整合時，進行基於上述TIC的強度值的標準化。如上所述，通過TIC標準化能夠減輕偏差的 影響，能夠進行有效的統計解析，該偏差是由試樣、預處理，測量日、測量條件等的不同導致 的每個試樣的離子強度值的偏差、由MALDI離子源產生的每個測量點的生成離子量的偏差 等所導致的。
[0012] 如上所述，為了對根據不同試樣的成像質量分析數據製作的峰值矩陣進行整合， 需要針對作為比較對象的成像質量分析數據計算所有測量點或者特定的多個測量點的平 均質譜、最大強度質譜，並基於此預先決定想要進行統計解析的多個峰值的質量電荷比。該 處理的前提是，作為該比較對象的成像質量分析數據中包含的多個質譜數據中的質量電荷 比值全部一致，換句話說構成質譜的多個數據點各自的質量電荷比值在所有質譜中共用。
[0013] 另外，實際上並不限於在同一測量條件下進行針對想要比較的多個試樣的質量分 析成像，有時還根據不同情況將由不同裝置得到的成像質量分析數據之間進行比較。例如 在是由飛行時間型質量分析裝置獲取到的質譜的情況下，從作為測量對象的質量電荷比範 圍的下限的離子到達檢測器的到達時刻起，以固定的時間間隔從檢測器獲取離子的信號強 度，將該各時刻替換為所相當的質量電荷比值並作為質譜數據，但即使是同一裝置，為了對 由周圍溫度等環境因素導致的離子的飛行距離的變化進行校正，需要使與離子的飛行時間 對應的質量電荷比值隨時變化。在這種情況下，作為比較對象的多個成像質量分析數據的 數據點的質量電荷比值也大多不一致。另外，每個試樣的進行質量分析成像時的試樣上的 測量點的間隔（換言之，一個質譜數據所對應的實際的微小測量區域的尺寸）有時也不同。
[0014] 這樣，在每個試樣的構成質譜的數據點的質量電荷比值不同、或者每個試樣的與 質譜對應的微小測量區域的尺寸不同的情況下，根據上述以往的方法，不能對根據多個試 樣的成像質量分析數據分別求出的峰值矩陣進行整合。因此，在想要使用統計解析對多個 試樣進行比較的情況下，例如需要對根據每個試樣的成像質量分析數據分別求出的峰值矩 陣執行統計解析，調整成能夠比較這樣得到的多個統計解析結果之後進行比較。這樣的作 業不僅非常複雜，而且有可能缺乏比較評價的正確性。
[0015] 另外，在如上述那樣進行多個試樣的比較的情況下，使操作者（用戶）關注的特定 的質量電荷比、質量電荷比範圍內的成像圖像同時顯示，操作者在用肉眼確認該成像圖像 之後主觀上評價相似性等也是重要的。然而，如果每個試樣的構成質譜的數據點的質量電 荷比值不同、或者每個試樣的與質譜對應的微小測量區域的尺寸不同，則即使在該多個試 樣中目標物質的二維分布相同，呈現的樣子也不同。其結果，操作者有可能錯誤地作出主觀 判斷、評價。
[0016] 另外，通常在針對一個試樣的成像質量分析數據中，雖然每個測量點的構成質譜 的數據點的質量電荷比值一致，但也考慮以下情況：在上述飛行時間型質量分析裝置中在 測量過程中隨時校正由溫度變化等導致的離子的飛行距離的變化、由於測量條件的設定方 法等的不同導致每個測量點的構成質譜的數據點的質量電荷比值不同。例如，為了縮短測 量時間，考慮採用如下測量方法：在一個試樣的測量區域中僅對操作者所指定的關心區域 以高質量解析度進行測量，對除該關心區域以外的區域以低質量解析度進行測量。在這種 條件下收集到的成像質量分析數據中，與是否對如上述那樣根據多個成像質量分析數據分 別生成的峰值矩陣進行整合無關地製作用於進行統計解析的峰值矩陣本身是困難的。
[0017] 專利文獻1 :日本特開2012-169979號公報
[0018] 專利文獻2 :日本特開2012-038459號公報
[0019] 專利文獻3 :美國專利公開2012/0133532號說明書
[0020] 非專利文獻1 :小河、其他五位，"顯微質量分析裝置的開發"，島津評論，第62卷， 第3 · 4號，2006年3月31日發行，ρ· 125-135(小河、《分5名、「顕微質量分析裝置乃開 発」、島津評論、第62卷、第3 · 4號、2006年3月31日発行、ρ· 125-135)
[0021] 非專利文獻2 :原田、其他八位，"由顯微質量分析裝置進行的生物體組織分析"，島 津評論，第64卷，第3 · 4號，2008年4月24日發行，139-145 (原田、《分8名、「顕微質 量分析裝置^ A 3生體組織分析」、島津評論、第64卷、第3· 4號、2008年4月24日発行、 ρ·139-145)
[0022] 非專利文獻3 :杉浦（Y Sugiura)、其他六位，"飽和脂肪酸的質譜成像含有小鼠 腦磷脂醯膽鹼的細胞選擇性分布的可視化"（Visualization of the cell-selective distribution of PUFA-containing phosphatidylcholines in mouse brain by imaging mass spectrometry)，'，脂質研究雜質（Journal of Lipid Research)，Vol. 50, 2009 年， pp.1766-1788
【發明內容】
[0023] 發明要解決的問是頁
[0024] 本發明是鑑於上述問題而完成的，其主要目的在於提供如下的成像質量分析數據 處理方法以及成像質量分析裝置：在為了對多個試樣的成像質量分析數據進行比較而執行 統計解析或者同時顯示成像圖像的情況下，即使每個試樣的測量點的間隔不同或者每個試 樣的構成質譜的數據點的質量電荷比值不同，也能夠排除這樣的差異的影響，來簡便地實 施正確的統計解析、成像圖像的同時顯示。
[0025] 另外，本發明的另一目的在於提供如下的成像質量分析數據處理方法以及成像質 量分析裝置：在一個試樣的成像質量分析數據中，即使測量點的間隔不同或者每個測量點 的構成質譜的數據點的質量電荷比值不同，也能夠排除這樣的差異的影響，來簡便地實施 正確的統計解析、成像圖像的同時顯示。
[0026] 用於解決問題的方案
[0027] 為了解決上述問題而完成的本發明的第一方式是一種成像質量分析數據處理方 法，對成像質量分析數據進行處理，該成像質量分析數據是將通過對試樣上的多個測量點 分別執行質量分析而收集到的質譜數據與上述測量點的空間位置信息相關聯而得到的，該 成像質量分析數據處理方法的特徵在於，包括以下步驟：
[0028] a)空間校正處理步驟，將多個成像質量分析數據中的一個成像質量分析數據的空 間上的測量點間隔作為基準，通過使用位於使其它成像質量分析數據的測量點間隔與該基 準一致時的虛擬的測量點位置周圍的多個測量點的質譜數據進行內插或者外插，來求出各 個虛擬的測量點位置處的質譜數據；
[0029] b)質量電荷比校正處理步驟，提取上述多個成像質量分析數據中的質譜的質量電 荷比範圍的共用部分，將該多個成像質量分析數據中的一個成像質量分析數據的被提取出 的上述共用的質量電荷比範圍內的質量電荷比點作為基準，通過使用位於使其它成像質量 分析數據的質量電荷比點與該基準一致時的虛擬的質量電荷比點前後的實際測量出的質 量電荷比點的強度值進行內插或者外插，來求出各個虛擬的質量電荷比點的強度值；以及
[0030] c)整合步驟，進行整合，使得能夠將通過執行上述空間校正處理步驟和上述質量 電荷比校正處理步驟從而使測量點間隔和質量電荷比點一致的多個成像質量分析數據作 為一個成像質量分析數據進行處理。
[0031] 此外，在飛行時間型的質量分析裝置中基於由離子檢測器獲得的信號來製作飛行 時間譜，通過將該飛行時間譜上的各離子的飛行時間換算為質量電荷比來製作質譜。因而， 在上述本發明的第一方式的成像質量分析數據處理方法中，設為"質譜"還包含用換算為質 量電荷比之前的飛行時間表示的"飛行時間譜"。
[0032] 在本發明的第一方式的成像質量分析數據處理方法中，在提供多個試樣的成像質 量分析數據、且在該成像質量分析數據中每個試樣的測量點間隔不同的情況下，在空間校 正處理步驟中實施使該每個試樣不同的測量間隔一致的校正處理。即，將一個成像質量分 析數據中的空間上的測量點間隔作為基準，求出使除此以外的成像質量分析數據的測量點 間隔與該基準一致時的虛擬的測量點位置，通過使用位於該虛擬的測量點位置周圍的實際 測量出的多個測量點的質譜數據進行內插或者外插，來計算各個虛擬的測量點的質譜數 據。對內插或者外插的方法不作特別地限定，除了單純的一次函數以外，還可以使用高次函 數、花鍵函數等。
[0033] 另外，在多個成像質量分析數據中每個試樣的構成質譜的數據點所對應的質量電 荷比值不同的情況下，在質量電荷比校正處理步驟中實施使該每個試樣不同的質量電荷比 值一致的校正處理。即，首先，為了使質譜的質量電荷比範圍一致，提取多個試樣的成像質 量分析數據中的質譜的質量電荷比範圍的共用部分。之後，將一個成像質量分析數據中的 上述共用的質量電荷比範圍內的質量電荷比點作為基準，通過使用位於使除此以外的成像 質量分析數據的質量電荷比點與該基準一致時的虛擬的質量電荷比點前後的實際測量出 的質量電荷比點的強度值進行內插或者外插，來計算各個虛擬的質量電荷比點的離子強度 值。與測量點的校正同樣地，對內插或者外插的方法不作特別地限定，除了單純的一次函數 以外，還可以使用高次函數、花鍵函數等。
[0034] 通過以上的處理，使多個試樣的成像質量分析數據中的測量點間隔和各質譜的質 量電荷比點陣列一致。也可以先執行測量點的校正和質量電荷比的校正中的任一個。另外， 在進行多個試樣的比較時，不需要對物質的擴展的程度、具體地說面積、尺寸等進行比較而 僅比較空間分布狀況即可，在此情況下，即使每個試樣的測量點間隔不同，也能夠通過僅將 某一個成像質量分析數據的測量點間隔作為基準來放大或者縮小其它成像質量分析數據 的測量點間隔，來使測量點間隔一致。在這種情況下，不需要如在上述空間校正處理步驟中 實施的那樣的強度值的變換（校正）。
[0035] 即，將本發明的第一方式的成像質量分析數據處理方法中的空間校正處理步驟設 為如下的空間校正處理步驟即可：將多個成像質量分析數據中的一個成像質量分析數據中 的空間上的測量點間隔作為基準，通過將其它成像質量分析數據的測量點間隔放大或者縮 小來使其與該基準一致。
[0036] 並且，在整合步驟中進行整合，使得能夠將測量點間隔和質量電荷比值一致的多 個成像質量分析數據作為一個成像質量分析數據進行處理。在此所說的整合是指以下處 理：變更與空間位置信息之間的對應關係，使得與各不相同的空間位置信息相關聯而得到 的多個試樣的成像質量分析數據如同一個試樣的成像質量分析數據。一般地，獲得成像質 量分析數據的試樣上的測量區域的形狀、尺寸各種各樣，當對數據進行整合時，如果在原來 的測量區域之間存在空白部分，則難以作為一個成像質量分析數據進行處理。因此，優選例 如假定與整個測量區域的外形相接的矩形的區域，在該區域內對空白部分的測量點插入強 度值為零的數據來作為虛數據。或者，也可以對每個測量點準備表示數據有效/無效的標 志，當進行某些數據處理時，根據該標誌來判斷區域中的測量點的數據有效或者無效。
[0037] 在本發明的第一方式的成像質量分析數據處理方法中，優選還包括以下步驟：
[0038] d)譜製作步驟，基於通過上述整合步驟整合後的成像質量分析數據，來計算所指 定的或者特定的多個測量點的質譜的運算質譜，該運算質譜是累計質譜、平均質譜或者最 大強度質譜；
[0039] e)峰值矩陣製作步驟，對上述運算質譜進行峰值檢測並製作峰值的質量電荷比值 的列表，根據各測量點的質譜數據求出與上述列表中的質量電荷比對應的強度值，製作根 據質量電荷比值排列該強度值而得到的峰值矩陣；以及
[0040] f)統計解析步驟，對上述峰值矩陣執行統計解析。
[0041] 在此，最大強度質譜是在所有測量點的質譜中按每個質量電荷比提取最大強度的 峰值並進行重構而得到的質譜。
[0042] 如上所述，在此，能夠對從多個試樣得到的成像質量分析數據進行整合併作為一 個成像質量分析數據進行處理，如上所述，測量點間隔、質譜的質量電荷比點陣列都一致， 因此能夠毫無障礙地進行譜製作步驟中的運算質譜的計算和峰值矩陣製作步驟中的峰值 矩陣的製作。另一方面，在統計解析步驟中獲得的統計解析結果是針對從多個試樣得到的 成像質量分析數據的解析結果，因此能夠基於該解析結果簡單地進行多個試樣的比較等。 [0043] 另外，在本發明的第一方式的成像質量分析數據處理方法中，優選還包括以下步 驟：
[0044] g)圖像製作步驟，在該步驟中，基於通過上述整合步驟整合後的成像質量分析數 據，製作表示與所指定或者特定的質量電荷比對應的未被標準化的強度值的二維分布的成 像圖像，或者製作表示與所指定或者特定的質量電荷比範圍對應的未被標準化的強度值的 二維分布的成像圖像。
[0045] 由此，能夠同時製作並顯示多個試樣的成像圖像，而且同時顯示的多個成像圖像 的測量點間隔和質量電荷比點一致，因此適於操作者用肉眼觀察的方式比較成像圖像。
[0046] 另外，在本發明的第一方式的成像質量分析數據處理方法中，
[0047] 還包括標準化係數製作步驟，在該步驟中按每個測量點計算標準化係數並事先存 儲其結果，該標準化係數用於按照規定的基準將各測量點的質譜數據的強度值標準化， [0048] 在上述圖像製作步驟中，能夠使用上述標準化係數將成像圖像的各測量點的強度 值標準化，並製作標準化後的成像圖像。
[0049] 或者，在本發明的第一方式的成像質量分析數據處理方法中，
[0050] 還包括標準化係數製作步驟，在該步驟中按每個測量點計算標準化係數並事先存 儲其結果，該標準化係數用於按照規定的基準將各測量點的質譜數據的強度值標準化，
[0051] 在上述譜製作步驟中，基於通過上述整合步驟整合後的成像質量分析數據，使用 上述標準化係數將所指定或者特定的多個測量點的質譜標準化，根據標準化後的質譜來計 算累計質譜、平均質譜或者最大強度質譜中的至少一個。
[0052] 在上述標準化係數製作步驟中，按每個測量點計算用於按照規定的基準將各測量 點的質譜數據的強度值標準化的係數，例如將其結果存儲到存儲部。在此，關於標準化的方 法，例如能夠設為上述TIC標準化或者XIC標準化。
[0053] 像這樣地預先製作並存儲標準化係數，由此在想要針對某個質量電荷比的成像圖 像獲取基於標準化後的強度值的成像圖像的情況下，僅將各測量點的強度值乘以標準化系 數即可，因此能夠極為迅速地製作並顯示標準化後的成像圖像。另外，在想要顯示標準化後 的平均質譜等的情況下，也同樣能夠迅速地重新計算並顯示平均質譜。
[0054] 另外，在本發明的第一方式的成像質量分析數據處理方法中，
[0055] 還包括壓縮處理步驟，在該步驟中，對於通過上述整合步驟整合後的成像質量分 析數據，按照規定的算法對各測量點的質譜數據執行可逆壓縮處理，並將得到的壓縮數據 存儲到存儲部，
[0056] 執行從上述存儲部讀出存儲在上述存儲部的壓縮數據中的所需的數據並進行解 壓來製作運算質譜、峰值矩陣、成像圖像中的任一個的處理。
[0057] 在此，壓縮的編碼方法可以是任意方法，例如能夠使用遊程編碼、熵編碼或者將二 者組合而成的編碼等。
[0058] 當對多個試樣的成像質量分析數據進行整合時，通過使測量點間隔一致而使測量 點數增加，因此有時數據量比將各個成像質量分析數據的數據量相加而得到的數據量多。 即使在該情況下，也能夠通過將數據壓縮來將成像圖像的製作、統計解析等所需的數據存 儲到計算機的主存儲器等。由此，當進行用於試樣比較的成像圖像的製作、統計解析等時， 不需要從硬碟驅動器等外部存儲裝置一個個地讀出所需的成像質量分析數據，能夠實現處 理的商速化和裝置的減負。
[0059] 此外，雖然壓縮後的數據能夠僅利用該數據進行解壓，但根據數據壓縮方法的不 同，有時求出與特定的質量電荷比對應的強度值要花費時間。因此，優選的是，除了壓縮後 的數據以外，也可以將該壓縮數據與原始數據的陣列中的強度值的位置信息相關聯而得到 的索引信息存儲到上述存儲部的第三區域，參照該索引信息來獲取與特定的質量電荷比對 應的強度值。
[0060] 由此，能夠高速地進行根據壓縮數據求出與任意的質量電荷比對應的強度值的解 壓處理，因此利用了壓縮數據的成像圖像、平均質譜的顯示或者峰值矩陣的製作處理等均 實現高速化。
[0061] 在一個試樣的成像質量分析數據中測量點間隔、質量電荷比點陣列不同的情況 下，也能夠利用本發明的第一方式的成像質量分析數據處理方法中的用於使測量點間隔、 質量電荷比點陣列一致的處理。
[0062] 即，用於解決上述問題的本發明的第二方式的成像質量分析數據處理方法是一種 成像質量分析數據處理方法，對成像質量分析數據進行處理，該成像質量分析數據是將通 過對試樣上的多個測量點分別執行質量分析而收集到的質譜數據與上述測量點的空間位 置信息相關聯而得到的，該成像質量分析數據處理方法的特徵在於，包括以下步驟：
[0063] a)空間校正處理步驟，將一個成像質量分析數據中的特定的空間上的測量點間隔 作為基準，通過使用位於使其它測量點間隔與該基準一致時的虛擬的測量點位置周圍的多 個測量點的質譜數據進行內插或者外插，來求出各個虛擬的測量點位置處的質譜數據；以 及
[0064] b)質量電荷比校正處理步驟，將上述一個成像質量分析數據中包含的特定的測量 點的質譜的質量電荷比點作為基準，通過使用位於使構成其它測量點的質譜的質量電荷比 點與該基準一致時的虛擬的質量電荷比點前後的實際測量出的質量電荷比點的強度值進 行內插或者外插，來求出各個虛擬的質量電荷比點的強度值。
[0065] 另外，用於解決上述問題而完成的本發明所涉及的成像質量分析裝置的特徵在 於，具備：成像質量分析部，其通過對試樣上的多個測量點分別執行質量分析來收集質譜數 據；以及數據處理部，其實施上述本發明所涉及的成像質量分析數據處理方法。
[0066] 在此，對成像質量分析部的結構，具體地說對離子源的種類、質量分析器的種類等 不作特別地限定，通常，離子源是MALDI離子源，質量分析器是飛行時間型質量分析器。另 夕卜，也可以是以下結構：成像質量分析部例如具有通過碰撞誘導分解等使離子進行一個階 段至多個階段的分離的離子分離部，由此能夠對所生成的產物離子進行質量分析。另外，還 可以是以下結構：具備：光學顯微鏡，其用於觀察試樣；以及攝像裝置，其將獲取到的光學 像變換為圖像數據。
[0067] 發明的效果
[0068] 根據本發明所涉及的成像質量分析數據處理方法和成像質量分析裝置，對於從不 同的多個試樣得到的成像質量分析數據，即使每個試樣的構成質譜的數據點的質量電荷比 陣列不同，也能夠通過校正強度值使質量電荷比陣列一致。另外，即使在每個試樣的測量點 間隔不同的情況下，通過新設定虛擬的測量點並將強度值校正成該虛擬的測量點的質譜， 也能夠使測量點間隔一致。這樣，通過使測量點間隔和質量電荷比陣列一致，能夠將多個試 樣的成像質量分析數據作為一個成像質量分析數據進行處理。其結果，即使測量點間隔等 原本不一致的情況下，也能夠進行統計解析或者同時顯示成像圖像，以對多個成像質量分 析數據進行比較。另外，關於用於進行比較的處理，能夠直接借用原來的針對一個成像質量 分析數據的處理，不但簡便而且還提高了這種成像圖像等的比較的正確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0069] 圖1是用於實施本發明所涉及的成像質量分析數據處理方法的成像質量分析系 統的一個實施例的概要結構圖。
[0070] 圖2是在本實施例的成像質量分析系統中對多個試樣的成像質量分析數據進行 整合處理時的流程圖。
[0071] 圖3是在本實施例的成像質量分析系統中進行僅關注物質的空間分布狀況的比 較時的測量區域整合的概念圖。
[0072] 圖4是在本實施例的成像質量分析系統中將物質的空間分布與擴展的尺寸進行 比較時的測量區域整合的概念圖。
[0073] 圖5是用於在本實施例的成像質量分析系統中使質譜的質量電荷比陣列一致的 校正處理的概念圖。
[0074] 圖6是表示本實施例的成像質量分析系統的數據壓縮例的概念圖。
[0075] 圖7是表示本實施例的成像質量分析系統的索引信息製作例的概念圖。
[0076] 圖8是本實施例的成像質量分析系統的TIC標準化係數計算處理的流程圖。
[0077] 圖9是本實施例的成像質量分析系統的XIC標準化係數計算處理的流程圖。
[0078] 圖10是本實施例的成像質量分析系統的標準化成像圖像的製作以及顯示處理的 流程圖。
[0079] 圖11是本實施例的成像質量分析系統的標準化質譜的製作以及顯示處理的流程 圖。
[0080] 圖12是本實施例的成像質量分析系統的標準化峰值矩陣製作處理的流程圖。
[0081] 圖13是通過成像質量分析獲得的數據和基於該數據的二維成像圖像顯示的概要 說明圖。
[0082] 附圖標記說明
[0083] 1 :成像質量分析部；2 :數據處理部；20 :數據收集部；21 :主存儲器；211 :壓縮 數據存儲區域；212 :索引存儲區域；213 :標準化係數存儲區域；214 :峰值矩陣存儲區域； 215 :成像圖像存儲區域；216 :譜存儲區域；22 :數據整合處理部；23 :數據壓縮處理部；24 : 數據解壓處理部；25 :索引製作處理部；26 :標準化係數計算部；27 :峰值矩陣製作部；28 : 成像圖像製作處理部；29 :質譜製作處理部；30 :標準化運算處理部；31 :統計解析運算部； 32 :顯示處理部；4 :外部存儲裝置；40 :非壓縮成像質量分析數據存儲區域；41 :顯微圖像 數據存儲區域；5 :操作部；6 :顯示部；100 :試樣；101 :測量區域。
【具體實施方式】
[0084] 下面，參照所附附圖對本發明所涉及的成像質量分析數據處理方法以及使用了該 方法的成像質量分析裝置的一個實施例進行說明。
[0085] 圖1是能夠實施作為本發明的一個實施例的成像質量分析數據處理方法的成像 質量分析系統的主要部分的結構圖。
[0086] 該成像質量分析系統具備：成像質量分析部1，其對試樣上的二維的多個測量點 分別執行質量分析，並按每個測量點獲取規定的質量電荷比範圍的質譜數據；數據處理部 2,其對所得到的數據執行後述那樣的各種數據處理；例如硬碟驅動器（HDD)、固體狀態驅 動器（SSD)等大容量的外部存儲裝置4,其保存由成像質量分析部1獲取到的新的質譜數 據；操作部5,其由操作者來操作；以及顯示部6,其顯示分析結果等。數據處理部2的實體 是包括CPU、RAM、ROM等的個人計算機或者更高性能的工作站，該數據處理部2包括數據收 集部20、主存儲器21、數據整合處理部22、數據壓縮處理部23、數據解壓處理部24、索引制 作處理部25、標準化係數計算部26、峰值矩陣製作部27、成像圖像製作處理部28、質譜製作 處理部29、標準化運算處理部30、統計解析運算部31以及顯示處理部32等，來作為功能 塊。
[0087] 在成像質量分析部1中，如圖13所示，針對操作者在試樣100上指定的位於測量 區域101內設定的多個測量點（微小區域）102分別實施質量分析。在此，與成像質量分析 部1的結構無關，一般為以下結構：包括由MALDI離子源和T0FMS組合而成的質量分析部， 通過使載置有試樣100的試樣臺（未圖示）在X軸、y軸兩個軸方向上高精度地移動，能夠 對試樣100上的任意位置進行質量分析。此外，測量區域101的形狀不需要是如圖13所示 的矩形，能夠設為任意形狀。
[0088] 成像質量分析部1優選具備光學顯微鏡和使用了（XD攝像元件或者CMOS攝像元 件等的攝像裝置，對試樣100拍攝具有充分高於測量點的間隔的解析度的圖像，通過數據 收集部20、顯示處理部32、顯示部6將該圖像呈現給操作者。操作者在參照該圖像並利用 操作部5指定與測量區域101對應的區域時，數據處理部2對所指定的區域的坐標信息進 行計算。成像質量分析部1將試樣臺驅動到與所指定的該區域對應的位置坐標，在各測量 點處執行質量分析，由此獲取質譜數據。
[0089] 數據收集部20讀入通過在成像質量分析部1中執行質量分析而得到的質譜數據 和在成像質量分析部1中拍攝到的顯微觀察圖像數據，並分別存儲到外部存儲裝置4的非 壓縮成像質量分析數據存儲區域40和顯微圖像數據存儲區域41。例如將針對一個試樣收 集到的數據匯總到一個數據文件來進行存儲即可。在進行多個試樣的比較的情況下，按這 些多個試樣中的每一個分別收集成像質量分析數據，之後執行用於對收集到的成像質量分 析數據之間進行比較的處理。
[0090] 下面，對使用了外部存儲裝置4中存儲的針對多個試樣的成像質量分析數據來進 行比較解析時的、數據處理部2的處理動作進行詳細地說明。
[0091] 在本實施例的系統中，將成像圖像製作、統計解析等的處理對象的數據暫時保存 在主存儲器21中，不進行向外部存儲裝置4的數據存取，僅通過向主存儲器21進行讀取/ 寫入就能夠進行數據處理。因此，如後述那樣將成像質量分析數據進行壓縮並寫入到主存 儲器21的壓縮數據存儲區域211，但在此之前執行以下處理：進行整合，使得能夠將想要比 較的多個試樣的成像質量分析數據作為一個成像質量分析數據進行處理。圖2是為了進行 該比較而在數據整合處理部22中執行的針對多個試樣的成像質量分析數據的整合處理的 流程圖。
[0092][成像質量分析數據的整合處理]
[0093] 首先，操作者利用操作部5來指定分別存儲有想要整合的多個成像質量分析數據 的數據文件（步驟S1)。另外，操作者根據解析目的等來選擇指定僅關注空間分布狀況的整 合模式或者甚至關注到空間上擴展的尺寸的整合模式（步驟S2)。
[0094] 下面，為了便於說明，列舉將針對試樣A的成像質量分析數據和針對試樣B的成像 質量分析數據二者進行整合的情況來作為例子，但根據以下的說明可知通過反覆進行整合 處理能夠整合三個以上的成像質量分析數據。
[0095] 當前，將針對試樣A、B的成像質量分析數據分別設為在如圖3的（a)所示的測量 區域中得到的數據。圖3的（a)將試樣上的測量區域分別以平面圖形式示出，針對試樣A 的測量區域與針對試樣B的測量區域的大小的比表示實際的試樣上的大小的比。另外，在 包含測量區域的矩形的區域中網格狀地劃分而得到的範圍表示與一個測量點對應的微小 測量區域。也就是說，該微小測量區域的X方向和Y方向的尺寸分別與X方向和Y方向的 測量點間隔相同。
[0096] 如上所述，測量區域的形狀是任意的，因此在想要整合的測量區域不是矩形的情 況下，將要整合的測量形狀整形為矩形（步驟S3)。具體地說，例如圖3的（a)所示，對與 任意形狀的測量區域外接的矩形的區域進行設定，在該矩形的區域內以與測量區域內相同 的測量點間隔來進行劃分。然後，對測量區域以外的測量點插入所有強度值為零的虛數據。 或者，也可以與測量點對應地每隔一比特保持表示有效或者無效的判斷標誌，該判斷標誌 是將測量區域的內側包含的測量點（微小測量區域）設為有效的測量點、將矩形區域內且 測量區域外的測量點看作無效的測量點。
[0097] 接著，判斷作為整合對象的兩個測量區域的測量點間隔是否相同（步驟S4)。在測 量點間隔不同的情況下，接著判斷是否通過步驟S2指定了僅關注空間分布狀況的整合模 式（步驟S5)。在判斷為測量點間隔相同或者判斷為指定了僅關注空間分布狀況的整合模 式的情況下，如圖3的（b)所示，以使兩個測量區域的外觀上的測量點間隔一致的方式將兩 個測量區域相結合（步驟S6)。在測量點間隔不同的情況下，以將其中一個（在該例中為試 樣A)的成像質量分析數據的測量點間隔作為基準、並使另一個（在該例中為試樣B)的成 像質量分析數據的測量點間隔與該基準一致的方式將整個測量區域縮小或者放大。此時， 將整個測量區域縮小或者放大，因此在區域結合前後，試樣上的一個測量點間隔不會變化， 結合後的測量點的質譜和結合前的測量點的質譜毫無變化。因而，在該情況下，不需要伴隨 如後述那樣的測量點間隔的統一來校正強度值。
[0098] 另外，此時，重新設定與通過兩個測量區域的結合而形成的區域外接的矩形的區 域，針對由此產生的空白的測量點，與上述同樣地插入強度值為零，或者設定表示是無效的 測量點的標誌。在圖3的（b)中，對用虛線圍成的區域中包含的測量點例如插入強度值為 零。
[0099] 此外，在存在與測量區域對應的光學顯微觀察圖像的情況下，可以與該圖像相應 地適當放大或者縮小測量區域並進行結合。在該情況下，製作使光學的顯微觀察圖像也同 樣地放大或者縮小並進行結合而得到的顯微觀察圖像即可。
[0100] 在作為整合對象的兩個測量區域的測量點間隔不同、而且沒有指定僅關注空間分 布狀況的整合模式而指定了關注到空間上擴展的尺寸的整合模式的情況下（在步驟S5中 為"否"的情況），在進行了如下空間校正之後將測量區域相結合。在此，考慮對圖4的（a) 所示的試樣A、B的成像質量分析數據進行區域結合的情況。
[0101] 首先，將其中一個（在該例中為試樣A)的成像質量分析數據的測量點間隔作為基 準，重新定義另一個（在該例中為試樣B)的成像質量分析數據的測量點間隔。即，與步驟 S6的處理不同，在此在區域結合前後使試樣上的測量點間隔虛擬地變化。由此，在試樣B的 測量區域中，設定與實際的測量點的位置不同的虛擬的測量點。
[0102] 該虛擬的測量點實際上不是獲得質譜數據的位置，因此需要與實際的測量點和虛 擬的測量點之間的位置偏差或者差異相應地，根據在實際的測量點處得到的質譜數據的各 強度值來推算虛擬的測量點的質譜。因此，在此將測量區域的一端（在該例中為圖4的（b) 中的左上端部）設為原點，在實際的各測量點的質譜中將與各質量電荷比值對應的強度值 設為與各個測量點的X、Y坐標對應的函數，通過基於該函數的內插或者外插來進行校正， 由此求出虛擬的測量點的強度值。即，簡單地說通過基於位於X、Υ的二維坐標上的多個實 際的測量點的質譜的強度值的二維的內插或者外插，來計算該坐標上的虛擬的測量點的質 譜的強度值（步驟S7)。
[0103] 例如，圖4的（b)示出的試樣Β的測量區域中的測量點Si是重新定義的虛擬的測 量點，被實際的測量點Pi?p 4包圍。因此，使用實際的測量點的質譜的強度值按每個質量 電荷比進行內插，求出與虛擬的測量點Si的位置對應的強度值。另一方面，測量點s 2也是 重新定義的虛擬的測量點，但在該測量點s2的周圍僅存在一部分獲得了質譜的實際的測量 點。因此，與虛擬的測量點Si不同，不能通過內插進行校正，因此在該情況下，根據相鄰的重 新定義前的測量點的質譜的強度值來進行外插，計算出虛擬的測量點s 2的強度值。這樣， 儘可能地使用內插，在不能進行內插的情況下使用外插即可。此外，當然，試樣A的成像質 量分析數據與試樣B的成像質量分析數據之間沒有直接的關係，因此不參照在通過校正求 出強度值時進行結合而得到的另一側的成像質量分析數據。
[0104] 作為用於內插或者外插的校正函數，最簡單地是使用一次函數（直線函數）即可。 一般情況下使用該函數在實用方面就足夠了，但通過使用高次函數、花鍵函數等，能夠以更 高的精度求出虛擬的測量點的質譜。
[0105] 針對所有質量電荷比反覆實施如上所述的強度值的計算，由此求出一個虛擬的測 量點的新的質譜。並且，針對所有虛擬的測量點同樣求出新的質譜。由此，求出以使測量點 間隔一致的方式進行結合後的測量區域內的所有測量點的質譜。此外，在測量區域內對實 際上不存在測量點的空白部分插入強度值為零的虛數據的情況與圖3的情況相同。
[0106] 此外，在圖3、圖4中，以使針對試樣B的測量區域的左上端部疊加於針對試樣A的 測量區域的右上端部的方式將兩個測量區域相結合，但將二者結合的位置並不限於此，是 與上下左右中的某一個相鄰的位置即可。當結合位置不同時，由此各測量點（微小測量區 域）的X坐標、Y坐標發生變化，但該坐標的絕對值幾乎沒有意義，因此在後述的各種處理 中毫無問題。
[0107] 通過以上的處理，在空間上將兩個測量區域進行整合。其中，在試樣A的成像質量 分析數據和試樣B的成像質量分析數據中，質譜的質量電荷比的陣列未必相同。因此，接下 來為了使質譜的質量電荷比的陣列統一而對由質量電荷比值的差異導致的強度值進行校 正（步驟S8)。
[0108] 首先，求出作為結合對象的兩個成像質量分析數據的質譜的共用的質量電荷比範 圍。在構成進行結合的各個成像質量分析數據所包含的質譜的數據點的質量電荷比值（其 也被稱為"質量電荷比點"）、數據點的質量電荷比間隔不同的情況下，如圖5所示，將構成 其中一個（在該例中為試樣A)的質譜的數據點的質量電荷比值作為基準，重新定義構成另 一個（在該例中為試樣B)的質譜的數據點的質量電荷比值。然後，在一個質譜中，通過基 於實際得到的強度值的內插或者外插來求出與重新定義的虛擬的質量電荷比值對應的強 度值。如果相對於虛擬的質量電荷比值，沿著質量電荷比軸在其兩側存在實際得到的強度 值，則能夠使用內插，如果僅在某一處中存在實際得到的強度值，則使用外插即可。由此，能 夠使結合對象的成像質量分析數據的質譜的質量電荷比範圍與各數據點的質量電荷比值 二者一致，在所有測量點處，質譜的質量電荷比值的一維陣列是共用的。
[0109] 當前，在圖5中，考慮將最簡單的一維（線性）校正作為一例。關於與成為基準的 質譜的m/z =mal的位置對應的強度值，在除此以外的校正對象質譜中使用在質量電荷比軸 上與m/z = mal相鄰的m/z = mbl、mb2和與這些m/z值對應的強度值Ibl、Ib2，用下式子來求 出。
[011 0] Iml = {(Ib「Ibi) "mb2-mbl)} (mal-mbl) +Ibl
[0111] 對於與m/z = mal之後的m/z = (其中，n為2、3、…）對應的校正對象質譜的 強度值，也在該校正對象質譜中基於與m/z = man相鄰的質量電荷比值所對應的強度值，用 上述式子，通過內插或者外插來求出與m/z = 對應的強度值。
[0112] 這樣，通過對測量區域內的每個測量點進行基於構成質譜的各數據點的質量電荷 比值的偏差的強度值的校正，能夠使所有測量點的質譜的質量電荷比值陣列（質量電荷比 點陣列）一致。而且，通過該校正使測量點間隔和質譜的質量電荷比陣列也一致，成像質量 分析數據的整合完成。
[0113] 此外，一般地，在某個試樣的成像質量分析數據中，所有測量點的質譜的質量電荷 比陣列是共用的，但根據情況，有時在某個試樣的成像質量分析數據中每個測量點的質譜 的質量電荷比陣列也不同。如果列舉一例，則是如下情況：對測量區域中的特定的區域、尤 其是關心區域實施高質量解析度的測量，對測量區域中的除關心區域以外的部分實施質量 解析度比較低的測量。
[0114] 這樣，在某個試樣的成像質量分析數據中質譜的質量電荷比陣列不同的情況下， 將構成一個測量點的質譜的數據點的質量電荷比值作為基準，重新定義構成其它測量點的 質譜的數據點的質量電荷比值，如圖5所示，將構成一個質譜的數據點的質量電荷比值作 為基準，通過內插或者外插來求出與其它質譜的相同的質量電荷比值對應的強度值。由此， 將一個試樣的成像質量分析數據中的各測量點的質譜的數據點的質量電荷比值統一，並作 為包含共用的質量電荷比陣列和每個測量點的強度值的陣列的數據進行處理即可。該處理 在不論是否將多個測量區域進行整合，也就是說例如基於一個試樣的成像質量分析數據來 製作成像圖像，或者製作用於統計解析的峰值矩陣時都有用。
[0115] 另外，在將每個測量點的質譜的質量電荷比陣列不同的成像質量分析數據之間進 行整合的情況下、或者在將質量電荷比陣列不同的成像質量分析數據與質量電荷比陣列共 用的成像質量分析數據進行整合的情況下，將構成特定的一個測量點的質譜的數據點的質 量電荷比值作為基準，重新定義構成還包含作為整合對象的成像質量分析數據在內的除該 基準以外的所有測量點的質譜的數據點的質量電荷比值，如圖5所示，將構成一個質譜的 數據點的質量電荷比值作為基準，通過內插或者外插來求出與其它質譜的相同質量電荷比 值對應的強度值。由此，能夠將作為整合對象的成像質量分析數據作為包含共用的質量電 荷比陣列和每個測量點的強度值的陣列的數據進行處理。
[0116] 關於用於將測量區域進行結合的測量點的重新定義、強度值的校正處理以及用於 使質譜的質量電荷比陣列一致的強度值的校正處理，也可以先執行其中的任一個，進行這 樣的整合而得到的圖像質量分析數據暫時被存儲到外部存儲裝置4的非壓縮成像質量分 析數據存儲區域40。
[0117] 此外，在將測量點間隔相等的數據進行整合的情況下，不進行上述測量點間隔的 重新定義、用於使測量點間隔一致的一個數據的放大縮小，就能夠進行整合。另外，在構成 整合對象的所有測量點的質譜的數據點的質量電荷比值一致的情況下，不進行用於使質量 電荷比陣列一致的強度值的校正處理就能夠進行整合是顯而易見的。在將測量點間隔或者 質量電荷比陣列中的某一個一致的數據之間進行整合的情況下，僅對測量點間隔或者質量 電荷比陣列中的某一個進行校正即可。
[0118] 在將成像質量分析數據暫時存儲到外部存儲裝置4的非壓縮成像質量分析數據 存儲區域40之後，數據壓縮處理部23針對如上述那樣進行整合而得到的成像質量分析數 據，從外部存儲裝置4按每個測量點依次讀入質譜數據，按照後述的數據壓縮算法按每個 測量點執行數據壓縮。另外，索引製作處理部25按每個測量點，利用質譜數據（原質譜數 據）和壓縮數據來製作後述那樣的索引。另外，標準化係數計算部26如後述那樣計算各測 量的TIC標準化係數。並且，峰值矩陣製作部27如後述那樣計算用於統計解析的峰值矩陣。 這樣計算出的與質譜數據對應的壓縮數據、索引、TIC標準化係數以及峰值矩陣分別被存儲 到主存儲器21的壓縮數據存儲區域211、索引存儲區域212、標準化係數存儲區域213以及 峰值矩陣存儲區域214。
[0119] 並且，質譜製作處理部29按每個質量電荷比將所有測量點的質譜數據進行累計， 將各累計值除以所有測量點數，由此求出平均質譜。然後，將該平均質譜存儲到主存儲器21 的譜存儲區域216,並且通過顯示處理部32顯示在顯示部6的畫面上。操作者能夠根據所 顯示的平均質譜從整體上簡要地掌握哪個質量電荷比的離子強度高（具有何種質量的物 質多）。
[0120] [質譜數據的壓縮處理的詳細情況]
[0121] 使用圖6、圖7對本實施例的系統的質譜數據的壓縮處理進行說明。此外，該數據 壓縮方法是專利文獻1所公開的方法。
[0122] 針對一個試樣得到的成像質量分析數據包含在所有測量點中共用的一個質量電 荷比值的一維陣列數據和每個測量點的質譜的離子強度值的一維陣列數據。在成像質量分 析部1是使用了 T0FMS的結構的情況下，還能夠代替質量電荷比值的一維陣列數據而使用 飛行時間值的一維陣列數據。在此，列舉對從如圖6的（a)所示的質譜提取出的離子強度 值的一維陣列數據進行壓縮處理的情況來作為例子並進行說明。
[0123] 此外，與某個質量電荷比對應的一個離子強度值為2位元組（16比特）數據（在此 用HEX顯示來記載，在本說明書中HEX顯示是用括號}括起的方式來表示）。另外，在數據 壓縮之前，判斷各強度值是否小於規定的噪聲水平，將小於噪聲水平的強度值替換為零。如 果進行這樣的預處理，則在有效的峰值以外的部分大多成為強度值為零連續的狀態。
[0124] 針對如圖6的（b)所示的離子強度值的一維陣列，從質量電荷比小的數據起依次 (圖6的（b)中的向下的箭頭的順序）核對強度值，在連續兩個以上是強度為零的值（圖 6、圖7中為"0000"）的情況下，將該連續部分替換為其連續個數。其中，連續個數最大為 32767,在強度為零的數據以該程度以上連續的情況下，將在此之前的部分替換為"7FFF"， 將之後的強度為零的數據的連續個數存儲到壓縮數據陣列的下一行。
[0125] 另一方面，在連續一個以上不是零的強度值的情況下，在壓縮數據陣列上，在其連 續部分的開頭存儲其連續個數，並且之後直接依次存儲強度值。此外，這種情況下的連續個 數也最大至32767,超出該程度後再次從該位置起利用相同的算法來存儲連續個數。另外， 當將附加於連續部分的開頭的非零的強度值的連續個數存儲在壓縮數據陣列上時，將兩個 字節數據的最上位比特（MSB)設定為"1"。也就是說，關於表示連續個數的數值，用兩個字 節（16比特）數據中的除MSB以外的15比特來表示。因而，在連續個數為32768( = 215) 以上的情況下，表示連續個數的數值比"7FFF"大，因此立即判明強度不是零，而是數據值的 連續，在二進位中，除MSB以外的數值、以及在HEX顯示中減去"7FFF"而得到的數值為實際 的數據值的連續個數。
[0126] 在圖6的（b)的例子中，首先從離子強度值的一維陣列的開頭起，強度不是零的有 效的數據值為五個連續，在圖6的（c)所示的壓縮數據陣列中，首先在連續部分的開頭將 MSB設為" 1"，存儲用除此以外的比特表示5而得到的"8005"，之後直接將原質譜數據陣列 上的5個數據值排列在壓縮數據陣列上。因而，原質譜數據陣列上的五個連續數據與壓縮 數據陣列上的六個連續數據對應。之後，在原質譜數據陣列上，強度為零的數據為四個連 續，因此該連續部分在壓縮數據陣列上被替換為作為"0004"的一個數據。按照如上的規則， 離子強度值的一維陣列被變換為壓縮數據陣列。
[0127] 另一方面，圖7的（b)所示的索引表示原質譜數據陣列上的位置與壓縮數據陣列 上的位置的對應關係。具體地說，關於索引，是將原質譜數據陣列上強度為零連續兩個以上 的部分的開始位置（例如圖7的（a)所示的原質譜數據陣列的第六個）和與該連續部分對 應的壓縮數據陣列上的位置（例如圖7的（c)所示的壓縮數據陣列的第七個）作為一個 組，並且將在原質譜數據陣列上具有有效的強度的數據的排列的開始位置（例如圖7的（a) 所示的原質譜數據陣列的第十個）和與該排列對應的壓縮數據陣列上的位置（例如圖7的 (c)所示的壓縮數據陣列的第八個）作為一組，將一組作為一行來將各組的位置對應信息 列表化而得到的。該製作過程不是本發明的宗旨，因此省略說明，但利用專利文獻1所記載 的方法能夠容易地製作。在基於壓縮數據來恢復原譜數據時索引並不是必須的，但通過利 用該索引能夠高速地進行針對任意的質量電荷比的強度值的計算。
[0128] 此外，數據壓縮編碼的方法並不限於如上所述的專利文獻1所記載的方法，能夠 使用專利文獻2、3等記載的方法、除此以外的各種方法。
[0129] 實際上，在成像質量分析部1中，一個質譜數據的壓縮處理所需的時間與在成像 質量分析部1中使試樣臺按每個測量點進行移動並分別進行質量分析所需的時間相比足 夠短，另外在測量中由數據收集部20進行的處理所需的CPU的負載低。因此，在測量中，數 據壓縮處理部23對所得到的質譜數據執行壓縮處理，將壓縮後的成像質量分析數據存儲 到外部存儲裝置4的壓縮成像數據存儲區域（未圖示）即可。並且，在測量中索引製作處 理部25製作索引，製作出的索引數據也可以存儲到外部存儲裝置4。即，成像質量分析數據 的壓縮、索引的製作不需要以成批處理的方式進行，在測量中能夠大致實時地進行。
[0130] 在想要進行統計解析、成像圖像的顯示的情況下執行以下處理：在讀入處理對象 的數據之前，進行整合使得將想要比較的多個試樣的成像質量分析數據作為一個成像質量 分析數據來進行處理，該統計解析是將測量中進行壓縮而得到的多個成像質量分析數據進 行比較。在該情況下，將比較對象的數據的各測量點的壓縮質譜暫時解壓，並進行上述成像 質量分析數據的整合處理。
[0131] 在整合處理時還能夠不同時解壓所有測量點的壓縮質譜，而是僅依次解壓要進行 整合處理的對象的測量點的質譜，從整合處理完成的部分起依次再次進行壓縮處理或者不 進行壓縮處理直接（即直接以非壓縮數據形式）存儲到外部存儲裝置4。例如，在對圖4的 (b)所示的虛擬的測量點Si的質譜進行計算的情況下，一維（線性）校正所需的僅是原來 的測量點Pi?P 4的質譜，因此僅對這些質譜進行解壓處理，如果求出測量點Si的質譜，則 將該質譜再次進行壓縮並存儲到外部存儲裝置4。如圖5所示，在對構成質譜的數據點的位 置進行校正的情況下，如果確定成為基準的質譜的數據點的質量電荷比值，則之後按每個 測量點解壓質譜，通過內插或者外插來求出與成為基準的質量電荷比值對應的強度值，將 重新校正後的質譜再次壓縮並保存到外部存儲裝置4中即可。由此，能夠節約整合處理中 的存儲區域的使用量。
[0132] 將上述的進行整合且壓縮而得到的成像質量分析數據不經由數據壓縮處理部23 地讀入到主存儲器21的壓縮數據存儲區域211，進行之後的處理。另外，當將整合後的壓縮 成像質量分析數據存儲到主存儲器21上時，索引製作處理部25再次製作與該整合後的該 數據對應的索引，並存儲到主存儲器21的索引存儲區域212。
[0133] 另外，如果在測量中、即在質譜數據的收集中進行壓縮，僅對整合時所需的最低限 度的數據進行解壓並進行整合處理，則存儲區域的消耗量少。因此，從數據收集、整合到統 計解析期間，不在外部存儲裝置4中存儲數據，也能夠以在主存儲器21存儲了所需的數據 的狀態進行所有處理。
[0134] [TIC標準化係數的計算]
[0135] 如上所述，在TIC標準化中，將各質譜的離子強度值標準化，使得一個質譜中出現 的所有離子強度值的和、即TIC在所有測量點處一致。TIC標準化係數是為了進行該標準化 而按每個測量點計算出的標準化係數。圖8是上述TIC標準化係數計算處理的詳細的流程 圖。
[0136] S卩，首先針對所有測量點分別將整個規定的質量電荷比範圍內的質譜中出現的所 有離子強度值相加來計算出TIC。在此，將第i個（其中，當將所有測量點數設為N時，i = 1、2、"·、Ν)的測量點所對應的TIC設為Qi (步驟S11)。接著，將所有測量點的TIC的值 (即Q1?QN)進行比較，並求出值最大的TIC，將其設為Qmax (步驟S12)。然後，按每個測 量點計算qi = Qmax/Qi，將該qi設為各測量點的TIC標準化係數（步驟S13)。將這樣求 出的TIC標準化係數保存到主存儲器21的標準化係數存儲區域213即可。
[0137] TIC的值是一個質譜中出現的所有離子強度值的和，因此與XIC不同，值唯一地確 定。因此，利用測量中的CPU的剩餘能力預先進行計算即可。在該情況下，在測量中每當用 數據收集部20獲取各測量點的質譜數據時，都將整個規定的質量電荷比範圍內的質譜中 出現的所有離子強度值相加並計算出TIC，將該值與測量點的位置信息一起預先存儲到外 部存儲裝置4。
[0138] 在測量結束後，根據需要從外部存儲裝置4讀出TIC的值，並將TIC值存儲到在數 據處理部2的主存儲器21中製作出的TIC存儲區域（未圖示）。之後，根據需要進行上述 的TIC標準化係數計算處理（參照圖8)，將求出的TIC標準化係數存儲到主存儲器21的標 準化係數存儲區域213即可。
[0139] [統計解析用峰值矩陣的製作]
[0140] 統計解析所使用的峰值矩陣由在所有測量點中共用的一個質量電荷比值的一維 陣列和與各測量點分別對應的離子強度值的一維陣列構成。從所有測量點的平均質譜或者 所有測量點的最大強度質譜（在所有測量點的質譜中按每個質量電荷比提取最大強度的 峰值而重構的質譜）選出峰值，將各峰值的質量電荷比值列表化，由此製作質量電荷比值 的一維陣列。如果得到在該所有測量點中共用的質量電荷比值的陣列，則針對各測量點的 質譜分別求出與該質量電荷比值陣列中列舉的各質量電荷比值對應的離子強度值並進行 列表。這樣，通過將按每個測量點得到的離子強度值的列表改寫為矩陣的形式，能夠獲得峰 值矩陣。
[0141] 此外，由於成像質量分析部1的質量誤差等，即使是針對同一物質的譜峰值，有時 質量電荷比值也具有微妙的偏差。因此，為了製作考慮了這種質量誤差的峰值矩陣，對質量 電荷比值陣列中的各質量電荷比值設定附加了適當的餘量的質量電荷比範圍，在各測量點 的質譜中，在其質量電荷比範圍內提取最大的離子強度，並將該離子強度看作與其中心的 質量電荷比值對應的離子強度值並在列表中列出。
[0142] 如上所述那樣，例如不必等待成像圖像的顯示等由操作者發出的具體的指示，與 每個測量點的質譜數據對應的壓縮數據、附加於該壓縮數據的索引、每個測量點的TIC標 準化係數以及用於統計解析的峰值矩陣被自動存儲到主存儲器21。另外，在顯示部6的畫 面上顯示將所有測量點的質譜數據進行平均而得到的平均質譜，在該狀態下，成為由操作 者發出下一個指示的待機狀態。
[0143] [沒有被標準化的成像圖像的製作以及顯示]
[0144] 在試樣中含有的各種物質中操作者關注特定的物質的情況下，對於操作者來說觀 測對象的質量電荷比或者質量電荷比範圍是已知的。另外，即使不存在與質量電荷比有關 的事先信息的情況下，操作者通過視覺識別如上述那樣顯示在顯示部6的畫面上的平均質 譜，也能夠確定感興趣的質量電荷比或者質量電荷比範圍。在操作者想要看沒有對要關注 或者感興趣的質量電荷比或者質量電荷比範圍進行離子強度值的標準化的成像圖像的情 況下，操作者利用操作部5指定質量電荷比或者質量電荷比範圍並指示執行沒有標準化的 成像圖像的顯示。
[0145] 於是，在接收到該指示之後，數據解壓處理部24參照主存儲器21的索引存儲區域 212中存儲的與各測量點對應的索引，在主存儲器21的壓縮數據存儲區域211中存儲的各 測量點的壓縮數據中讀出與所指定的質量電荷比或者質量電荷比範圍對應的所需最低限 度的壓縮數據。然後，通過進行解壓壓縮數據的解碼處理，來恢復所指定的質量電荷比或者 質量電荷比範圍內的各測量點的離子強度值。在如上述那樣在數據壓縮中利用了可逆的遊 程編碼的情況下，通過將壓縮數據解碼來恢復與原質譜數據完全相同的強度值。
[0146] 成像圖像製作處理部28確定與強度值對應的顯示色，將附加了與按每個測量點 得到的強度值分別對應的顯示色後的像素二維地配置，由此製作與所指定的質量電荷比對 應的成像圖像。然後，通過顯示處理部32在顯示部6的畫面上描繪該成像圖像。由此，制 作如在圖13的上部示出那樣的（在該例中質量電荷比為札）、表示具有所指定的質量電荷 比的物質的二維分布的成像圖像並進行顯示。另外，在沒有指定顯示單個的質量電荷比的 成像圖像而指定顯示質量電荷比範圍的成像圖像的情況下，成像圖像製作處理部28通過 將與該質量電荷比範圍內包含的多個質量電荷比分別對應的離子強度值相加來求出累計 強度值，確定與該累計強度值對應的顯示色，二維地配置分別附加了顯示色後的像素，由此 形成成像圖像。此外，將這種每個測量點的離子強度值或者累計強度值的二維陣列、即成像 圖像數據與質量電荷比或者質量電荷比範圍相關聯地保存到主存儲器21的成像圖像存儲 區域215。
[0147] [沒有被標準化的質譜的製作以及顯示]
[0148] 如上所述，自動製作針對所有測量點的平均質譜並顯示在顯示部6,但大多情況下 在顯示為成像圖像的試樣上的測量範圍中，操作者所關心的區域、即關心區域相當有限。因 此，在本系統中，例如具備如下功能：在顯示部6中顯示的成像圖像上或者基於顯微觀察圖 像數據描繪的顯微觀察圖像上，當操作者利用操作部5指定適當的尺寸、形狀的關心區域 (ROI = Region Of Interest)時，僅製作該關心區域所包含的測量點的平均質譜並顯示在 顯示部6中。
[0149] S卩，當操作者利用操作部5指定關心區域時，數據解壓處理部24參照主存儲器21 的索引存儲區域212中存儲的各測量點的索引，在主存儲器21的壓縮數據存儲區域211中 存儲的各測量點的壓縮數據中僅讀出關心區域所包含的測量點的壓縮數據。然後，通過對 壓縮數據進行解壓處理來恢復所指定的關心區域中包含的各測量點的質譜數據。接著，質 譜製作處理部29按每個質量電荷比將所提供的測量點的質譜數據進行累計，並將各累計 值除以測量點數，由此求出關心區域的平均質譜。然後，將該平均質譜與確定關心區域的信 息相關聯地存儲到主存儲器21的譜存儲區域216,並且通過顯示處理部32顯示在顯示部6 的畫面上。
[0150] [XIC標準化係數的計算]
[0151] 如上所述，在XIC標準化中，將各質譜的離子強度值標準化，使得在一個質譜中特 定的質量電荷比的離子強度值、即XIC在所有測量點處一致。圖9是XIC標準化係數計算 處理的詳細的流程圖。
[0152] 當由操作者設定作為XIC標準化的條件的質量電荷比或者質量電荷比範圍時（步 驟S21)，數據解壓處理部24參照主存儲器21的索引存儲區域212中存儲的各測量點的索 弓丨，在主存儲器21的壓縮數據存儲區域211中存儲的各測量點的壓縮數據中讀出所指定的 質量電荷比或者質量電荷比範圍內的最低限度的必要壓縮數據。然後，通過對壓縮數據進 行解壓處理來恢復各測量點的特定質量電荷比或者質量電荷比範圍內的離子強度值。在 此，將針對第i個（i的定義同上）的測量點指定的質量電荷比的XIC設為Pi (步驟S22)。 此外，在沒有指定特定的質量電荷比而指定了質量電荷比範圍的情況下，計算該範圍內包 含的質量電荷比所對應的離子強度的累計值，將該累計值設為Pi即可。
[0153] 接著，將所有測量點的XIC (即P1?PN)的值進行比較，求出值最大的XIC，並將其 設為Pmax (步驟S23)。然後，按每個測量點計算pi = Pmax/Pi，將該pi設為與所指定的該 質量電荷比或者質量電荷比範圍對應的XIC標準化係數（步驟S24)。將這樣得到的每個測 量點的XIC標準化係數與質量電荷比或者質量電荷比範圍相關聯地存儲到主存儲器21的 標準化係數存儲區域213。如上所述，與依賴於質量電荷比的TIC標準化係數不同，每個質 量電荷比、質量電荷比範圍的XIC標準化係數都存在差異，因此每當由操作者指定不同的 質量電荷比或者質量電荷比範圍時，都執行圖9所示的處理並計算出新的XIC標準化係數， 並與質量電荷比或者質量電荷比範圍相關聯地保存在主存儲器21的標準化係數存儲區域 213。
[0154] [標準化後的成像圖像的製作以及顯示]
[0155] 在由操作者指示了製作並顯示進行TIC標準化或者XIC標準化後的成像圖像的情 況下，在該製作中存在兩種方法。此外，在進行XIC標準化且用於進行該標準化的標準化系 數沒有被保存在標準化係數存儲區域213的情況下，事先實施如上述那樣求出XIC標準化 係數的處理。
[0156] (1)存在沒有進行標準化的成像圖像的情況
[0157] 在成像圖像存儲區域215中已經保存有所指定的質量電荷比或者質量電荷比範 圍內的沒有進行標準化的成像圖像數據的情況下，標準化運算處理部30從成像圖像存儲 區域215讀出該成像圖像數據（即各測量點的離子強度值），並且從標準化係數存儲區域 213讀出與所指定的質量電荷比或者質量電荷比範圍對應的XIC標準化係數。然後,通過將 所對應的測量點的XIC標準化係數乘以離子強度值來分別修正該強度值。成像圖像製作處 理部28基於利用XIC標準化係數進行修正後的強度值來製作成像圖像，並通過顯示處理部 32顯示在顯示部6的畫面上。在該情況下，僅進行對各測量點的強度值分別乘以標準化系 數的處理，因此能夠顯示極為高速地進行標準化而得到的成像圖像。
[0158] (2)不存在沒有進行標準化的成像圖像的情況
[0159] 在成像圖像存儲區域215中不存在所指定的質量電荷比或者質量電荷比範圍內 的沒有進行標準化的成像圖像數據的情況下，需要在根據壓縮數據形成成像圖像之後進行 標準化。該情況下的處理的流程圖在圖10中示出。
[0160] 當操作者利用操作部5指定質量電荷比或者質量電荷比範圍時（步驟S31)，數據 解壓處理部24選擇測量區域內的一個測量點（步驟S32)，參照主存儲器21的索引存儲區 域212中存儲的與該測量點對應的索引，在主存儲器21的壓縮數據存儲區域211中存儲的 該測量點的壓縮數據中讀出與指定的質量電荷比或者質量電荷比範圍對應的所需最低限 度的壓縮數據（步驟S33)。然後，通過進行解壓壓縮數據的解碼處理來恢復所指定的質量 電荷比或者質量電荷比範圍內的該測量點的離子強度值（步驟S34)。
[0161] 接著，標準化運算處理部30讀出主存儲器21的標準化係數存儲區域213中存儲 的與該測量點對應的TIC標準化係數或者XIC標準化係數（步驟S35)，將在步驟S34中恢 復的強度值乘以讀出的標準化係數，由此修正強度值。成像圖像製作處理部28對修正後的 強度值分配顯示色來確定與該測量點對應的像素的顯示色（步驟S36、S37)。在測量區域中 存在未處理的測量點的情況下，從步驟S38返回到S32,對未處理的測量點執行步驟S33? S37的處理。如果通過反覆進行該處理確定了與所有測量點對應的像素的顯示色，則通過顯 示處理部32將進行標準化後的成像圖像顯示在顯示部6的畫面上（步驟S39)。
[0162] 此外，在為了對標準化的條件不同的多個成像圖像進行比較而同時進行顯示的情 況下，反覆進行以下處理：將在某個標準化條件下進行標準化處理後的強度值的二維配置 暫時保持在主存儲器21的成像圖像存儲區域215中，如果與想要顯示的所有標準化條件對 應的成像圖像一致，則將它們同時顯示在顯示部6的畫面上即可。
[0163] [標準化後的平均質譜等的製作以及顯示]
[0164] 製作與所有測量區域或者關心區域中包含的測量點對應的標準化後的平均質譜 (或者最大強度質譜）並進行顯示的處理的流程圖在圖11示出。
[0165] 當操作者利用操作部5例如指定關心區域時（步驟S41)，數據解壓處理部24選擇 該關心區域內的一個測量點（步驟S42)，參照主存儲器21的索引存儲區域212中存儲的與 該測量點對應的索引，讀出主存儲器21的壓縮數據存儲區域211中存儲的該測量點的壓縮 數據（步驟S43)。然後通過進行解壓壓縮數據的解碼處理，來恢復該測量點的離子強度值 (步驟S44)。
[0166] 接著，標準化運算處理部30讀出主存儲器21的標準化係數存儲區域213中存儲 的與該測量點對應的TIC標準化係數或者XIC標準化係數（步驟S45)，將在步驟S44中恢 復的所有質量電荷比範圍內的強度值分別乘以讀出的標準化係數，由此修正強度值。質譜 製作處理部29按每個質量電荷比將修正後的強度值進行累計（步驟S46)。在測量區域中 存在未處理的測量點的情況下，從步驟S47返回到S42,對未處理的測量點執行步驟S43? S46的處理。如果通過反覆進行該處理求出關心區域內的所有測量點的按每個質量電荷比 標準化後的離子強度的累計值，則質譜製作處理部29將各累計值除以關心區域內的測量 點的點數，由此計算出平均值（步驟S48)。然後，通過顯示處理部32將標準化後的平均質 譜顯示在顯示部6的畫面上（步驟S49)。
[0167] 此外，在為了對標準化的條件不同的多個平均質譜進行比較而同時顯示的情況 下，反覆進行以下處理：將在某個標準化條件下求出的平均質譜暫時保持在主存儲器21的 譜存儲區域216中，如果與想要顯示的所有標準化條件對應的平均質譜一致，則將它們同 時顯示在顯示部6的畫面上即可。
[0168] 以上是標準化後的成像圖像、平均質譜等的製作過程，但當在軟體上處理信號的 強度值時，需要注意如下方面。即，雖然在軟體上需要在如被稱為"l〇ng"、"sh 〇rt"的數據 型那樣特定的比特數的範圍內處理信號的強度值，但如果在標準化時將各測量點的強度值 乘以pi、qi之類的係數，則強度值有可能超過能夠以"l〇ng"、"sh 〇rt"之類的數據形式保持 的比特數的範圍。為了避免該問題，在標準化時，為了不超過"long"或者"short"的最大 值，可以同時進行將所有測量點的強度值乘以小於1的常數的重新標度處理，由此避免信 號值的飽和。當前，在進行XIC標準化的情況下，當將第i個測量點的質譜中的強度值的最 大值設為Ii時，如果在所有測量中以使IiXpi的最大值為Max_long(Max_short)的方式 進行重新標度，則能夠可靠地避免飽和。為了實現該目標，具體地進行以下處理即可。
[0169] S卩，首先在所有測量點中搜索IiXpi的最大值。當前，設為在第a個測量點處該 值為最大。此時，以使IaXpa為Max_long(Max_short)的方式進行重新標度即可，因此通 過將各測量點的強度值乘以Max_long/(IaXpa)或者Max_short/(IaXpa)來進行重新標 度即可。除了上述重新標度以外，還將各測量點的強度值乘以pi並進行標準化，因此結 果是在同時進行重新標度和標準化的情況下，將各測量點的強度值乘以（Max_longXPa)/ (IaXPi)或者（Max_shortXPa)/(IaXPi)即可。
[0170] 此外，為了在TIC標準化的情況下進行重新標度來避免飽和，僅將上述pi、Pi、 Pmax的部分分別替換為qi，Qi，Qmax即可。
[0171] [統計解析的執行]
[0172] 沒有如上述那樣進行標準化的峰值矩陣初期被存儲在主存儲器21的峰值矩陣存 儲區域214中，因此在執行不進行標準化的統計解析處理的情況下，統計解析運算部31從 峰值矩陣存儲區域214讀出沒有進行標準化的峰值矩陣，執行公知的主要成分分析等的多 變量解析、網絡解析等即可。另外，在想要在進行了 TIC標準化、XIC標準化的狀態下進行 統計解析的情況下，標準化運算處理部30從峰值矩陣存儲區域214讀出沒有進行標準化的 峰值矩陣，並且從標準化係數存儲區域213讀出預先計算出的TIC標準化係數或者XIC標 準化係數。然後，通過將峰值矩陣的強度值陣列分別乘以標準化係數來求出標準化後的峰 值矩陣，將該標準化後的峰值矩陣用於統計解析即可。
[0173] 另外，在沒有存儲未進行標準化的峰值矩陣的情況下，能夠按照圖12所示的流程 圖執行標準化後的統計處理。
[0174] 首先，通過上述的例如圖11所示的處理，使用主存儲器21的壓縮數據存儲區域 211中存儲的壓縮數據和標準化係數存儲區域213中存儲的TIC標準化係數或者XIC標準 化係數，計算整個測量區域或者所指定的關心區域內的標準化後的平均質譜或者最大強度 質譜（步驟S51)。接著，峰值矩陣製作部27對該平均質譜或者最大強度質譜進行峰值檢 測，提取所檢測出的峰值的質量電荷比值並製作峰值列表（步驟S52)。數據解壓處理部24 選擇其關心區域內的一個測量點（步驟S53)。標準化運算處理部30讀出主存儲器21的 標準化係數存儲區域213中存儲的與該測量點對應的TIC標準化係數或者XIC標準化係數 (步驟S54)。
[0175] 接著，數據解壓處理部24選擇在步驟S52中製作出的峰值列表中的一個峰值（步 驟S55)，參照主存儲器21的索引存儲區域212中存儲的與該測量點對應的索引，在主存儲 器21的壓縮數據存儲區域211中存儲的該測量點的壓縮數據中讀出與所選擇出的峰值的 質量電荷比或者質量電荷比範圍對應的所需最低限度的壓縮數據（步驟S56)。然後，通過 進行解壓壓縮數據的解碼處理，來恢復所指定的質量電荷比或者質量電荷比範圍內的該測 量點的離子強度值（步驟S57)。
[0176] 接著，標準化運算處理部30將在步驟S54中讀出的TIC標準化係數或者XIC標準 化係數乘以在步驟S57中恢復的強度值，由此修正強度值，將該修正後的強度值作為標準 化後的峰值矩陣的要素而保存在主存儲器21的峰值矩陣存儲區域214中。針對一個測量 點反覆進行步驟S55?S58的處理，在針對所有峰值進行的處理結束後（在步驟S59中為 "是")，判斷關心區域內的所有測量點的處理是否結束（步驟S60)，從步驟S60返回到S53， 此次選擇關心區域內的其它測量點並反覆進行步驟S54?S59的處理。由此，最終能夠獲 得標準化後的峰值矩陣，因此將該標準化後的峰值矩陣用於統計解析即可。
[0177] 此外，在為了將標準化的條件不同的多個統計解析的結果進行比較而同時顯示的 情況下，反覆進行以下處理：將在某個標準化條件下進行標準化處理而得到的峰值矩陣所 對應的統計解析結果暫時保持在主存儲器21上的未圖示的存儲區域，如果與想要顯示的 所有標準化條件對應的統計解析結果一致，則將它們同時顯示在顯示部6的畫面上即可。
[0178] 此外，上述實施例是本發明的一例，顯然，即使在本發明的宗旨的範圍內進行變 更、修正、追加，也包含於本申請專利的權利要求書中。
[0179] 例如，在上述實施例中，能夠在數據壓縮時製作索引，並使用索引來迅速地搜索所 需的壓縮數據，但在本發明中使用索引並非必須的要素，在本發明中就連將數據進行壓縮 也不是必須的要素。另外，統計解析的方法也並不限於上述例示的方法。另外，離子強度值 的標準化的方法也不限於上述例示的方法。另外，在上述實施例中按照流程圖說明了處理 的過程，但顯然該過程並不限於記載順序，即使將其中的幾個適當地調換順序也無妨。
【權利要求】
1. 一種成像質量分析數據處理方法，對成像質量分析數據進行處理，該成像質量分析 數據是將通過對試樣上的多個測量點分別執行質量分析而收集到的質譜數據與上述測量 點的空間位置信息相關聯而得到的，該成像質量分析數據處理方法的特徵在於，包括以下 步驟： a) 空間校正處理步驟，將多個成像質量分析數據中的一個成像質量分析數據的空間上 的測量點間隔作為基準，通過使用位於使其它成像質量分析數據的測量點間隔與該基準一 致時的虛擬的測量點位置周圍的多個測量點的質譜數據進行內插或者外插，來求出各個虛 擬的測量點位置處的質譜數據； b) 質量電荷比校正處理步驟，提取上述多個成像質量分析數據中的質譜的質量電荷比 範圍的共用部分，將該多個成像質量分析數據中的一個成像質量分析數據的被提取出的共 用的上述質量電荷比範圍內的質量電荷比點作為基準，通過使用位於使其它成像質量分析 數據的質量電荷比點與該基準一致時的虛擬的質量電荷比點前後的實際測量出的質量電 荷比點的強度值進行內插或者外插，來求出各個虛擬的質量電荷比點的強度值；以及 c) 整合步驟，進行整合，使得能夠將通過執行上述空間校正處理步驟和上述質量電荷 比校正處理步驟從而使測量點間隔和質量電荷比點一致的多個成像質量分析數據作為一 個成像質量分析數據進行處理。
2. -種成像質量分析數據處理方法，對成像質量分析數據進行處理，該成像質量分析 數據是將通過對試樣上的多個測量點分別執行質量分析而收集到的質譜數據與上述測量 點的空間位置信息相關聯而得到的，該成像質量分析數據處理方法的特徵在於，包括以下 步驟： a) 空間校正處理步驟，將多個成像質量分析數據中的一個成像質量分析數據的空間上 的測量點間隔作為基準，通過將其它成像質量分析數據的測量點間隔放大或者縮小來使其 與該基準一致； b) 質量電荷比校正處理步驟，提取上述多個成像質量分析數據中的質譜的質量電荷比 範圍的共用部分，將該多個成像質量分析數據中的一個成像質量分析數據的被提取出的共 用的上述質量電荷比範圍內的質量電荷比點作為基準，通過使用位於使其它成像質量分析 數據的質量電荷比點與該基準一致時的虛擬的質量電荷比點前後的實際測量出的質量電 荷比點的強度值進行內插或者外插，來求出各個虛擬的質量電荷比點的強度值；以及 c) 整合步驟，進行整合，使得能夠將通過執行上述空間校正處理步驟和上述質量電荷 比校正處理步驟從而使測量點間隔和質量電荷比點一致的多個成像質量分析數據作為一 個成像質量分析數據進行處理。
3. 根據權利要求1或2所述的成像質量分析數據處理方法，其特徵在於，還包括以下步 驟： d) 譜製作步驟，基於通過上述整合步驟整合後的成像質量分析數據，來計算所指定的 或者特定的多個測量點的質譜的運算質譜，該運算質譜是累計質譜、平均質譜或者最大強 度質譜； e) 峰值矩陣製作步驟，對上述運算質譜進行峰值檢測並製作峰值的質量電荷比值的列 表，根據各測量點的質譜數據求出與上述列表中的質量電荷比對應的強度值，製作根據質 量電荷比值排列該強度值而得到的峰值矩陣；以及 f) 統計解析步驟，對上述峰值矩陣執行統計解析。
4. 根據權利要求3所述的成像質量分析數據處理方法，其特徵在於，還包括以下步驟： g) 圖像製作步驟，在該步驟中，基於通過上述整合步驟整合後的成像質量分析數據，制 作表示與所指定的或者特定的質量電荷比對應的未被標準化的強度值的二維分布的成像 圖像，或者製作表示與所指定的或者特定的質量電荷比範圍對應的未被標準化的強度值的 二維分布的成像圖像。
5. 根據權利要求4所述的成像質量分析數據處理方法，其特徵在於， 還包括標準化係數製作步驟，在該步驟中按每個測量點計算標準化係數並事先存儲其 結果，該標準化係數用於按照規定的基準將各測量點的質譜數據的強度值標準化， 在上述圖像製作步驟中，使用上述標準化係數將成像圖像的各測量點的強度值標準 化，並製作標準化後的成像圖像。
6. 根據權利要求3所述的成像質量分析數據處理方法，其特徵在於， 還包括標準化係數製作步驟，在該步驟中按每個測量點計算標準化係數並事先存儲其 結果，該標準化係數用於按照規定的基準將各測量點的質譜數據的強度值標準化， 在上述譜製作步驟中，基於通過上述整合步驟整合後的成像質量分析數據，使用上述 標準化係數將所指定的或者特定的多個測量點的質譜標準化，根據標準化後的質譜來計算 累計質譜、平均質譜以及最大強度質譜中的至少一個。
7. 根據權利要求3?6中的任一項所述的成像質量分析數據處理方法，其特徵在於， 還包括壓縮處理步驟，在該步驟中，對於通過上述整合步驟整合後的成像質量分析數 據，按照規定的算法對各測量點的質譜數據執行可逆壓縮處理，並將得到的壓縮數據存儲 到存儲部， 執行從上述存儲部讀出存儲在上述存儲部的壓縮數據中的所需的數據並進行解壓來 製作運算質譜、峰值矩陣以及成像圖像中的任一個的處理。
8. 根據權利要求7所述的成像質量分析數據處理方法，其特徵在於， 在上述存儲部中除了存儲壓縮後的數據以外，還存儲將該壓縮數據與原始數據的陣列 中的強度值的位置信息相關聯而得到的索引信息，參照該索引信息來獲取與特定的質量電 荷比對應的強度值。
9. 一種成像質量分析數據處理方法，對成像質量分析數據進行處理，該成像質量分析 數據是將通過對試樣上的多個測量點分別執行質量分析而收集到的質譜數據與上述測量 點的空間位置信息相關聯而得到的，該成像質量分析數據處理方法的特徵在於，包括以下 步驟： a) 空間校正處理步驟，將一個成像質量分析數據中的特定的空間上的測量點間隔作為 基準，通過使用位於使其它測量點間隔與該基準一致時的虛擬的測量點位置周圍的多個測 量點的質譜數據進行內插或者外插，來求出各個虛擬的測量點位置處的質譜數據；以及 b) 質量電荷比校正處理步驟，將上述一個成像質量分析數據中包含的特定的測量點的 質譜的質量電荷比點作為基準，通過使用位於使構成其它測量點的質譜的質量電荷比點與 該基準一致時的虛擬的質量電荷比點前後的實際測量出的質量電荷比點的強度值進行內 插或者外插，來求出各個虛擬的質量電荷比點的強度值。
10. -種成像質量分析裝置，其特徵在於，具備： 成像質量分析部，其通過對試樣上的多個測量點分別執行質量分析來收集質譜數據； 以及 數據處理部，其實施根據權利要求1?9中的任一項所述的成像質量分析數據處理方 法。
【文檔編號】H01J49/40GK104112643SQ201410163234
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2013年4月22日
【發明者】池上將弘, 梶原茂樹 申請人:株式會社島津製作所