JP2015200532A - Signal waveform data processing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate a base line with high precision and improve the accuracy of a peak height, etc., even in cases where signal characteristics abruptly change on a raw spectral waveform.SOLUTION: A bottom point detection unit 21 detects all of bottom points in a trough between peaks on a spectral waveform that is an object to be processed, and a specific section extraction unit 22 extracts a section, among sections between two bottom points adjacent on m/z axis, whose section length is less than a prescribed section length. An intra-section interpolation unit 23 replaces a signal waveform within the section with a straight line in which the intensity value of bottom points at both ends of each extracted section is linearly interpolated. A termination determination unit 24 determines whether the gentleness of the waveform due to the processed data smoothed by such an interpolation has reached a prescribed permissible state, and, if the permissible state is not reached, performs processing over again from the bottom point detection. Such processing is repeated, and the processed data at the time the waveform reached the permissible state is outputted as a base line.

Description

本発明は、分析装置により得られた信号波形データを処理するデータ処理装置に関し、さらに詳しくは、マススペクトル、クロマトグラムなどの信号波形のベースラインを求めるデータ処理装置に関する。   The present invention relates to a data processing apparatus that processes signal waveform data obtained by an analyzer, and more particularly to a data processing apparatus that obtains a baseline of a signal waveform such as a mass spectrum or a chromatogram.

質量分析装置により得られる生のスペクトル(プロファイルスペクトル)データやクロマトグラフ装置により得られる生のクロマトグラムデータには、電気的ノイズや試料前処理、試料調製などの際に用いられる各種試薬由来のノイズなどを含むバックグラウンドノイズが重畳しており、それがベースラインとしてスペクトルやクロマトグラムなどの信号波形に現れる。そのため、ピーク高さや面積を正確に計算するには、ベースラインを正確に求めスペクトルやクロマトグラム等から差し引くベースライン除去処理を行う必要がある。こうしたベースライン除去方法として従来から様々な方法が提案されている。   Raw spectrum (profile spectrum) data obtained by a mass spectrometer and raw chromatogram data obtained by a chromatograph include electrical noise, noise from various reagents used during sample preparation, sample preparation, etc. A background noise including the above is superimposed and appears as a baseline in a signal waveform such as a spectrum or a chromatogram. Therefore, in order to accurately calculate the peak height and area, it is necessary to perform a baseline removal process in which a baseline is accurately obtained and subtracted from a spectrum, a chromatogram, or the like. Conventionally, various methods have been proposed as such a baseline removal method.

非特許文献1は質量分析装置のデータ処理アルゴリズムについての概説論文であるが、その中で「Baseline Correction」の段落に、既存の複数のベースライン除去方法が説明されている。ここで述べられている主たる方法では、処理対象である生のマススペクトルに対し横軸方向(つまりは質量電荷比方向)に所定の幅のウインドウ領域を設定し、このウインドウ領域を横軸方向に一定のステップで移動させつつ、各ウインドウ領域に対してベースライン値演算処理を実行してウインドウ領域毎のベースライン値(強度値)を求める。そして、各ウインドウ領域において求めたベースライン値がそのウインドウ領域の中央の質量電荷比値における強度値であるとみなし、隣接するウインドウ領域における強度値の間を補間することでベースラインを求めている。各ウインドウ領域におけるベースライン値演算の方法には、平均値を用いる方法、最小値を用いる方法、中央値を用いる方法など様々な方法が考えられる。   Non-Patent Document 1 is an overview paper on a data processing algorithm of a mass spectrometer, in which a plurality of existing baseline removal methods are described in the paragraph “Baseline Correction”. In the main method described here, a window region having a predetermined width is set in the horizontal axis direction (that is, the mass-to-charge ratio direction) for the raw mass spectrum to be processed, and this window region is set in the horizontal axis direction. While moving in a certain step, a baseline value calculation process is executed for each window area to obtain a baseline value (intensity value) for each window area. Then, the baseline value obtained in each window area is regarded as the intensity value in the mass-to-charge ratio value in the center of the window area, and the baseline is obtained by interpolating between the intensity values in the adjacent window areas. . Various methods such as a method using an average value, a method using a minimum value, and a method using a median value are conceivable as a method for calculating a baseline value in each window region.

非特許文献2はよく知られている市販の数値解析ソフトウエア(MatLab)の中のマススペクトル用ベースライン除去関数「msbackadj」の仕様説明であり、このアルゴリズムは上記非特許文献1に記載のベースライン算定方法の代表的な一例である。図4はこのソフトウエア「msbackadj」を用いたベースラインの算定例とベースライン除去結果を示すスペクトルである。(a)は生のスペクトル波形と該波形から得られたベースラインであり、(b)はベースライン除去を実施したスペクトル波形である。この例のようにスペクトル波形上での信号特性の変化が比較的少ない場合には良好なベースラインを得ることができる。なお、このようなスペクトル波形データに対しては、非特許文献2に記載の方法だけでなく、非特許文献1に記載のいずれの方法を用いてもベースライン算定結果に大きな相違はない。   Non-Patent Document 2 describes the specification of the mass spectrum baseline removal function “msbackadj” in a well-known commercially available numerical analysis software (MatLab). This algorithm is based on the base described in Non-Patent Document 1 above. It is a typical example of a line calculation method. FIG. 4 is a spectrum showing an example of baseline calculation using this software “msbackadj” and the result of baseline removal. (A) is a raw spectrum waveform and a baseline obtained from the waveform, and (b) is a spectrum waveform subjected to baseline removal. A good baseline can be obtained when the change in signal characteristics on the spectrum waveform is relatively small as in this example. Note that, for such spectral waveform data, not only the method described in Non-Patent Document 2, but also any method described in Non-Patent Document 1, there is no significant difference in the baseline calculation results.

しかしながら、上述した既存のベースライン算定方法では、信号波形上の信号特性の変化が大きく急であるようなスペクトルに対しては必ずしも適切なベースラインが得られるとは限らない。図5は、マトリクス支援レーザ脱離イオン化(MALDI=Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization)法とインソース分解(ISD=In-source decay)とを組み合わせた質量分析装置により得られた生のスペクトルデータに対し、上記「msbackadj」を用いてベースラインの算定とベースライン除去を行った結果を示す図である。図5(a)から分かるように、信号波形上の信号特性が急変する領域ではベースラインの波形追従性が悪くなっている。そして、図5(b)に示すように、このようにベースラインの波形追従性の悪い領域ではベースライン除去後のスペクトルにおいてピーク高さが不正確になってしまう。   However, in the above-described existing baseline calculation method, an appropriate baseline is not always obtained for a spectrum in which the signal characteristics on the signal waveform change greatly and suddenly. FIG. 5 shows the raw spectral data obtained by a mass spectrometer combining a matrix-assisted laser desorption / ionization (MALDI) method and in-source decay (ISD). FIG. 11 is a diagram illustrating a result of performing baseline calculation and baseline removal using the “msbackadj”. As can be seen from FIG. 5A, in the region where the signal characteristics on the signal waveform change suddenly, the baseline waveform followability is poor. Then, as shown in FIG. 5B, the peak height in the spectrum after the removal of the baseline becomes inaccurate in such a region where the waveform followability of the baseline is poor.

上述した「msbackadj」では、ベースライン算定の際に、ウインドウ領域のサイズを初めとするいくつかのパラメータの調整が可能である。そこで、図5(a)に示したのと同じスペクトルデータに対してパラメータ調整を行ってベースラインを算定するとともにベースライン除去を行った結果が図6である。この例では、信号波形上の信号特性の変化が急である領域(図6(a)中のA部)でのベースラインの波形追従性は改善している。しかしながら、それ以外の領域(図6(a)中のB部)でスペクトル波形に対しベースラインの形状が適切でなくなってしまい、ベースラインを除去した結果ではピーク高さが不正確になってしまっている(図6(b)中のB’で示す部分)。
このようにベースライン除去の結果、ピーク高さが不正確になると、ピークの高さや面積を利用した定量解析精度が低下してしまうことになる。このため、上述したような信号波形上の信号特性の急激な変化がスペクトル中に存在する場合であっても、高い波形追従性を以て正確にベースラインを求めることができるベースライン算定アルゴリズムが必要である。
In “msbackadj” described above, several parameters including the size of the window area can be adjusted when calculating the baseline. Therefore, FIG. 6 shows the result of calculating the baseline by performing parameter adjustment on the same spectrum data as shown in FIG. 5A and removing the baseline. In this example, the waveform followability of the baseline is improved in a region where the signal characteristics on the signal waveform change suddenly (A portion in FIG. 6A). However, the shape of the baseline is not appropriate for the spectrum waveform in the other region (B portion in FIG. 6A), and the peak height becomes inaccurate as a result of removing the baseline. (Part indicated by B ′ in FIG. 6B).
As described above, if the peak height becomes inaccurate as a result of the baseline removal, the quantitative analysis accuracy using the peak height and area is lowered. For this reason, even if a sudden change in the signal characteristics on the signal waveform as described above exists in the spectrum, a baseline calculation algorithm that can accurately determine the baseline with high waveform followability is required. is there.

また、上述した「msbackadj」は既存のアルゴリズムの中では様々な工夫がなされておりベースライン算定精度は相対的に高いものの、調整可能なパラメータの数が多い(具体的には6個)ため、パラメータの調整作業は面倒であって容易でない。即ち、或るパラメータの下で得られた結果に対して不満がある場合でも、いずれのパラメータをどの程度増減させればよいのかをユーザが判断するのはかなり難しく、結局のところ、試行錯誤的に各パラメータの増減を試みてベースライン算定結果を評価するしかない。   In addition, the above-mentioned “msbackadj” has been devised in various ways in the existing algorithm, and although the baseline calculation accuracy is relatively high, the number of parameters that can be adjusted is large (specifically, 6). Adjustment of parameters is cumbersome and not easy. That is, even if there is dissatisfaction with the result obtained under a certain parameter, it is quite difficult for the user to determine how much to increase or decrease which parameter, and after all, trial and error However, there is no choice but to try to increase or decrease each parameter and evaluate the baseline calculation results.

ヤン(C. Yang)ほか1名、「コンパリソン・オブ・パブリック・ピーク・デテクション・アルゴリズムズ・フォー・マルディ・マス・スペクトロメトリー・データ・アナリシス(Comparison of public peak detection algorithms for MALDI mass spectrometry data analysis)」、BMC Bioinformatics、2009年、10:4、[平成26年3月20日検索]、インターネット<URL: http://www.biomedcentral.com/1471-2105/10/4>C. Yang and one other, “Comparison of public peak detection algorithms for MALDI mass spectrometry data analysis” ”BMC Bioinformatics, 2009, 10: 4, [Search March 20, 2014], Internet <URL: http://www.biomedcentral.com/1471-2105/10/4> 「Mathworks Documentation Center msbackadj」、米国マスワークス社(Mathworks)、[平成26年3月20日検索]、インターネット<URL: http://www.mathworks.com/help/bioinfo/ref/msbackadj.html>"Mathworks Documentation Center msbackadj", Massworks Inc. (Mathworks), [March 20, 2014 search], Internet <URL: http://www.mathworks.com/help/bioinfo/ref/msbackadj.html> 南茂夫、「科学計測のための波形データ処理 計測システムにおけるマイコン/パソコン活用技術」、CQ出版社、1986年4月発行Shigeo Minami, “Waveform Data Processing for Scientific Measurement, Utilization Technology of Microcomputer / PC in Measurement System”, CQ Publisher, April 1986

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、信号波形上で信号特性が急に変化するような場合であっても、面倒なパラメータ調整を行うことなく精度の高いベースラインを算定することができ、それによって正確な高さや面積のピーク波形を得ることができる信号波形データ処理装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to perform complicated parameter adjustment even when the signal characteristics change suddenly on the signal waveform. An object of the present invention is to provide a signal waveform data processing apparatus capable of calculating a highly accurate baseline and thereby obtaining a peak waveform having an accurate height and area.

上記課題を解決するために成された本発明は、分析装置で得られた信号波形データを処理する信号波形データ処理装置であって、
a)処理対象である信号波形データを加工データの初期値として入力する処理対象データ入力部と、
b)前記加工データによる波形に対しピーク間の谷部の底点を検出する底点検出部と、
c)処理対象である信号波形データの全範囲に亘り、隣接する二つの底点の間を一つの区間とし、その区間長が所定の区間長上限値未満である区間内の信号波形を、該区間の両端点である底点の値を用いて補間した直線又は曲線に置き換える底点間区間補間部と、
d)前記底点間区間補間部により補正がなされたあとの加工データの波形形状のなだらかさが所定の許容状態に到達したか否かを判定し、所定の許容状態に到達していれば処理を終了する一方、所定の許容状態に到達していなければ、前記補正がなされたあとの加工データを前記底点検出部の処理対象の新たな加工データとして処理を続行する処理終了判定部と、
を備えることを特徴としている。
The present invention made to solve the above problems is a signal waveform data processing device for processing signal waveform data obtained by an analyzer,
a) A processing target data input unit for inputting signal waveform data to be processed as an initial value of the processing data;
b) a bottom point detection unit for detecting a bottom point of a valley between peaks with respect to the waveform according to the processing data;
c) Over the entire range of the signal waveform data to be processed, a signal waveform in a section in which the section length is less than a predetermined section length upper limit value is defined as one section between two adjacent bottom points. A section interpolation unit between the bottom points that replaces with a straight line or a curve interpolated using the value of the bottom point that is the end point of the section;
d) It is determined whether or not the gentleness of the waveform shape of the processed data after correction by the inter-bottom interval interpolating section has reached a predetermined allowable state, and processing is performed if the predetermined allowable state has been reached. On the other hand, if the predetermined allowable state has not been reached, a processing end determination unit that continues processing as new processing data to be processed by the bottom point detection unit after the correction has been performed,
It is characterized by having.

ここで、処理対象である信号波形データとは例えば、質量分析装置で得られたスペクトルデータ、クロマトグラフ装置で得られたクロマトグラムデータなどである。   Here, the signal waveform data to be processed includes, for example, spectrum data obtained by a mass spectrometer, chromatogram data obtained by a chromatograph device, and the like.

本発明に係る信号波形データ処理装置において、底点検出部による谷部の底点(ボトム)検出は、従来から知られている各種方法を利用することができる。また、底点検出とピーク検出とは波形処理のうえでは実質的に同じであるから、従来から知られている各種のピーク検出方法を利用して底点を検出することもできる。具体的には例えば、信号波形の傾きを順次調べてゆき、下向きである傾きがゼロになって上向きに転換する点を探索してそこを底点であるとすればよい。これは信号波形の1次微分値が負値から正値に変化するときのゼロ値を探索することに相当する。また、或る一つのピークのスロープに別のピークが重畳しているために明確な凹部形状を示さない谷部の底点を見つけるために、信号波形の2次微分値や3次微分値を利用するようにしてもよい。   In the signal waveform data processing apparatus according to the present invention, the bottom point detection of the valley by the bottom point detection unit can use various conventionally known methods. In addition, since the bottom point detection and the peak detection are substantially the same in terms of waveform processing, the bottom point can be detected using various conventionally known peak detection methods. Specifically, for example, the slope of the signal waveform is sequentially examined, a point where the downward slope becomes zero and the point is turned upward may be searched, and the bottom point may be determined. This corresponds to searching for a zero value when the first derivative of the signal waveform changes from a negative value to a positive value. In addition, in order to find the bottom of the valley that does not show a clear concave shape because another peak is superimposed on the slope of one peak, the second and third derivative values of the signal waveform are used. You may make it utilize.

いま、処理対象である信号波形データが質量分析装置で得られたスペクトルデータであるとすると、本発明に係る信号波形データ処理装置において、底点検出部はまず処理対象データ入力部により入力された所定質量電荷比範囲に亘るスペクトルデータについて、全ての谷部の底点を検出する。次いで底点間区間補間部は、検出された全ての底点について、質量電荷比軸上で隣接する二つの底点の間を一つの区間として、区間長が所定の区間長上限値未満である区間を抽出し、その抽出された区間内の信号波形を該区間の両端点である底点の値を用いた補間処理により求めた直線又は曲線で置き換える。最も簡便な補間処理は直線補間であるが、より高次の曲線を用いた補間処理を用いてもよい。また、上記所定の区間長上限値は本装置の製造メーカ等が予め決めておくようにしてもよいし、或いは、ユーザが適宜に設定できるようにしておいてもよい。いずれにしても、隣接する底点間の距離がその区間長上限値未満であるような相対的に狭いピーク波形は直線又は少なくとも該ピーク波形よりもなだらかな曲線に置換されるから、底点間区間補間部による補間によって加工データの信号波形の少なくとも一部はその処理前に比べて凸部形状波形が均されたものとなる。   Now, assuming that the signal waveform data to be processed is spectrum data obtained by the mass spectrometer, in the signal waveform data processing apparatus according to the present invention, the bottom point detection unit is first input by the processing target data input unit. For the spectral data over a predetermined mass-to-charge ratio range, the bottom points of all valleys are detected. Next, the inter-bottom interval interpolating unit sets the interval length to less than a predetermined interval length upper limit for all the detected bottom points, with one interval between two adjacent bottom points on the mass-to-charge ratio axis. A section is extracted, and the signal waveform in the extracted section is replaced with a straight line or a curve obtained by interpolation processing using the values of the bottom points that are both end points of the section. The simplest interpolation processing is linear interpolation, but interpolation processing using a higher order curve may be used. The predetermined section length upper limit value may be determined in advance by the manufacturer of the apparatus or may be set appropriately by the user. In any case, a relatively narrow peak waveform in which the distance between adjacent bottom points is less than the upper limit of the section length is replaced with a straight line or at least a gentler curve than the peak waveform. At least a part of the signal waveform of the machining data is equalized by the interpolation by the section interpolation unit as compared with that before the processing.

処理終了判定部は、凸部形状波形が均されたその加工データの波形形状のなだらかさが所定の許容状態に到達したか否かを判定し、所定の許容状態に到達していればその時点で処理を終了して最終的な加工データをベースラインとして決定する。これに対し、未だ所定の許容状態に到達していなければ、補正がなされたあとの加工データを再び底点検出部の処理対象の新たな加工データとして処理を続行する。ここで所定の許容状態とは例えば、底点間区間補間部によって補間すべき区間が消滅した状態のことである。また、補間処理の繰り返し回数や時間に制限を設け、その制限に達したならば所定の許容状態に到達したものとみなすようにしてもよい。一般的には、加工データの波形形状が所定の許容状態に到達するまで、底点検出部及び底点間区間補間部の処理を複数回繰り返すことで、元のスペクトル波形に対応する良好なベースラインを求めることができる。   The processing end determination unit determines whether or not the gentleness of the waveform shape of the processed data obtained by leveling the convex shape waveform has reached a predetermined allowable state, and if the predetermined allowable state has been reached, Then, the process ends and the final machining data is determined as a baseline. On the other hand, if the predetermined allowable state has not yet been reached, the processing data after the correction is performed again as new processing data to be processed by the bottom point detection unit. Here, the predetermined permissible state is, for example, a state in which the interval to be interpolated by the interval interpolation unit between the bottom points has disappeared. Further, a limit may be set for the number of repetitions and time of the interpolation process, and if the limit is reached, it may be considered that a predetermined allowable state has been reached. Generally, a good base corresponding to the original spectrum waveform is obtained by repeating the processes of the bottom point detection unit and the base point interval interpolation unit several times until the waveform shape of the processed data reaches a predetermined allowable state. You can ask for a line.

上述した既存のベースライン算定方法では、初めから信号波形データを複数の狭いウインドウ領域に分割し、各ウインドウ領域内での演算によって代表点を求めていた。そのため、ウインドウ領域の幅が大きすぎると信号波形上の信号特性の急な変化に追従できずに遅れのような領域が生じてしまうし、逆にウインドウ領域の幅が小さすぎると適切な代表点を求めるための情報が不足し、信号波形上の信号特性の急な変化に対して過敏になり過ぎる傾向にある。これに対し、本発明に係る信号波形データ処理装置では、ウインドウ領域を設定せず、信号波形全体の中で幅が相対的に小さなピークから順に補間処理によって均されてゆき、最終的に上記所定の区間長上限値未満の幅のピークが全て均された結果に到達する。それにより、スペクトル等の信号波形中のピークの裾部を確実になぞった形状のベースラインを求めることができる。   In the existing baseline calculation method described above, the signal waveform data is divided into a plurality of narrow window areas from the beginning, and the representative points are obtained by calculation in each window area. Therefore, if the width of the window area is too large, it will not be possible to follow a sudden change in signal characteristics on the signal waveform, resulting in a delayed area. Conversely, if the width of the window area is too small, an appropriate representative point will be created. There is a shortage of information for obtaining the signal, and it tends to be too sensitive to a sudden change in signal characteristics on the signal waveform. On the other hand, in the signal waveform data processing apparatus according to the present invention, the window area is not set, and the width is averaged by the interpolation process in order from the relatively small peak in the entire signal waveform, and finally the predetermined value is obtained. The result is that all peaks having a width less than the upper limit value of the section length are averaged. As a result, it is possible to obtain a baseline having a shape that traces the bottom of the peak in a signal waveform such as a spectrum.

上述したように所定の区間長上限値は本装置の製造メーカ等が予め決めた固定値であってもよいが、この区間長上限値は算定されるベースラインの形状を左右する重要なパラメータであり、分析の目的や分析対象である試料の種類などによって変更することが望ましい。そこで、本発明に係る信号波形データ処理装置の好ましい構成として、その区間長上限値を分析者が入力する上限値指定部をさらに備えるようにするとよい。   As described above, the predetermined section length upper limit value may be a fixed value determined in advance by the manufacturer of this apparatus, but this section length upper limit value is an important parameter that determines the shape of the calculated baseline. Yes, it is desirable to change depending on the purpose of analysis and the type of sample to be analyzed. Therefore, as a preferred configuration of the signal waveform data processing apparatus according to the present invention, it is preferable to further include an upper limit value designating unit for an analyst to input the section length upper limit value.

この構成によれば、得られたベースラインに対して分析者が不満を感じた場合、分析者は区間長上限値を手作業で適宜調整すればよい。即ち、得られたベースラインでは元の信号波形上のピークが十分に均されていないと思われる場合には、区間長上限値をベースライン波形上に残っているピークの幅以上に設定し直せば、そのピークを均した結果が得られる。逆に、均されるべきでないピークが均されていることが判明した場合には、区間長上限値をその消えてしまったピークの幅未満に設定し直せば、そのピークが均されない(補間されない)結果が得られる。このように本発明に係る信号波形データ処理装置では、調整するパラメータ値である区間長上限値とベースライン算定結果とが直結しているため、分析者はパラメータ調整を直感的に行うことができパラメータ調整作業が簡便である。   According to this configuration, if the analyst feels dissatisfied with the obtained baseline, the analyst may adjust the section length upper limit value manually by hand. In other words, if it seems that the peak on the original signal waveform is not sufficiently leveled in the obtained baseline, the upper limit of the section length can be set to be larger than the width of the peak remaining on the baseline waveform. For example, the result of leveling the peak can be obtained. Conversely, if it is found that a peak that should not be leveled is leveled, reset the section length upper limit value to less than the width of the peak that has disappeared, and the peak will not be leveled (not interpolated) ) Results are obtained. As described above, in the signal waveform data processing apparatus according to the present invention, the section length upper limit value, which is the parameter value to be adjusted, and the baseline calculation result are directly connected, so the analyst can intuitively perform parameter adjustment. Parameter adjustment work is simple.

なお、マススペクトル波形を表示する際の横軸は質量電荷比であることが多い。そこで、質量分析装置用の装置において、上記上限値指定部は、波形表示の横軸と同じ質量電荷比単位で以てパラメータ値の指定入力ができるようにした上で、入力されたパラメータ値をデータ点のサンプリング間隔に応じてデータ点の個数値に変換する構成としておくとよい。これによって、分析者は表示波形を確認しながら入力パラメータ値を容易に調整することができる。   In many cases, the horizontal axis when displaying the mass spectrum waveform is the mass-to-charge ratio. Therefore, in the apparatus for the mass spectrometer, the upper limit value specifying unit allows the parameter value to be specified and input in the same mass-to-charge ratio unit as the horizontal axis of the waveform display. It may be configured to convert the number of data points according to the sampling interval of the data points. As a result, the analyst can easily adjust the input parameter value while checking the displayed waveform.

また本発明では、与えられた信号波形の谷部の底点を適切に検出できないと、具体的にいえば底点の検出漏れがあると、算定されるベースラインの形状の精度が低下する。特に複数のピークが重なっているような場合には谷部の底点の検出が難しいことがあり、そうした場合でもできるだけ底点を漏れなく検出するには、一つのアルゴリズムだけでなく複数の異なるアルゴリズムに基づいて底点を検出するほうがよい。そこで、本発明に係る信号波形データ処理装置において、上記底点検出部は、それぞれ異なる複数種の演算法を併用して底点を検出する構成とすることがさらに好ましい。   In addition, in the present invention, if the bottom point of the valley of the given signal waveform cannot be detected properly, specifically, if there is a bottom point detection failure, the accuracy of the calculated baseline shape decreases. In particular, when multiple peaks overlap, it may be difficult to detect the bottom of the valley. Even in such a case, to detect the bottom without omission as much as possible, not only one algorithm but also several different algorithms. It is better to detect the bottom point based on. Therefore, in the signal waveform data processing apparatus according to the present invention, it is more preferable that the bottom point detection unit is configured to detect the bottom point by using a plurality of different calculation methods.

本発明に係る信号波形データ処理装置によれば、信号特性が急に変化するような形状を示す信号波形に対しても煩雑で面倒なパラメータ調整なしに、精度の良いベースラインを求めることができる。それによって、ベースラインを差し引いたスペクトルやクロマトグラム上のピークの高さや面積などを正確に求めることができ、例えばピーク高さや面積を利用した定量解析の精度を向上させることができる。また、本発明に係る信号波形データ処理装置では、ベースラインの形状を左右するパラメータの数が少なく、しかもそのパラメータの値とベースライン算定結果との対応関係が明確であるので、分析者がパラメータ調整を行う場合でも簡便に行うことができる。これにより、分析者が所望する形状のベースラインを効率良く算定することができる。   According to the signal waveform data processing device of the present invention, it is possible to obtain an accurate baseline without complicated and troublesome parameter adjustment even for a signal waveform having a shape whose signal characteristics change suddenly. . As a result, the spectrum obtained by subtracting the baseline and the height and area of the peak on the chromatogram can be accurately obtained. For example, the accuracy of quantitative analysis using the peak height and area can be improved. Further, in the signal waveform data processing apparatus according to the present invention, the number of parameters that influence the shape of the baseline is small, and the correspondence between the parameter values and the baseline calculation results is clear. Even when the adjustment is performed, it can be easily performed. Thereby, the baseline of the shape desired by the analyst can be calculated efficiently.

本発明の一実施例である質量分析用スペクトルデータ処理装置の概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of the spectrum data processing apparatus for mass spectrometry which is one Example of this invention. 本実施例の質量分析用スペクトルデータ処理装置におけるベースライン算定方法の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the baseline calculation method in the spectrum-data processing apparatus for mass spectrometry of a present Example. 本実施例の質量分析用スペクトルデータ処理装置におけるベースライン算定方法の説明図。Explanatory drawing of the baseline calculation method in the spectrum data processor for mass spectrometry of a present Example. 従来のソフトウエア「msbackadj」を用いたベースラインの算定例とベースライン除去結果を示すスペクトル(信号波形の特性変化が急でない場合)。Baseline calculation example using conventional software "msbackadj" and a spectrum showing the result of baseline removal (when signal waveform characteristics change is not sudden). 従来のソフトウエア「msbackadj」を用いたベースラインの算定例とベースライン除去結果を示すスペクトル(信号波形の特性変化が急である場合)。Baseline calculation example using conventional software "msbackadj" and a spectrum showing the result of baseline removal (when signal waveform characteristics change suddenly). 従来のソフトウエア「msbackadj」を用いたベースラインの算定例とベースライン除去結果を示すスペクトル(パラメータを適宜調整した場合)。Baseline calculation example using conventional software “msbackadj” and spectrum showing baseline removal results (when parameters are adjusted appropriately). 本実施例の質量分析用スペクトルデータ処理装置によるベースラインの算定例とベースライン除去結果を示すスペクトル。The spectrum which shows the example of calculation of the baseline by the spectrum data processor for mass spectrometry of a present Example, and a baseline removal result. 本発明の他の実施例である質量分析用スペクトルデータ処理装置の概略構成図。The schematic block diagram of the spectrum data processing apparatus for mass spectrometry which is the other Example of this invention. 他の実施例の質量分析用スペクトルデータ処理装置におけるベースラインの算定方法において区間長上限値を変えたときのベースラインの相違を示すスペクトル。The spectrum which shows the difference of a baseline when changing the section length upper limit in the calculation method of the baseline in the spectrum data processor for mass spectrometry of other examples.

以下、本発明に係る信号波形データ処理装置の一実施例である質量分析用スペクトルデータ処理装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a spectrum data processing apparatus for mass spectrometry which is an embodiment of a signal waveform data processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本実施例の質量分析用スペクトルデータ処理装置の概略構成図である。
本実施例の質量分析用スペクトルデータ処理装置は、図示しない質量分析装置において質量分析を行う際に得られた所定の質量電荷比範囲に亘る生のスペクトルデータ(プロファイルデータ)を格納しておくスペクトルデータ格納部1と、その生のスペクトルデータに基づいてベースラインを求めるベースライン算定部2と、元のスペクトルデータからベースラインを示すデータを差し引いてベースラインを除去したスペクトルデータを求めるベースライン減算部3と、を備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a spectral data processing apparatus for mass spectrometry according to the present embodiment.
The spectrum data processing apparatus for mass spectrometry of the present embodiment stores a spectrum for storing raw spectrum data (profile data) over a predetermined mass-to-charge ratio range obtained when performing mass analysis in a mass spectrometer (not shown). A data storage unit 1, a baseline calculation unit 2 for obtaining a baseline based on the raw spectrum data, and a baseline subtraction for obtaining spectrum data obtained by subtracting the data indicating the baseline from the original spectrum data and removing the baseline Part 3.

ベースライン算定部2は、スペクトルデータ格納部1から処理対象であるスペクトルデータを読み込む処理対象データ入力部20と、与えられた加工データに対してピーク間の谷部の底点を検出する底点検出部21と、質量電荷比軸上で隣接する二つの底点間の区間のうち区間長が区間長上限値未満である区間を抽出する特定区間抽出部22と、抽出された区間内の信号波形(ピーク波形)をその区間の両端に位置する底点の強度値を用いて補間した直線(又は曲線)で置き換える区間内補間部23と、補間された加工データ等に基づいてベースライン算定処理を終了するタイミングであるか否かを判定する終了判定部24と、を機能ブロックとして備える。   The baseline calculation unit 2 includes a processing target data input unit 20 that reads spectral data that is a processing target from the spectral data storage unit 1, and a bottom inspection that detects a bottom point of a valley between peaks for given processing data. A specific section extracting section 22 that extracts a section whose section length is less than the section length upper limit value from the section 21 between two base points adjacent on the mass-to-charge ratio axis, and a signal in the extracted section Interpolation section 23 that replaces the waveform (peak waveform) with a straight line (or curve) interpolated using the intensity values of the bottom points located at both ends of the section, and baseline calculation processing based on the interpolated processing data and the like And an end determination unit 24 that determines whether it is time to end the process as a functional block.

なお、図1に示したデータ処理装置の全ての機能ブロックは、パーソナルコンピュータをハードウエア資源とし、該パーソナルコンピュータにインストールされた専用のデータ処理ソフトウエアを実行することで具現化することができる。   All the functional blocks of the data processing apparatus shown in FIG. 1 can be realized by using a personal computer as a hardware resource and executing dedicated data processing software installed in the personal computer.

図2は本実施例の質量分析用スペクトルデータ処理装置におけるベースライン算定方法の一例を示すフローチャート、図3はこのベースライン算定方法の説明図である。図2、図3により、本実施例の質量分析用スペクトルデータ処理装置におけるベースライン算定処理を説明する。   FIG. 2 is a flowchart showing an example of a baseline calculation method in the mass spectrometry spectral data processing apparatus of the present embodiment, and FIG. 3 is an explanatory diagram of this baseline calculation method. The baseline calculation process in the spectrum data processing apparatus for mass spectrometry of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

処理が開始されると、まず処理対象データ入力部20が所定質量電荷比範囲に亘るスペクトルデータをスペクトルデータ格納部1から読み込み、これを加工データの初期値として底点検出部21に入力する(ステップS1)。底点検出部21は、与えられた加工データについて質量電荷比方向のピーク間の谷部の底点を全て検出する(ステップS2)。ここで底点とは典型的には図3にP1、P2、P3、P4で示すように、隣接する二つのピークで挟まされた谷部の極小値である。底点検出部21における底点の検出方法としては、既知の様々な方法を利用することができる。また、図3からも明らかなように、底点検出はピーク検出と実質的に同じであるから、既知の様々なピーク検出方法を底点検出に利用することができる。   When the processing is started, first, the processing target data input unit 20 reads spectral data over a predetermined mass-to-charge ratio range from the spectral data storage unit 1, and inputs this into the bottom point detection unit 21 as an initial value of the processing data ( Step S1). The bottom point detection unit 21 detects all bottom points of valleys between peaks in the mass-to-charge ratio direction for the given processing data (step S2). Here, the bottom point is typically a local minimum value between two adjacent peaks, as indicated by P1, P2, P3, and P4 in FIG. Various known methods can be used as the bottom point detection method in the bottom point detection unit 21. Further, as apparent from FIG. 3, since bottom point detection is substantially the same as peak detection, various known peak detection methods can be used for bottom point detection.

よく知られている底点検出方法は、信号波形の勾配、つまりは質量電荷比方向の1次微分値を計算し、その1次微分値の符号が負値である(つまりは信号波形の勾配が下り傾斜である)状態から一旦ゼロになり、そのあとに正値に転換する(つまりは信号波形の勾配が上り傾斜になる)そのゼロ値の位置を底点とする方法である。実際には、ノイズ等に起因するごく微小な凹凸形状波形の影響を除去しつつ本来の谷部を見つけるために、平滑化処理を併用した平滑化微分がよく利用される(例えば非特許文献3など参照)。   A well-known bottom point detection method calculates a slope of a signal waveform, that is, a primary differential value in the mass-to-charge ratio direction, and the sign of the primary differential value is a negative value (that is, the slope of the signal waveform). This is a method in which the state once becomes zero from the state where the slope is downward slope and then changes to a positive value (that is, the slope of the signal waveform becomes upward slope), and the position of the zero value is the bottom point. Actually, smoothing differentiation combined with smoothing processing is often used in order to find the original valley while removing the influence of a very small uneven waveform caused by noise or the like (for example, Non-Patent Document 3). Etc.)

信号波形上でピークが孤立して存在している場合には、上述した1次微分値を利用した方法によって底点を精度良く検出することができる。一方、隣接するピークの裾が大きく重なり合っている場合には1次微分値のみからでは底点を検出できないことがある。こうした場合のために、信号波形の2次微分値と3次微分値とを用いる底点検出方法もある。具体的には、信号波形の3次微分値がゼロ(正負の転換点)となり、且つ2次微分値が正の極大値をとるような質量電荷比上の位置を底点とすればよい。この底点検出方法によれば、重なり合っていて十分に分離できない複数のピーク間の底点も検出することができる。
もちろん、上記ステップS2では、従来から知られている様々な底点検出方法のうちの一つを利用してもよいが、異なるアルゴリズムによる底点検出方法を複数併用し、その複数の底点検出方法のいずれかで検出された底点を全て底点として抽出するようにしてもよい。それにより、底点の検出見逃しを少なくすることができる。
When a peak is present in isolation on the signal waveform, the bottom point can be detected with high accuracy by the above-described method using the primary differential value. On the other hand, when the skirts of adjacent peaks are largely overlapped, the bottom point may not be detected from only the first derivative value. For such a case, there is also a bottom point detection method using a second derivative value and a third derivative value of a signal waveform. Specifically, a position on the mass-to-charge ratio where the third-order differential value of the signal waveform is zero (positive / negative turning point) and the second-order differential value has a positive maximum value may be set as the bottom point. According to this bottom point detection method, the bottom points between a plurality of peaks that are overlapped and cannot be sufficiently separated can also be detected.
Of course, in step S2, one of various known bottom point detection methods may be used, but a plurality of bottom point detection methods using different algorithms are used in combination, and the plurality of bottom point detection methods are used. All the bottom points detected by any of the methods may be extracted as bottom points. This can reduce the detection of the bottom point.

ステップS2において全ての底点が検出されたならば、続いて、特定区間抽出部22は質量電荷比軸上で隣接する二つの底点の間をそれぞれ一つの区間とみなし、その二つの底点の間の長さ(質量電荷比幅)つまり区間長を所定の区間長上限値と比較する。そして、区間長が区間長上限値未満であるような区間を全て抽出する(ステップS3)。図3の例では、底点P1と底点P2の間の区間[1]、底点P2と底点P3の間の区間[2]、底点P3と底点P4の間の区間[3]という三つの区間が存在するが、区間[1]、区間[3]の二つの区間長が区間長上限値未満であって、区間[2]の区間長が区間長上限値以上であったとすると、ステップS3では区間[1]、区間[3]が抽出され、区間[2]は抽出されない。   If all the bottom points are detected in step S2, then the specific section extraction unit 22 regards the two bottom points adjacent on the mass-to-charge ratio axis as one section, and the two bottom points. The length (mass-to-charge ratio width), that is, the section length is compared with a predetermined section length upper limit value. Then, all the sections whose section length is less than the section length upper limit value are extracted (step S3). In the example of FIG. 3, a section [1] between the bottom point P1 and the bottom point P2, a section [2] between the bottom point P2 and the bottom point P3, and a section [3] between the bottom point P3 and the bottom point P4. However, if the length of the two sections [1] and [3] is less than the section length upper limit and the section length of section [2] is greater than or equal to the section length upper limit In step S3, section [1] and section [3] are extracted, and section [2] is not extracted.

区間内補間部23は、ステップS3で抽出された区間の全てについて、各区間の両端の強度値、即ち、二つの底点の強度値を例えば補間することで求めた直線(又は曲線)で、その区間内の信号波形を置き換える(ステップS4)。補間方法は特には限定されないが、通常、単なる直線補間で十分な結果が得られる。もちろん、より高次の補間法を用いてもよい。図3の例では(b)に示すように、区間[1]について、点線で示すピーク波形が底点P1と底点P2とを繋いだ直線で置き換えられ、区間[3]について、点線で示すピーク波形が底点P3と底点P4とを繋いだ直線で置き換えられる。一方、区間[2]についてはそうした補間が行われないので、元の信号波形がそのまま残る。   The intra-interval interpolation unit 23 is a straight line (or curve) obtained by interpolating, for example, the intensity values at both ends of each section, that is, the intensity values of the two bottom points, for all the sections extracted in step S3. The signal waveform in the section is replaced (step S4). The interpolation method is not particularly limited, but usually sufficient results can be obtained by simple linear interpolation. Of course, higher order interpolation methods may be used. In the example of FIG. 3, as shown in FIG. 3B, the peak waveform shown by the dotted line is replaced with a straight line connecting the bottom point P1 and the bottom point P2 for the section [1], and the dotted line is shown for the section [3]. The peak waveform is replaced with a straight line connecting the bottom point P3 and the bottom point P4. On the other hand, since the interpolation is not performed for the interval [2], the original signal waveform remains as it is.

このようにしてステップS4では、ステップS3で抽出された全ての区間について、その区間内のピークが均され、なだらかな形状の信号波形に変換される。そのあと、終了判定部24は、ステップS4の処理後の加工データの波形形状のなだらかさが所定の許容状態に到達したか否かを判定する(ステップS5)。波形形状のなだらかさが所定の許容状態に到達したか否かの判断は、例えば補間処理を施すべき区間が未だ残っているか否かを確認することで行うことができる。即ち、特定区間抽出部22は特定区間として抽出した区間数を求め、この区間数がゼロであるときにはその旨の終了判定部24に通知する。この区間数がゼロであるということは、区間長上限値未満の幅である全てのピークが均されたことを意味するから、加工データによる波形は十分になだらかになったとみることができる。そこで、特定区間抽出部22から上記通知があった場合には、終了判定部24は加工データによる信号波形が十分に均され、所定の許容状態に達したものと判断するとよい。   In this way, in step S4, for all the sections extracted in step S3, the peaks in the sections are averaged and converted into a gentle signal waveform. Thereafter, the end determination unit 24 determines whether or not the gentleness of the waveform shape of the processed data after the process of step S4 has reached a predetermined allowable state (step S5). The judgment as to whether the gentleness of the waveform shape has reached a predetermined permissible state can be made, for example, by confirming whether there are still sections to be subjected to interpolation processing. That is, the specific section extraction unit 22 obtains the number of sections extracted as the specific section, and notifies the end determination unit 24 to that effect when the number of sections is zero. The fact that the number of sections is zero means that all peaks having a width less than the upper limit value of the section length have been leveled, so that it can be considered that the waveform by the processed data has become sufficiently smooth. Therefore, when the above notification is received from the specific section extraction unit 22, the end determination unit 24 may determine that the signal waveform based on the processed data has been sufficiently leveled and has reached a predetermined allowable state.

ステップS5においてその時点での加工データによる波形のなだらかさが所定の許容状態に到達していると判定されれば、処理を終了し、その時点で得られている加工データが処理対象スペクトルに対するベースライン算定結果であるとして出力する(ステップS6)。一方、ステップS5においてその時点での加工データによる波形のなだらかさが所定の許容状態に到達していないと判定された場合には、その時点で得られている加工データを次の処理対象の加工データに設定してステップS2へと戻る。これにより、上述したステップS2、S3、S4の処理が再び実行される。こうして加工データによる波形のなだらかさが所定の許容状態に到達したと判定されるまで、ステップS2〜S5の処理を繰り返すと、狭い幅のピークが順次均されてピークの少ない波形に変化していき、最終的には、区間長上限値で決まる幅よりも大きな幅を持つピークのみが観測されるベースラインが導出される。   If it is determined in step S5 that the gentleness of the waveform based on the processing data at that time has reached a predetermined allowable state, the processing is terminated, and the processing data obtained at that time is the base for the processing target spectrum. The line calculation result is output (step S6). On the other hand, if it is determined in step S5 that the gentleness of the waveform based on the processing data at that time has not reached the predetermined allowable state, the processing data obtained at that time is processed as the next processing target. The data is set and the process returns to step S2. Thereby, the process of step S2, S3, S4 mentioned above is performed again. By repeating the processes in steps S2 to S5 until it is determined that the smoothness of the waveform based on the processed data has reached a predetermined allowable state, the narrow peaks are sequentially smoothed and changed to a waveform with few peaks. Finally, a baseline is derived in which only peaks having a width larger than the width determined by the section length upper limit value are observed.

もちろん、例えば処理時間に制約がある場合や処理上で何らかの不具合がある場合のために、処理時間に制限を設けたり繰り返し回数に制限を設けたりして、ステップS5でYesとならない場合であっても途中で処理を打ち切るようにしてもよい。   Of course, for example, when there is a restriction on the processing time or when there is some problem in the processing, there is a case where the processing time is limited or the number of repetitions is not set, and Yes in step S5. However, the processing may be terminated halfway.

図7は、図5(a)に示したのと同じスペクトルデータに対して、上述した本実施例によるベースライン算定方法を実行することで得られたベースラインとベースライン除去を行った結果を示す図である。図7(a)から、生のスペクトル波形上で急勾配の立上り部分及びその右方に続くピークの裾部分を確実に追跡したベースラインが得られていることが分かる。また図7(b)に示したベースライン除去結果においては、質量電荷比範囲のいずれの領域でも正確なピーク高さが得られている。   FIG. 7 shows the result of performing baseline removal and baseline removal obtained by executing the baseline calculation method according to the present embodiment described above on the same spectrum data as shown in FIG. FIG. From FIG. 7A, it can be seen that a baseline is obtained in which the steep rising portion and the tail portion of the peak following the right side of the raw spectral waveform are reliably traced. In the baseline removal result shown in FIG. 7B, an accurate peak height is obtained in any region of the mass to charge ratio range.

上記説明から分かるように、本実施例におけるベースライン算定方法では、底点間の区間長を判定するための区間長上限値は信号波形へのベースラインの追従性を左右する唯一の重要なパラメータである。即ち、区間長上限値を大きくすれば、幅が相対的に大きなピークも均されることになるから、ベースラインはより平坦になり、区間長上限値を大小さくすれば、幅が相対的に小さなピークのみが均されることになるから、ベースラインには凹凸が現れ易くなる。或る信号波形に対してどのような形状のベースラインが適当であるのかは、必ずしも一義的に決められるものではなく、分析目的や分析対象の試料の種類などによっても異なる。そこで、区間長上限値は装置に固定的に定めておくのではなく、ユーザ(分析者)が適宜に変更できるようにしておくとよい。   As can be seen from the above description, in the baseline calculation method in the present embodiment, the section length upper limit value for determining the section length between the bottom points is the only important parameter that determines the followability of the baseline to the signal waveform. It is. In other words, if the section length upper limit value is increased, relatively large peaks are leveled, so that the baseline is flattened, and if the section length upper limit value is decreased, the width is relatively increased. Since only small peaks are leveled, irregularities are likely to appear in the base line. The shape of the baseline suitable for a certain signal waveform is not necessarily uniquely determined, and varies depending on the analysis purpose, the type of sample to be analyzed, and the like. Therefore, the section length upper limit value is not fixed to the apparatus, but may be changed by the user (analyzer) as appropriate.

図8は本発明の他の実施例による質量分析用スペクトルデータ処理装置の概略構成図である。上記実施例の構成に対し区間長上限値入力部4が追加されており、分析者は必要に応じて区間長上限値入力部4により区間長上限値を変更する。この変更された区間長上限値が上記ステップ3の処理で使用されるから、分析者がこの値を変更すると、抽出される区間、つまりは補間の対象となる区間が変わる。そこで、通常、分析者は、或る区間長上限値の下で算定されたベースラインを例えばモニタ画面上で確認し、このベースラインが適切でないと判断したならば、区間長上限値入力部4により区間長上限値を適宜変更したうえで再度ベースライン算定処理を指示する。この指示に基づいて算定されるベースラインは先のものと変わるから、分析者はこれを再び評価する。   FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a spectral data processing apparatus for mass spectrometry according to another embodiment of the present invention. The section length upper limit input unit 4 is added to the configuration of the above embodiment, and the analyst changes the section length upper limit value by the section length upper limit input unit 4 as necessary. Since the changed section length upper limit value is used in the processing of step 3, the section to be extracted, that is, the section to be interpolated, changes when the analyst changes this value. Therefore, the analyst usually confirms the baseline calculated under a certain section length upper limit value, for example, on a monitor screen, and if it is determined that this baseline is not appropriate, the section length upper limit value input unit 4 Then, change the upper limit of the section length appropriately and instruct the baseline calculation process again. Since the baseline calculated based on this indication is different from the previous one, the analyst will evaluate it again.

図9は、区間長上限値を変更したときのベースライン算定結果の一例を示す図である。図9(a)は区間長上限値を250[Da]とした場合、図9(b)は区間長上限値をより小さい40[Da]とした場合の例である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a baseline calculation result when the section length upper limit value is changed. FIG. 9A shows an example when the section length upper limit value is 250 [Da], and FIG. 9B shows an example when the section length upper limit value is smaller than 40 [Da].

図9(a)では、目的外の大きなピークとその裾部に重畳している定量用目的ピークを含む全体を一つの大きなピークが存在する区間であるとしてベースラインを算定している。これに対して、定量用目的ピークの正味の高さや面積を、大きな目的外ピークの裾部の影響を取り除いて算定したい場合には、より小さい値を区間長上限値として指定すればよく、目安としてはこれら小さなピークの幅(15[Da]前後)より若干大きい程度、とすればよい。そのために、図9(b)では区間長上限値を40[Da]にしており、これによって、定量用目的ピークについて大きなピークの裾部の影響が除去されるようにベースラインが算定できていることが分かる。   In FIG. 9 (a), the baseline is calculated on the assumption that the entire peak including the large peak that is not the target and the target peak for quantification superimposed on the skirt is a section where one large peak exists. On the other hand, if you want to calculate the net height or area of the target peak for quantification by removing the effect of the tail of the large non-target peak, you can specify a smaller value as the upper limit for the section length. As long as it is a little larger than the width of these small peaks (around 15 [Da]). For this reason, in FIG. 9B, the section length upper limit value is set to 40 [Da], and thereby the baseline can be calculated so that the influence of the large peak tail portion is removed from the quantitative target peak. I understand that.

このように本実施例の質量分析用スペクトルデータ処理装置では、分析者がモニタ画面上に表示されたスペクトル波形を見ながら高さや面積を正確に求めたいピークの幅に応じて区画長上限値を設定することができ、そうしたパラメータの調整も簡便であってミスも起こりにくい。   As described above, in the spectral data processing apparatus for mass spectrometry of the present embodiment, the analyst sets the partition length upper limit value according to the width of the peak for which the height or area is desired to be obtained accurately while looking at the spectrum waveform displayed on the monitor screen. It can be set, adjustment of such parameters is easy, and mistakes are unlikely to occur.

なお、上記実施例は質量分析装置で得られたスペクトルデータに対して本発明を適用していたが、クロマトグラフ装置で得られるクロマトグラムなど、ピークが現れ且つベースラインを求める必要がある各種の信号波形に対して、本発明によるベースライン算定方法を適用することができる。   In addition, although the said Example applied this invention with respect to the spectrum data obtained with the mass spectrometer, various peaks etc. in which a peak appears and it is necessary to obtain | require a baseline, such as a chromatogram obtained with a chromatograph apparatus. The baseline calculation method according to the present invention can be applied to the signal waveform.

また、上記実施例は本発明の一実施例にすぎないから、上記記載した以外の点について、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。   Further, since the above embodiment is only one embodiment of the present invention, it is included in the scope of the claims of the present application even if appropriate modifications, corrections, and additions are made within the scope of the present invention for points other than those described above. Of course.

1…スペクトルデータ格納部
2…ベースライン算定部
20…処理対象データ入力部
21…底点検出部
22…特定区間抽出部
23…区間内補間部
24…終了判定部
3…ベースライン減算部
4…区間長上限値入力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spectral data storage part 2 ... Baseline calculation part 20 ... Processing object data input part 21 ... Bottom point detection part 22 ... Specific area extraction part 23 ... Inter-section interpolation part 24 ... End determination part 3 ... Baseline subtraction part 4 ... Section length upper limit input section

Claims (3)

分析装置で得られた信号波形データを処理する信号波形データ処理装置であって、
a)処理対象である信号波形データを加工データの初期値として入力する処理対象データ入力部と、
b)前記加工データによる波形に対しピーク間の谷部の底点を検出する底点検出部と、
c)処理対象である信号波形データの全範囲に亘り、隣接する二つの底点の間を一つの区間とし、その区間長が所定の区間長上限値未満である区間内の信号波形を、該区間の両端点である底点の値を用いて補間した直線又は曲線に置き換える底点間区間補間部と、
d)前記底点間区間補間部により補正がなされたあとの加工データの波形形状のなだらかさが所定の許容状態に到達したか否かを判定し、所定の許容状態に到達していれば処理を終了する一方、所定の許容状態に到達していなければ、前記補正がなされたあとの加工データを前記底点検出部の処理対象の新たな加工データとして処理を続行する処理終了判定部と、
を備えることを特徴とする信号波形データ処理装置。
A signal waveform data processing device for processing signal waveform data obtained by an analyzer,
a) A processing target data input unit for inputting signal waveform data to be processed as an initial value of the processing data;
b) a bottom point detection unit for detecting a bottom point of a valley between peaks with respect to the waveform according to the processing data;
c) Over the entire range of the signal waveform data to be processed, a signal waveform in a section in which the section length is less than a predetermined section length upper limit value is defined as one section between two adjacent bottom points. A section interpolation unit between the bottom points that replaces with a straight line or a curve interpolated using the value of the bottom point that is the end point of the section;
d) It is determined whether or not the gentleness of the waveform shape of the processed data after correction by the inter-bottom interval interpolating section has reached a predetermined allowable state, and processing is performed if the predetermined allowable state has been reached. On the other hand, if the predetermined allowable state has not been reached, a processing end determination unit that continues processing as new processing data to be processed by the bottom point detection unit after the correction has been performed,
A signal waveform data processing apparatus comprising:
請求項1に記載の信号波形データ処理装置であって、
前記区間長上限値を分析者が入力する区間長上限値指定部をさらに備えることを特徴とする信号波形データ処理装置。
The signal waveform data processing apparatus according to claim 1,
An apparatus for processing signal waveform data, further comprising a section length upper limit designating unit for an analyst to input the section length upper limit.
請求項1又は2に記載の信号波形データ処理装置であって、
前記底点検出部は、それぞれ異なる複数種の演算法を併用して底点を検出することを特徴とする信号波形データ処理装置。
The signal waveform data processing device according to claim 1 or 2,
The signal point data processor according to claim 1, wherein the bottom point detection unit detects a bottom point by using a plurality of different calculation methods.
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