JP2023541926A - 少なくとも1つのクロマトグラムにおける少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するためのコンピュータ実装方法 - Google Patents
少なくとも1つのクロマトグラムにおける少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するためのコンピュータ実装方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも1つのクロマトグラムにおける少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するためのコンピュータ実装方法、処理システムおよび質量分析システムに関する。
液体クロマトグラフィ-質量分析(LC-MS)または質量分析(MS)におけるピークの発見および評価は、一般に、正しいピークを選択または割り当てるなどのためのユーザ相互作用または専門家ユーザによる修正を必要とする。数年前から、ユーザ相互作用を低減し、したがって測定の信頼性を高めるなど、ピーク発見および評価の自動化が必要とされている。
したがって、本発明の目的は、既知の方法および装置の上述した欠点を回避する、少なくとも1つのクロマトグラムにおける少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するための方法および装置を提供することである。特に、定量/確認比などの共通パラメータが信頼性を欠く干渉およびアーチファクトを排除する方法および装置が必要とされている。これらの方法および装置は、アッセイの品質保証プロセスをさらに自動化し、専門家による手動のピークレビューを減らすべきである。
この課題は、独立請求項の特徴を有する、少なくとも1つの質量分析装置によって決定される少なくとも1つのクロマトグラムにおける少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するためのコンピュータ実装方法、処理システム、および質量分析システムによって対処される。単独で、または任意の組み合わせで実現され得る有利な実施形態は、従属請求項ならびに明細書全体に記載されている。
a)少なくとも1つの処理装置によって少なくとも1つのクロマトグラムを取得するステップと、
b)処理装置を使用することによってクロマトグラムに少なくとも1つのピークフィットモデリングを適用するステップと、
c)処理装置を使用することによって生データ点の残差に関する情報を決定するステップと、
d)残差に関する決定された情報を少なくとも1つの所定の閾値と比較することによって、処理装置を使用することによって少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するステップであって、残差に関する決定された情報が所定の閾値を超える場合、少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトが検出される、少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するステップと
を含む。
- プロセッサが、本明細書に記載された実施形態のうちの1つにかかる方法を実行するように適合された少なくとも1つのプロセッサを備えるコンピュータまたはコンピュータネットワーク、
- データ構造がコンピュータ上で実行されている間に、本明細書に記載された実施形態のうちの1つにかかる方法を実行するように適合されたコンピュータロード可能データ構造、
- プログラムがコンピュータ上で実行されている間に、本明細書に記載された実施形態のうちの1つにかかる方法を実行するように適合されたコンピュータプログラム、
- コンピュータプログラムがコンピュータ上またはコンピュータネットワーク上で実行されている間に、本明細書に記載された実施形態のうちの1つにかかる方法を実行するためのプログラム手段を備えるコンピュータプログラム、
- プログラム手段がコンピュータに読み取り可能な記憶媒体上に記憶された、先行する実施形態にかかるプログラム手段を備えるコンピュータプログラム、
- データ構造が記憶媒体に記憶され、データ構造がコンピュータまたはコンピュータネットワークの主記憶部および/または作業記憶部にロードされた後、本明細書に記載された実施形態のうちの1つにかかる方法を実行するように適合された、記憶媒体、
- コンピュータまたはコンピュータネットワーク上でプログラムコード手段が実行された場合に、本明細書に記載された実施形態のうちの1つにかかる方法を実行するために、プログラムコード手段が記憶媒体上に記憶され得、または記憶される、プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品。
- クロマトグラムを取得するように構成された少なくとも1つのデータ収集器と、
- クロマトグラムに少なくとも1つのピークフィットモデリングを適用するように構成された少なくとも1つのフィッティングユニットと、
- 生データ点の残差に関する情報を決定するように構成された少なくとも1つの数学的ユニットと、
- 残差に関する決定された情報を少なくとも1つの所定の閾値と比較することによって少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するように構成された少なくとも1つの識別ユニットであって、識別ユニットが、残差に関する決定された情報が所定の閾値を超える場合に少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するように構成されている、少なくとも1つの識別ユニットと
を備える。
- 少なくとも1つの質量フィルタと少なくとも1つの検出器とを備える少なくとも1つの質量分析装置と、
- 本発明にかかる少なくとも1つの処理システムと
を備える。
a)少なくとも1つの処理装置によって少なくとも1つのクロマトグラムを取得するステップと、
b)処理装置を使用することによってクロマトグラムに少なくとも1つのピークフィットモデリングを適用するステップと、
c)処理装置を使用することによって生データ点の残差に関する情報を決定するステップと、
d)残差に関する決定された情報を少なくとも1つの所定の閾値と比較することによって、処理装置を使用することによって少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するステップであって、残差に関する決定された情報が所定の閾値を超える場合、少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトが検出される、少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するステップと
を含む、方法。
- クロマトグラムを取得するように構成された少なくとも1つのデータ収集器と、
- クロマトグラムに少なくとも1つのピークフィットモデリングを適用するように構成された少なくとも1つのフィッティングユニットと、
- 生データ点の残差に関する情報を決定するように構成された少なくとも1つの数学的ユニットと、
- 残差に関する決定された情報を少なくとも1つの所定の閾値と比較することによって少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するように構成された少なくとも1つの識別ユニットであって、識別ユニットが、残差に関する決定された情報が所定の閾値を超える場合に少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するように構成されている、少なくとも1つの識別ユニットと
を備える、処理システム。
- 少なくとも1つの質量フィルタと少なくとも1つの検出器とを備える少なくとも1つの質量分析装置と、
- 先行する実施形態のいずれか一項に記載の少なくとも1つの処理システムと
を備える、質量分析システム。
図1は、本発明にかかる質量分析装置110の実施形態を非常に概略的に示している。質量分析装置110は、少なくとも1つの質量フィルタ112および少なくとも1つの検出器114を備える。質量分析装置110は、質量分析システム111の一部であってもよい。質量分析システム111は、処理システム116をさらに備える。処理システム116は、ソフトウェアとして実装されてもよく、および/または処理装置126に実装されてもよい。
- クロマトグラムを取得するように構成された少なくとも1つのデータ収集器118と、
- クロマトグラムに少なくとも1つのピークフィットモデリングを適用するように構成された少なくとも1つのフィッティングユニット120と、
- 生データ点の残差に関する情報を決定するように構成された少なくとも1つの数学的ユニット122と、
- 残差に関する決定された情報を少なくとも1つの所定の閾値と比較することによって少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するように構成された少なくとも1つの識別ユニット124であって、識別ユニット124が、残差に関する決定された情報が所定の閾値を超える場合に少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するように構成されている、少なくとも1つの識別ユニット124と
を備える。
111 質量分析システム
112 質量フィルタ
114 検出器
116 処理システム
118 データ収集器
120 フィッティングユニット
122 数学的ユニット
124 識別ユニット
126 処理装置
Claims (15)
- 少なくとも1つの質量分析装置(110)によって決定される少なくとも1つのクロマトグラムにおける少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを検出するためのコンピュータ実装方法であって、前記クロマトグラムが複数の生データ点を含み、前記方法が、
a)少なくとも1つの処理装置(126)によって前記少なくとも1つのクロマトグラムを取得するステップと、
b)前記処理装置(126)を使用することによって、前記クロマトグラムに少なくとも1つのピークフィットモデリングを適用するステップと、
c)前記処理装置(126)を使用することによって、前記生データ点の残差に関する情報を決定するステップと、
d)前記残差に関する決定された前記情報を少なくとも1つの所定の閾値と比較することによって、前記処理装置(126)を使用することによって、前記少なくとも1つの干渉および/または前記少なくとも1つのアーチファクトを検出するステップであって、前記残差に関する前記決定された情報が前記所定の閾値を超える場合、前記少なくとも1つの干渉および/または前記少なくとも1つのアーチファクトが検出される、ステップと、
を含む、方法。 - 前記方法の前記ステップa)からd)が全自動で行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記ステップa)において、前記質量分析装置を使用して前記クロマトグラムを測定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記クロマトグラムにおける前記少なくとも1つの干渉および/または前記少なくとも1つのアーチファクトの位置を決定するステップを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記クロマトグラムを少なくとも2つのセクションに分割することを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記クロマトグラムが4つのセクションに分割され、前記クロマトグラムが、ピーク開始とピーク開始から半値全幅を差し引いたものとの間で画定されるプレピークセクション、ピーク開始とピーク最大値までとの間に画定される上昇ピークセクション、保持時間とピーク終了までとの間に画定される下降ピークセクション、およびピーク終了とピーク終了に半値全幅を加えたものとの間で画定されるポストピークセクションに分割される、請求項4または5に記載の方法。
- 前記クロマトグラムにおける前記少なくとも1つの干渉および/または前記少なくとも1つのアーチファクトの前記位置が、前記生データ点の前記残差に関する前記情報を決定することによって、かつ前記残差に関する前記情報を前記セクションのそれぞれについての前記少なくとも1つの所定の閾値と比較することによって、決定される、請求項4から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記残差に関する前記情報が、前記残差、前記残差の平均、前記残差の中央値、前記残差の合計、前記残差の積、前記残差の積分のうちの1つ以上である、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップb)における前記ピークフィットモデリングが、少なくとも1つの多項式補間、少なくとも1つの指数関数的に修正されたガウス関数、少なくとも1つのガウス-ニュートンアルゴリズム、および少なくとも1つのフーリエ変換のうちの1つ以上を適用するステップを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 当該方法が、
前記クロマトグラム内の少なくとも1つの関心領域を選択するステップと、
少なくとも1つの事前に規定された保持時間区間を選択するステップと、
移動平均フィルタ、ガウシアンフィルタ、離散ウェーブレットノイズ除去、Savitzky-Golay平滑化、Loess平滑化のうちの1つ以上を適用することを含む少なくとも1つの平滑化ステップと、
正則化を伴う非対称加重最小二乗フィッティング、形態学的トップハットフィルタの適用、離散的または連続的ウェーブレットベースのバックグラウンド決定、移動平均最小値の決定のうちの1つ以上を含む少なくとも1つのバックグラウンド減算ステップと、
のうちの1つ以上を含んだ少なくとも1つの前処理ステップを含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。 - コンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータまたはコンピュータネットワーク上で、具体的にはプロセッサ上で実行される場合、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法、具体的には該方法の前記ステップa)からd)を実行するためのコンピュータ実行可能命令を含む、コンピュータプログラム。
- 前記プログラムがコンピュータまたはコンピュータネットワーク上で実行される場合、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法を実行するために、プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品。
- 少なくとも1つの質量分析装置(110)によって決定される少なくとも1つのクロマトグラムにおける少なくとも1つの干渉および/または少なくとも1つのアーチファクトを自動検出するための処理システム(116)であって、前記クロマトグラムが複数の生データ点を含み、前記処理システムが、
- 前記クロマトグラムを取得するように構成された少なくとも1つのデータ収集器(118)と、
- 前記クロマトグラムに少なくとも1つのピークフィットモデリングを適用するように構成された少なくとも1つのフィッティングユニット(120)と、
- 前記生データ点の残差に関する情報を決定するように構成された少なくとも1つの数学的ユニット(122)と、
- 前記残差に関する決定された前記情報を少なくとも1つの所定の閾値と比較することによって、前記少なくとも1つの干渉および/または前記少なくとも1つのアーチファクトを検出するように構成された少なくとも1つの識別ユニット(124)であって、前記残差に関する前記決定された情報が前記所定の閾値を超える場合に、前記少なくとも1つの干渉および/または前記少なくとも1つのアーチファクトを検出するように構成される、少なくとも1つの識別ユニット(124)と、
を備える、処理システム(116)。 - 前記処理システム(116)が、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された処理装置(126)に実装される、請求項13に記載の処理システム(116)。
- 質量分析システム(111)であって、
- 少なくとも1つの質量フィルタ(112)と少なくとも1つの検出器(114)とを備える少なくとも1つの質量分析装置(110)と、
- 請求項13または14に記載の少なくとも1つの処理システム(116)と、
を備える、質量分析システム(111)。
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