质谱分析数据解析装置以及质谱分析数据解析用程序制造方法及图纸

本发明专利技术质谱分析数据解析装置中，当用户按每一小组输入设定样本时(S2)，制作表示每一小组的波峰列表的样本树和对该波峰列表中包含的m/z值和信号强度值的信息进行整理而得的波峰矩阵，进而对波峰矩阵执行多变量解析(S3‑S4)。样本树、波峰矩阵、得分图、载荷图等显示在解析主画面上，当用户在载荷图上指示任意标绘点时，波峰矩阵上的表示对应波峰的行被明示出来(S5‑S7)。当去掉与明示出来的波峰相对应的复选标记时，执行将该波峰排除的多变量解析而更新得分图等(S9‑S10)。若得分图上小组未能分离，则可以目视确认排除的波峰是有助于分离多个小组的标记物。如此一来，能够简便且准确地探索标记物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】质谱分析数据解析装置以及质谱分析数据解析用程序
本专利技术涉及一种对通过进行质谱分析而获得的质谱数据进行解析处理的质谱分析数据解析装置以及为此的计算机程序，更详细而言，涉及一种适于进行多个样本小组之间的差异解析的质谱分析数据解析装置以及计算机程序。
技术介绍
近年来，为了实现特定疾病、疾患的早期诊断、治疗效果的确认等，利用质谱分析法的生物标记物的解析的研究不断推进，并且一部分已供于实用。例如，若发现从多个健康人士采集到的血液、尿等生物试样中完全或几乎不存在但从患有癌症等疾患的多个患者采集到的同样的生物试样中明确存在的物质，则该物质可以说是该疾患中的有力的生物标记物候选。此外，在细菌等微生物的菌种、菌株的鉴定和判定中也会利用生物标记物。通常，这种生物标记物的探索是通过如下操作来进行：通过质谱分析装置测定分别来源于2个或以上的多个小组的样本，并对由此获得的数据进行小组间的差异解析。对以往的普通的、利用差异解析的标记物(由于未必来源于生物或生物体，因此，以下简称为“标记物”)的探索的次序进行概略说明(参考专利文献1、非专利文献1～3等)。现在，将小组的总数设为G，将样本的总数设为S。[步骤1]首先，分别获取对应于各样本的质谱数据并进行波峰检测，采集波峰信息也就是各波峰的质荷比值及信号强度值。继而，针对每一样本将其波峰信息整理为波峰列表。波峰列表是按照波峰的质荷比值的顺序将对应于这些质荷比值的信号强度值进行归纳而得。该波峰列表的总数为S，它们能够分类为G个小组。[步骤2]将一个波峰列表也就是对应于一个样本的波峰列表作为列向量，并以对应于相同质荷比值的信号强度值被配置在同一行的方式将所有波峰列表沿行方向也就是横向排列，由此制作波峰矩阵。此时，在行方向上按每一小组归纳波峰列表。如此制作的波峰矩阵的列数与样本总数相同，为S，行数为整个样本观测到的波峰的总数P(其中，质荷比值处于某一阈值内的波峰视为重复而作为1个)。图8为波峰矩阵的一例。该例中，小组数量G为2。[步骤3]将波峰矩阵的各列理解为从G个小组获取到的S个P维向量，对其进行主成分分析(PCA＝PrincipalComponentAnalysis)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA＝PartialLeastSquares-DiscriminantAnalysis)等规定的多变量解析。继而，根据该多变量解析的结果来掌握小组分离的程度和有助于小组分离的波峰(质荷比值)的候选。具体而言，当对波峰矩阵进行例如PCA或PLS-DA时，获得将波峰矩阵的各列投影至低维空间而得的得分图、将从波峰矩阵到得分图的变换矩阵的分量图表化而得的载荷图。图9为源于PCA的得分图及载荷图的一例。图9的(a)所示的得分图中，以○表示的标绘点和以●表示的标绘点对应于不同小组的样本。如图中虚线所示，得分图在以视觉上确认小组间的分离的程度上较为有用。另一方面，图9的(b)所示的载荷图中，标绘点对应于波峰矩阵的各行也就是各波峰。载荷图中，通常而言，表示小组间信号强度存在有意义的差的波峰(也就是存在量有较大差异的物质)的标绘点被标绘在第1轴(横轴)上绝对值较大的区域内。即，第1轴的载荷值的绝对值越大，越可以说是有助于小组分离的波峰。因而，在图9的(b)的例子中，被虚线围住的两个标绘点是有助于小组分离的波峰，可以将其列举为标记物的候选。如此，载荷图在找出有助于小组间分离的波峰也就是标记物候选上较为有用。然而，像上述那样根据载荷图提取到的波峰未必是有助于小组间分离的波峰。尤其是在样本中包含的成分的数量较多而波峰的数量较多的情况或者噪声波峰较多等质谱的品质不佳的情况等，也是常有根据载荷图提取到的标记物候选无法实际用作标记物的情形。因此，在上述那样的差异解析中，通常需要由用户(解析人员)确认根据多变量解析结果选择为标记物候选的波峰是否真正有助于小组的分离。此外，在有多个标记物候选的情况下，用户须判断其中的哪一标记物候选作为标记物最恰当。要进行这种确认、判断，将作为标记物候选的波峰排除来重新制作波峰矩阵，并对该波峰矩阵执行相同的多变量解析，利用所得结果来确认小组是否能够分离。但这种作业非常麻烦且费事。此外，在制作将根据多变量解析结果推断为标记物候选的波峰排除的波峰矩阵时，还容易发生误将别的波峰排除等作业上的失误。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2014-202582号公报非专利文献非专利文献1：藤田雄一郎，另有9人，《Mass++：差异解析用的统计/多变量解析功能(Mass++：差異解析のための統計·多変量解析機能)》，第61届质谱分析综合讨论会发表資料，[online]，[2016年2月25日检索]，网址＜http://www.shimadzu.co.jp/aboutus/ms_r/archive/files/MSSJ2013/MSSJ13_1P-07_Fujita.pdf＞非专利文献2：藤田雄一郎，另有10人，《校准LC-MALDI的保留时间的新的预处理方法和差异解析用的Mass++中新实现的功能(NovelpreprocessingmethodtoalignretentiontimeofLC-MALDIandnewimplementedfunctionsinMass++fordifferentialanalysis)》，第61届ASMS质谱分析会议(61thASMSConferenceonMassSpectrometry)招贴会，2013年非专利文献3：草野麻衣子，另有4人，《通过无创方法采集到的生物体体表成分的多变量解析(非侵襲手法により採取した生体体表成分の多変量解析)》，第38届日本医用质谱学会年会招贴会，2013年
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是为了解决上述问题而成，其目的在于,提供一种能够高效且高精度地进行根据多变量解析结果来探索有助于分离多个小组的标记物候选的作业的质谱分析数据解析装置以及质谱分析数据解析用程序。解决问题的技术手段为了解决上述问题而成的本专利技术的质谱分析数据解析装置根据对分别属于多个小组中的任一方的多个样本进行质谱分析而得的质谱数据来探索成为有助于该多个小组的分离的标记物的要素，该质谱分析数据解析装置的特征在于，具备：a)波峰矩阵制作部，其根据与给出的多个样本相对应的质谱数据来制作在行方向或列方向分配质谱上的波峰的质荷比值、在列方向或行方向分配识别样本的信息、将波峰的信号强度值作为要素而配置的波峰矩阵；b)多变量解析部，其对由所述波峰矩阵制作部制作出的波峰矩阵或者从该波峰矩阵中将由后文叙述的排除波峰指定部指定的波峰排除之后的波峰矩阵进行用以将多个样本分组或者求样本彼此的距离的规定的多变量解析，并将该多变量解析图表化；c)显示处理部，其将所述波峰矩阵及多变量解析结果的图表显示在显示画面上；d)选择波峰明示部，其接收用户在所述显示画面所显示的多变量解析结果的图表上对任意一个或多个标绘点的指定而确定表示与该一个或多个标绘点相对应的波峰的所述波峰矩阵的行或列，并在所述显示画面所显示的波峰矩阵上明示该确定后的行或列；以及e)排除波峰指定部，其用以供用户在所述显示画面所显示的波峰矩阵上指定想要从多变量解析的对象中排除的波峰。此外，为了解决上述问题而成的本专利技术的质谱分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质谱分析数据解析装置，其根据对分别属于多个小组中的任一方的多个样本进行质谱分析而得的质谱数据，来探索成为有助于该多个小组的分离的标记物的要素，所述质谱分析数据解析装置的特征在于，具备：a)波峰矩阵制作部，其根据与给出的多个样本相对应的质谱数据，来制作在行方向或列方向分配质谱上的波峰的质荷比值、在列方向或行方向分配识别样本的信息、将波峰的信号强度值作为要素而配置的波峰矩阵；b)多变量解析部，其对由所述波峰矩阵制作部制作出的波峰矩阵或者从该波峰矩阵中将由后文叙述的排除波峰指定部指定的波峰排除之后的波峰矩阵，进行用以将多个样本分组或者求样本彼此的距离的规定的多变量解析，并将该多变量解析图表化；c)显示处理部，其将所述波峰矩阵及多变量解析结果的图表显示在显示画面上；d)选择波峰明示部，其接收用户在所述显示画面所显示的多变量解析结果的图表上对任意一个或多个标绘点的指定，而确定表示与该一个或多个标绘点相对应的波峰的所述波峰矩阵的行或列，并在所述显示画面所显示的波峰矩阵上明示该确定后的行或列；以及e)排除波峰指定部，其用以供用户在所述显示画面所显示的波峰矩阵上指定想要从多变量解析的对象中排除的波峰。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种质谱分析数据解析装置，其根据对分别属于多个小组中的任一方的多个样本进行质谱分析而得的质谱数据，来探索成为有助于该多个小组的分离的标记物的要素，所述质谱分析数据解析装置的特征在于，具备：a)波峰矩阵制作部，其根据与给出的多个样本相对应的质谱数据，来制作在行方向或列方向分配质谱上的波峰的质荷比值、在列方向或行方向分配识别样本的信息、将波峰的信号强度值作为要素而配置的波峰矩阵；b)多变量解析部，其对由所述波峰矩阵制作部制作出的波峰矩阵或者从该波峰矩阵中将由后文叙述的排除波峰指定部指定的波峰排除之后的波峰矩阵，进行用以将多个样本分组或者求样本彼此的距离的规定的多变量解析，并将该多变量解析图表化；c)显示处理部，其将所述波峰矩阵及多变量解析结果的图表显示在显示画面上；d)选择波峰明示部，其接收用户在所述显示画面所显示的多变量解析结果的图表上对任意一个或多个标绘点的指定，而确定表示与该一个或多个标绘点相对应的波峰的所述波峰矩阵的行或列，并在所述显示画面所显示的波峰矩阵上明示该确定后的行或列；以及e)排除波峰指定部，其用以供用户在所述显示画面所显示的波峰矩阵上指定想要从多变量解析的对象中排除的波峰。2.根据权利要求1所述的质谱分析数据解析装置，其特征在于，还具备排除小组指定部，所述排除小组指定部用以供用户指定所述多个小组中的任意一个或多个小组作为想要从多变量解析的对象中排除的小组，所述波峰矩阵制作部根据与将所述排除小组指定部指定的小组中包含的样本排除之后的剩余样本相对应的质谱数据，来制作波峰矩阵，所述多变量解析部对这一部分的小组所包含的样本排除后的波峰矩阵或者从该波峰矩阵中将由所述排除波峰指定部指定的波峰排除之后的波峰矩阵执行规定的多变量解析。3.根据权利要求1或2所述的质谱分析数据解析装置，其特征在于，由所述多变量解析部执行的多变量解析为PCA或PLS-DA中的某一种，由所述显示处理部显示在显示画面上的图表为载荷图及得分图。4.一种质谱分析数据解析用...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田贤志，船津慎治，岛圭介，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP