JP2006170647A - ピーク抽出方法およびピーク抽出装置 - Google Patents
ピーク抽出方法およびピーク抽出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006170647A JP2006170647A JP2004359754A JP2004359754A JP2006170647A JP 2006170647 A JP2006170647 A JP 2006170647A JP 2004359754 A JP2004359754 A JP 2004359754A JP 2004359754 A JP2004359754 A JP 2004359754A JP 2006170647 A JP2006170647 A JP 2006170647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peak
- waveform data
- reliability
- peaks
- grouping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
【解決手段】 単一波形データからピークを抽出する。4種類の異なる内部パラメータ値におけるピーク領域を検出し、ピーク1〜4のそれぞれに関して検出されたピーク領域の構造に基づいて包含レベルを決定する。包含レベルは検出されたピーク領域内に存在するピークに対する「ピークらしさ」としての信頼度を表す。このような処理によって複数の波形データそれぞれから抽出された信頼度を伴った多くのピークに対し、m/z軸を微小区間に分割しそれぞれの区間に含まれるピークの包含レベルの合計を計算し、曲線化しピーク密度曲線と称する。ピーク密度曲線に対して、あるしきい値Lを基準にしてこれを越える値をグループ化範囲とする。また同一のグループ化範囲に含まれるピークをグループ化する。グループ化範囲のピーク密度をピークグループの信頼度とする。
【選択図】 図3
Description
(1) ノイズによる質低下
単一波形から得られたピークはピークらしいものもノイズのようなものも、次の処理であるピークグループ化処理においては全て同等に扱われる。図15は、上記の一般的な処理を行ってピーク抽出を行い、次いで、ピークのグループ化を行う手順の例を示す図である。図15の左側中段の図に示すようにノイズが有る場合に、ピークのグループ化処理においてこのノイズに起因するピークも1つのピークグループとみなされる。その結果、ノイズのみ、或いは、大部分がノイズからなるピークグループが生成され易く、かかるノイズを多く含むピークグループとノイズを多くは含まないピークグループとで区別が付かないという問題点がある。
もう1つの問題であるピーク密集区間でのピーク抽出の質低下について図16を参照しつつ説明を行う。図16は、上記の一般的な処理を行ってピーク抽出を行い、次いで、ピークのグループ化を行う手順の例を示す図である。
本実施の形態によるピーク抽出装置では、ピークの存在する部分をピーク領域として検出する。このピーク領域として検出する処理において、内部で用いるパラメータを様々な値に設定することにより、様々な幅を持つピーク領域が得られる。換言すれば、様々な幅を持つピーク領域が得られるようにパラメータを選択してピーク領域を検出する処理を行う。このパラメータの値が大きい場合は、高いピークを含む幅の広い領域が得られる。逆にパラメータ値が小さい場合は、低いピークを含む幅の狭い領域が得られる。一般にパラメータ値が小さいと多くのピークが得られるがノイズも多く含まれるようになる。一方、パラメータ値が大きいとノイズが少ない一方でピークの検出漏れの確率が大きくなる。
本実施の形態によるピーク領域検出ステップにおいては、図3に示すように、内部のパラメータPの値を数通りに変化させ、各値Pに対して単一波形からのピーク領域の検出を行う。変化させるパラメータPの具体的な値は予め与えられており、全ての波形データにおいて、その数、値ともに共通であるものとする。例えばN個のパラメータ値が事前に与えられていれば、単一の波形に対してN回のピーク領域の検出を行い、それぞれのパラメータ値に対して別個のピーク領域検出結果が得られる。
尚、図4(c)は省略することが可能である。
以上のような方法により、単一波形におけるピーク領域を検出することができる。
サブステップ(1−2)では、上述のサブステップ(1−1)において得られた数通りのパラメータ値によるピーク領域群に対して、それらの包含関係をもとにピーク領域の選別および包含レベルの設定を行う。図5は、サブステップ(1−1)で得られたピーク領域の例を示す図である。以下、図5を参照しつつサブステップ(1−2)の処理について説明する。パラメータPを様々に変化させて得られたピーク領域、すなわち、パラメータPがP1、P2、P3、P4の場合について得られた図5において太線で示される全てのピーク領域に関して、そのうちの任意の2組に対する包含関係を検査する。図6は、包含関係について検査した様子を示す図である。図6に示すように、包含関係を、包含される側(例えば符号Aで示す。)から包含する側(例えば符号Bで示す。)へ向けての矢印により示している。尚、包含関係を検査する際に、一方が他方を完全に含まなくともほぼ含んでいれば包含関係が成立すると判断されるように、後述する「包含関係成立条件」を設定する。これにより、若干のはみ出しを許容する包含関係の構築が可能となる。なお、包含関係は必ずしもパラメータPの大小とは一致しない。
c < 0 (1)
但し、ピーク領域の左端、右端ともに満たされることが条件である。
c < ka (2)
pb ≦ a < qb (3)
以上の手順により、ピーク領域を精度良く抽出することができる。さらに、抽出されたピーク領域には、包含レベル、すなわち、ピーク領域の信頼度が付与されている。尚、ここでは、ピーク領域内において最も強度の大きい点をそのピーク領域の頂点とする。
ステップ2においては、複数の波形データから得られたピークのグループ化処理を行う。複数の波形データそれぞれにおいてピーク抽出を行い、それぞれのピークを比較する場合は、ある波形からのピークが他の波形におけるどのピークと対応するのかを決める必要がある。
(2−1)複数の波形から得られたピーク領域の頂点座標を重ね合わせる。
(2−2)m/z軸を微小区間に分割する。
(2−3)区間ごとに包含レベルの合計を計算し、全区間にわたるピーク密度曲線を得る。
(2−4)ピーク密度曲線をもとに、ピークのグループ化範囲を決定する。
(2−5)同一のグループ化範囲に属するピークをグループ化する。
以下に、より詳細に各サブステップについて説明する。
まず、各単一波形から求めたピークの頂点を、m/z軸、強度軸双方が揃うように重ね合わせる。
m/z軸を微小区間に分割する。区間の分割方法としては、a)区間幅を固定にして分割する方法、b)区間幅を変動させて分割する方法、c)隣り合う区間同士の重なりを許容する分割方法、d)許容しない分割方法など、がある。以下に表3と図12とを参照しつつ代表的な分割方法を挙げて説明する。図12は、分割方法1〜4までの具体的な分割例を示す図である。
m/z軸の分割に関するサブステップ(2−2)で得られた区間のそれぞれについて、当該区間に頂点が含まれるピーク領域を全て列挙し、それらの包含レベルの合計値を当該区間に対するピーク密度とみなす処理を行う。包含レベルが高いほど、また、ピークが多く含まれる区間ほど、ピーク密度が高くなる。それぞれの区間毎にピーク密度を計算しこれを全ての区間に対してプロットすることにより、このプロットに沿ったピーク密度曲線が得られる。尚、ピーク密度計算方法には、上述の包含レベルの合計を行う基本的な方法(基本方式)の他に、様々な代替方法が存在する。表4にピーク密度計算方法の代表的な例を示す。
ピーク密度=Σ F(CLi)i=1,,nとする。(4)
F(x)=x (5)
他には以下の式を用いることができる。
F(x)=x ・x (6)
F(x)= 0(x<3)
1(x≧3) (7)
式(7)は、包含レベルの低いピークはノイズに起因するピークと推定して無視し、包含レベルが3以上のもののみを考慮する方法である。
サブステップ(2−3)で得られたピーク密度曲線をもとに、グループ化範囲を以下の手順により決定する。図14は、グループ化範囲決定方法の概略を示す図である。まず、第1に、ピーク密度曲線において閾値L0よりも大きいピーク密度を持つ区間が存在しなければ終了する。第2に、ピーク密度曲線において閾値L0よりも大きいピーク密度を持つ区間が存在すれば、最も高いピーク密度を持つ区間をグループ化の中心Cとする。またそのピーク密度をLとする(a)。第3に、後述するような予め指定された方法により、中心Cを含む一定の範囲をグループ化範囲とする(a’)。またそのグループ化範囲の信頼度をLとする(a)。第4に、グループ化範囲内の全区間のピーク密度を「0」にする(b)。また、グループ化範囲の左方および右方を順次検査し、ピーク密度が減少する限りにおいて、その区間のピーク密度を「0」にする(b)。ここで第1に戻り、残るピークに関して同様の操作を行う(この際、都度Lが変更される、(c,d,e))。閾値L0よりも大きいピーク密度を持つ区間が存在しなくなれば、処理を終了し最終的なグループ化範囲を確定する(e)。上述のCを含む一定の範囲をグループ化範囲とする方法としては種々の方法を用いることができる。代表的なグループ化範囲を決定する方法を表5に示す。
元に戻り、各ピーク頂点を見て、ピーク頂点がサブステップ(2−4)において得られたいずれのグループ化範囲に所属するかについて検査する。そして、同じグループ化範囲に属するピークをグループ化する。いずれのグループ化範囲にも属さないピークはグループ化されず、即ちノイズであったとみなす。
・ 必要に応じて強度の正規化を行っても良い。
Claims (11)
- スペクトル特性からピークを抽出するピーク抽出方法であって、
前記スペクトル特性のそれぞれの単一の波形データから、ピークとしての信頼度を付加したピークを抽出する第1ステップと、
複数の前記単一の波形データに関して、前記信頼度に基づいてグループ化範囲を決定し、 該グループ化範囲に入る前記ピーク毎にピークのグループ化を行う第2ステップと
を有するピーク抽出方法。 - 変数軸と強度軸とを有する複数の同種のスペクトル特性における波形データからピークを抽出するピーク抽出方法であって、
それぞれの前記スペクトル特性の単一の波形データ中の点に対して、該点が前記変数軸上においてピークの近傍であるか否かを推定し、ピークの近傍であると推定された連続する点の集合をピーク領域とする処理を、パラメータであって該パラメータの値を複数通り変化させることによって前記ピーク領域が変化するパラメータに基づいて行うことにより値を複数通り変化させた前記パラメータのそれぞれに対して異なるピーク領域を求めるステップと、
前記パラメータにより求められた前記ピーク領域の包含関係を求め、該包含関係を有する数の多少に基づいてピーク領域の第1の信頼度を付与するステップと、
前記単一の波形データを複数用意し、該複数の波形データによる複数の前記第1の信頼度に基づいて前記変数軸上における第2の信頼度を求めるステップと、
該第2の信頼度に基づいてグループ化範囲を決定し、前記単一波形データにおいてピーク領域内における前記強度軸上の最大点として求められるピークの頂点の群のうち前記グループ化範囲内に存在する前記ピークの頂点の群を1つのグループとしてグループ化するステップと
を有することを特徴とするピーク抽出方法。 - 前記ピークの近傍であるか否かを推定するステップは、波形データ中の点Aを画定し、該点Aに対して前記変数軸において探索方向に存在する点Bを、前記探索方向であって前記点Aの前記変数軸における変数の減少する減少方向に順次探索するステップと、該点Aの前記変数軸における変数の増加する増加方向に順次探索するステップと、を含み、
前記探索するステップは、前記点Aに対して探索方向の前記点Bが下記のいずれかに該当する場合に探索終了し、またそのケースを探索終了ケースとし、前記減少方向の探索と前記増加方向の探索とに関する該探索終了ケースの結果に基づいて前記点Aがピークの近傍であるか否かを推定することを特徴とする請求項2に記載のピーク抽出方法。
ケース1:前記点Bの前記強度軸座標が上方閾値を上回る。
ケース2:前記点Bの前記強度軸座標が下方閾値を下回る。
ケース3:上記のいずれのケースにも当てはまらず、波形データの端部まで到達する。
但し、前記上方閾値と前記下方閾値とは、前記パラメータに基づいて決められる値であ る。 - 前記第1の信頼度を付与するステップは、前記ピーク領域からそれを包含するピーク領域が存在する限り順次ピーク領域を辿り、該辿った回数を信頼度とすることを特徴とする請求項2又は3に記載のピーク抽出方法。
但し、辿る場合に複数の経路がある際には、辿った回数が最大の場合の値を信頼度とする。 - 前記第2の信頼度を求めるステップは、前記変数軸を複数の区間に区切り、該区間毎の前記第1の信頼度に基づくピーク密度曲線を生成するステップを含み、
前記グループ化範囲を決定するステップは、前記ピーク密度曲線とあるしきい値とに基づいて信頼度のレベルに応じたグループ化範囲を決定するステップを含むことを特徴とする請求項2から4までのいずれか1項に記載のピーク抽出方法。 - 前記スペクトル特性は、生体由来分子に起因するスペクトル特性であることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載のピーク抽出方法。
- 生体由来分子に対応する「ピーク」部分を、計算機を用いた情報処理によって抽出する方法であって、
単一の前記波形データから、ピークとしての信頼度を付加したピークを抽出する第1ステップと、
複数の前記単一の波形データに関して、前記信頼度に基づいてグループ化範囲を決定し、 該グループ化範囲に入る前記ピーク毎にピークのグループ化を行う第2ステップと
を有するピーク抽出方法。 - コンピュータに請求項1から7までのいずれか1項に記載のステップを実行させるためのプログラム。
- 波形データを取得する波形データ取得部と、
単一波形データにおけるピークを該ピークの信頼度を付して抽出するピーク抽出部と、
前記ピークの信頼度に基づいて前記ピークをグループ化するグループ化処理部と
を有するピーク抽出装置。 - さらに、前記グループ化されたピークに含まれるそれぞれのピークの強度の違い又は前記単一波形データそれぞれの前記グループ化範囲における強度の違いの少なくともいずれか一方に基づいて、一つ以上の前記単一波形データからなる波形データ群であって複数の異なる波形データ群の間の差異を検出する差異検出部を有することを特徴とする請求項9に記載のピーク抽出装置。
- 生体由来分子に起因するスペクトル特性のピークを抽出することを特徴とする請求項9又は10に記載のピーク抽出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004359754A JP4355281B2 (ja) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | ピーク抽出方法およびピーク抽出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004359754A JP4355281B2 (ja) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | ピーク抽出方法およびピーク抽出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006170647A true JP2006170647A (ja) | 2006-06-29 |
JP4355281B2 JP4355281B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
ID=36671582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004359754A Expired - Fee Related JP4355281B2 (ja) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | ピーク抽出方法およびピーク抽出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4355281B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006170710A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Mitsui Knowledge Industry Kk | ピークの抽出方法および該方法を実行するためのプログラム |
JP2009036758A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-02-19 | F Hoffmann La Roche Ag | 画像におけるオブジェクトの整列のためのシステムおよび方法 |
WO2009081965A1 (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-02 | Arkray, Inc. | 融解曲線解析方法および融解曲線解析装置 |
WO2012164956A1 (ja) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | 株式会社ツムラ | パターン又はfpの特徴量作成方法、作成プログラム、及び作成装置 |
EP3276343A1 (en) * | 2016-07-28 | 2018-01-31 | Alpha M.O.S. | Method and device for characterising an analyte |
CN114047160A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-15 | 中南大学 | 二次谐波穿线寻峰方法 |
CN115701852A (zh) * | 2022-12-15 | 2023-02-14 | 中创新航科技股份有限公司 | 电池装置、其检测方法、电池单元的筛选方法及装置 |
-
2004
- 2004-12-13 JP JP2004359754A patent/JP4355281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4621491B2 (ja) * | 2004-12-14 | 2011-01-26 | 三井情報株式会社 | ピークの抽出方法および該方法を実行するためのプログラム |
JP2006170710A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Mitsui Knowledge Industry Kk | ピークの抽出方法および該方法を実行するためのプログラム |
JP2009036758A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-02-19 | F Hoffmann La Roche Ag | 画像におけるオブジェクトの整列のためのシステムおよび方法 |
JP5542438B2 (ja) * | 2007-12-26 | 2014-07-09 | アークレイ株式会社 | 融解曲線解析方法および融解曲線解析装置 |
JPWO2009081965A1 (ja) * | 2007-12-26 | 2011-05-06 | アークレイ株式会社 | 融解曲線解析方法および融解曲線解析装置 |
CN101663408B (zh) * | 2007-12-26 | 2012-11-28 | 爱科来株式会社 | 熔解曲线分析方法以及熔解曲线分析装置 |
US8364415B2 (en) | 2007-12-26 | 2013-01-29 | Arkray, Inc. | Melting curve analyzing method and melting curve analyzing device |
WO2009081965A1 (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-02 | Arkray, Inc. | 融解曲線解析方法および融解曲線解析装置 |
WO2012164956A1 (ja) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | 株式会社ツムラ | パターン又はfpの特徴量作成方法、作成プログラム、及び作成装置 |
US10605792B2 (en) | 2011-06-01 | 2020-03-31 | Tsumura & Co. | Method of and apparatus for formulating multicomponent drug |
EP3276343A1 (en) * | 2016-07-28 | 2018-01-31 | Alpha M.O.S. | Method and device for characterising an analyte |
JP2018017729A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | アルファ エム オー エス | 分析物を特徴付ける方法及びデバイス |
CN107664655A (zh) * | 2016-07-28 | 2018-02-06 | 阿尔法莫斯公司 | 用于表征分析物的方法以及装置 |
US10539541B2 (en) | 2016-07-28 | 2020-01-21 | Alpha M.O.S. | Method and device for characterising an analyte |
CN114047160A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-15 | 中南大学 | 二次谐波穿线寻峰方法 |
CN115701852A (zh) * | 2022-12-15 | 2023-02-14 | 中创新航科技股份有限公司 | 电池装置、其检测方法、电池单元的筛选方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4355281B2 (ja) | 2009-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6610678B2 (ja) | ピーク検出方法及びデータ処理装置 | |
US8254651B2 (en) | Regions of interest processing | |
US20130297226A1 (en) | Background Subtraction-Mediated Data-Dependent Acquistion | |
US10153145B2 (en) | Method of mass spectrometry and a mass spectrometer | |
JP6860475B2 (ja) | 質量分析イメージングによってサンプルを特徴づける方法 | |
JP6207036B2 (ja) | 質量分析データ処理方法及び装置 | |
JP2009516172A (ja) | 合成画像を使用した生物学的特徴の発見 | |
JP2011191222A (ja) | 質量分析データ処理方法及び装置 | |
JP2006267111A (ja) | スペクトル、特にnmrスペクトルのセットをプロセッシングする方法 | |
JP4782579B2 (ja) | タンデム型質量分析システム及び方法 | |
JP4355281B2 (ja) | ピーク抽出方法およびピーク抽出装置 | |
JP6349333B2 (ja) | パターン計測装置、自己組織化リソグラフィに用いられる高分子化合物の評価方法、及びコンピュータープログラム | |
JP6179600B2 (ja) | 質量分析データ解析装置 | |
JP2014211393A (ja) | ピーク検出装置 | |
JP6740941B2 (ja) | 電気泳動測定方法、データ処理装置及びデータ処理プログラム | |
EP4078600B1 (en) | Method and system for the identification of compounds in complex biological or environmental samples | |
JP2021196303A (ja) | イメージング質量分析方法、及びイメージング質量分析装置 | |
JP5756169B2 (ja) | タンパク質信頼値を計算するためのシステムおよび方法 | |
Nia et al. | Applying Bayesian decision theory to peak detection of stochastic signals | |
JP5150370B2 (ja) | 質量分析システムおよび質量分析方法 | |
JP4621491B2 (ja) | ピークの抽出方法および該方法を実行するためのプログラム | |
JP6628181B2 (ja) | 質量分析を用いた試料解析方法及び試料解析システム | |
Cui et al. | Joint corresponding feature identification and alignment for multiple LC/MS replicates | |
JP4839248B2 (ja) | 質量分析システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060328 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080403 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080626 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090421 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090618 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090721 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090731 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130807 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |