JP3226743B2 - クロマトグラフ用データ処理装置 - Google Patents

クロマトグラフ用データ処理装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はクロマトグラフ用データ
処理装置に係り、特にベースラインの補正方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】特許1385425（特公昭61−54181号）によ
ると、不分離ピークのベースライン補正には（1)Ｎ法
（2)θ法（3)単純にベース部分を直線により接続する方
法（無補正法）がある。
【０００３】Ｎ法はピークの本数Ｎを指定し、Ｎ本のピ
ークを１本のピークとしてまとめ、直線によりベース部
分か谷部分を直線により接続する方法である（図３
ａ）。ベース部分とは、信号の変化量を指標としてピー
ク領域でないと判断された部分である。
【０００４】θ法は、Ｎ法では傾きが急過ぎると思われ
る場合に、意図的に傾きを緩めようとする方法である
（図３ｂ）。
【０００５】無補正法は最も代表的な方法であり、ベー
スラインが直線的であると推定される場合に有効である
（図３ｃ）。この他にも個々のクロマトグラムのピーク
形状に従い、前方水平法（図３ｄ），後方水平法（図３
ｅ），ショールダーピークの特殊処理法（図１ｆ）等を
意図的に選択し、ベースライン補正する場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したベースライン
補正法には一長一短があり、個々の場合に応じて選択さ
れてきた。これはベースラインを一意的に決定するのが
難しいためである。一意性を持つ方法もいくつか提案さ
れている（特開昭62−32360号，特開昭63−88443号，特
開平6−94696号等）が、未だ一般的な方法にはなってい
ない。
【０００７】前述の各種手法はすべてクロマトグラム内
に存在するベース部分や谷部分に基づき、ベースライン
を補正するものである。
【０００８】ベース部分や谷部分を探索するアルゴリズ
ムは一般に局所的な信号の変動に鋭敏過ぎる傾向にあ
る。例えば、ノイズの大小により、谷部分が検知される
場合とされない場合が発生する。ピークの始点，終点、
つまりベース部分の端点検知もノイズにより妨害され
る。結局、このようなベースラインの補正もノイズの影
響を受け易く、信号の若干の違いにより全く異なるベー
スラインになる場合がある。
【０００９】同様の理由により、ベース部分や谷部分を
検知するセンシティビティやスロープ等のパラメータが
不適切であると、ベースラインが大きく変動することが
ある。
【００１０】またベースラインが水平であると経験的に
推定される場合には、水平な直線をベース部分にあては
めれば妥当なベースラインが得られる。しかし水平であ
るとは限らない場合に、ベース部分や谷部分を直線によ
り折線グラフのようにベースラインを連続する方法は、
必ずしも妥当なものではない。
【００１１】本願発明は、上記したような問題点を解消
し、クロマトグラムの局部的なノイズに影響されること
なく安定したベースラインを形成し、またクロマトグラ
フの局部的な変動に捕らわれないベースライン補正を行
うクロマトグラフ用データ処理装置を提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】時間の経過に従って得ら
れるクロマトグラフ用検出器の出力値を、検出し、該検
出結果に基づいてクロマトグラムを形成し、該クロマト
グラム形状に基づいて前記ベースラインを決定するベー
スライン決定手段を有するクロマトグラフ用データ処理
装置において、前記ベースラインを補正するに際して、
ベースラインを形成する形成点と該形成点に隣接する形
成点との出力値方向の偏差が大きい程、多く偏差を縮小
するようにする。
【００１３】また、このベースラインの調節手段として
前記偏差を大とするのに伴って偏差に比する偏差の変化
量は小となり、前記偏差を小とするのに伴って偏差に比
する偏差の変化量は大となるように調節している。
【００１４】更にこの調節手段の調節範囲は前記クロマ
トグラム形状に基づいて決定されたベースラインから、
測定対象のクロマトグラムが出現する時間領域前後のベ
ースラインを結んだ直線状のベースラインまでとする。
【００１５】また以上の構成を測定者の任意の時間領域
に適用するための選択手段を設けた。
【００１６】次に前記クロマトグラム形状に基づいて決
定されるベースラインの決定手段は、前記測定対象試料
のクロマトグラムが出現する時間領域間にあって、前記
クロマトグラムが出現する時間領域の始点と終点を結ん
だ直線，始点と前記クロマトグラムの谷部を結んだ直
線、或いは終点と前記クロマトグラムの谷部を結んだ直
線から、前記クロマトグラムまでの同一時間軸上での距
離に基づいてベースラインを決定し、前記距離が大きい
ほど、前記距離に対する前記直線から前記ベースライン
までの同一時間軸上での距離を小さくするようにベース
ラインの形成点を配置している。
【００１７】またこのベースラインの形成点の配置の一
態様として前記距離が０乃至一定長さに有る時間領域で
は前記ベースラインをクロマトグラムと同一線としてい
る。
【００１８】
【作用】クロマトグラムのベースラインは本来ピーク領
域の信号変化に比してかなり緩やかな変化をし、その変
化幅はせまいものである。
【００１９】即ちベースラインを複数の点の集合と見た
場合、その各点の中でも隣接している２点は夫々が緩や
かに束縛し合っていると考えられる。つまり局所的に突
出した形状のベースラインというのは有り得ないもので
あって、局所的に突出したベースラインが描かれた場
合、その部分はベースラインの描画手段が適当ではなか
ったか或いはクロマトグラフ装置の何処かに発生したノ
イズによる影響が考えられる。
【００２０】以上の点から、種々の手段で描かれたベー
スラインを上記したように多点構成された１本の線と考
えると、各点のうち隣接した２点の出力値方向の偏差が
大きい所程、その間隔を縮めるよう補正すれば、上記し
たような条件に適合したベースラインが描ける。
【００２１】そしてこの様に描かれたベースラインを調
節する際にあって、ある時間領域において隣接した２点
の偏差を大きくする場合は、偏差の大きさに比して偏差
の変化量を縮めて行き、小さくする場合は、偏差の大き
さに比して偏差の変化量を拡げて行けば、緩やかなライ
ンを維持しつつベースラインの調整が可能となる。
【００２２】続いてベースラインの他の特性として、ク
ロマトグラムで表される信号値の小さな領域に強く引き
寄せられる。
【００２３】これは、対象成分が現れる時間領域では、
ノイズの要因となる他成分による信号値が出にくいこ
と、またあくまでもノイズ分でしかないから、差程大き
な出力値が出ないこと等が要因と考えられる。
【００２４】以上のことから鑑みてクロマトグラムから
基準となるベースライン（測定対象のクロマトグラムが
出現する時間領域前後のベースラインを結んだ直線状の
ベースライン）までの時間軸方向の距離が長い程、前記
距離に対する前記直線から前記ベースラインまでの同一
時間軸上での距離を小さくするようにベースラインの形
成点を配置することによって、上記特性に対応したベー
スラインの記載が可能となる。
【００２５】このベースラインの描画手段と上記したベ
ースラインの補正手段を併用すれば、描画手段で記載し
たベースラインの突出した部分をベースラインの補正手
段で補正出来るので、上記２つのベースライン特性を加
味したベースラインの補正が可能となる。
【００２６】
【実施例】次に、本願発明の一実施例を図４を参照して
説明する。図４はこの発明が実施されるクロマトグラフ
用データ処理装置のブロック図である。同図において、
１は中央処理器、２は周辺機器接続器、３はＡ／Ｄ変換
器、４は信号データ記憶器、５は制御命令記憶器、６は
入力機器、７は出力機器、８は結果データ記憶器、９は
処理パラメータ記憶器、１０はクロマトグラフ用検出器
である。
【００２７】クロマトグラフ用検出器１０からのアナロ
グ信号は、Ａ／Ｄ変換器３を経てデジタル信号に変換さ
れ、周辺機器接続器２を経て、中央処理器１に入る。制
御命令記憶器５の中の命令により、所定の形式の信号デ
ータに変換され、信号データ記憶器４に記憶される。
【００２８】次に本願発明のクロマトグラムのベースラ
インの形成手段とその形成したクロマトグラムのベース
ラインの補正手段の１実施例について説明する。
【００２９】本実施例ではクロマトグラムのベースライ
ンが持つ２つの特徴に基づいてベースラインを形成，補
正している。この特徴とは、ベースラインはクロマトグ
ラムで表される信号値の小さな領域に強く引き寄せられ
ること、連続する点によって形成されているベースライ
ンはその各点が隣り同士緩やかに束縛されていること、
の２つである。
【００３０】先ず、前者の特徴は、クロマトグラムを構
成する連続する点と、その同一時間軸方向にある基準ベ
ースライン（本実施例では測定対象試料のピークが現れ
る時間領域前後のベースラインを結んだ線）の形成点と
の距離が大きいほど、前記距離に対する前記直線とベー
スラインの形成点と長さの比率を、小さくすることで満
足している。
【００３１】即ち、クロマトグラムから見て、同一時間
軸上の前記基準ベースラインが近い程、強く基準ベース
ラインを引き寄せており、この観点から見ると同一時間
軸上においてクロマトグラムと基準ベースライン間に引
力や磁力が働いていると定義づけることが出来る。何故
なら距離が遠い場合は弱い力しか働かず、距離が近い場
合は強い力が働くからである。
【００３２】次に後者の特徴はベースラインを形成する
連続する点の中で、隣同士の点の時間軸方向の距離が離
れているほど、その距離を多く縮小することで満足して
いる。
【００３３】このことについて物理学的な考えを当ては
めると、ばねの特性が考えられる。何故ならばねは伸ば
すほど強い力が働くことによる。
【００３４】以上この２つのベースラインの特徴を併せ
て、ベースラインを形成することについて考えて見る。
【００３５】図１は上記した２つの特徴を加味した具体
的な物理学的イメージを示した図である。ベースライン
として２次元の弾性体(スプライン)や塑性体(自在定規)
などを導入することもできるが、ここでは簡単化ために
１次元の弾性体の力学、特に力のつりあいを問題にした
静力学の範疇で考えることにする。
【００３６】信号波形は不動で、等間隔にプラスの電荷
を持つ点が固定されている。ベースラインには、そのプ
ラスの電荷に対応するようにマイナスの電荷を持つ質点
が並んでいる。ここでは同じｘ座標にあるプラスとマイ
ナスの電荷間にのみクローン力が働くものとする。但
し、マイナス電荷の質点は自由には動けず隣同志がばね
で連結されている。２個，３個隣の質点にもある重み付
けをしてばねで連結するモデルも可能である。またばね
の弾力は縦方向（ｙ方向）のみに働くものとする。つま
り図１の白丸についている軸は上下運動するだけで、回
転運動することはない。
【００３７】まず直線のベースラインを信号データの下
方から水平に持ち上げる。最初に接触した点を軸にこの
直線を回転し、次に接触する点を求める。この時左右い
ずれにも回転し、軸から遠い方の接触点を採用する。こ
こで引力を働かせ、ベースラインが湾曲することを許
す。湾曲することに逆らうように働くばねの弾力よりも
大きく引力の働く点では信号データとベースラインが接
触する。
【００３８】以下（数１）に示すのは任意のｘ座標での
力のつりあいの式である。
【００３９】
【数１】
【００４０】変数はｙi-1，ｙi，ｙi+1 等であり、その
他は定数である。ここで実測信号値Ｙjとベースライン
ｙjが等しいところ、つまり接触点はつりあいの式から
除き、式の数をｎ個とする。このままｎ個のつりあいの
式からｎ個の変数を求めることもできるが、以下に示す
ような（数２）のｙi 等の１次式に近似して解くほうが
効率的である。
【００４１】
【数２】
【００４２】こうして得られたベースラインが図１の白
丸である。図１では点の数は少なく表現しているが、実
際はすべてのサンプリング点を用いて計算する。ベース
ラインをこのようなモデルにより補正すれば、ベースラ
インは過剰に湾曲化することなく、適度に信号の低値部
分に接触・接近したものが得られる。つまり、ベースラ
インの柔軟性をばね定数等の材料力学的パラメータで特
徴付けることにより、局所的に急激な変化を起こさない
ようにすることができる。また信号データとベースライ
ンをクーロン力等の距離依存性のある引力で引き寄せる
ことにより、ベースラインを信号データの低値領域に特
に強く近づけることができる。
【００４３】実際にデータ処理装置で適切なベースライ
ンを補正する場合には、ばね定数的パラメータとして柔
軟性の強弱の指標を入力することや、引力の距離依存性
（逆二乗型，指数関数型，階段型等）を指定することに
なる。
【００４４】また本実施例では特に上記２つのベースラ
インの特徴に基づいたベースライン形成，補正を行って
いるが、上記２つの特徴のうち片方のみの特徴を加味し
たベースラインの形成或いは補正を行うことも可能であ
る。
【００４５】即ち、従来技術に有るようなベースライン
形成手段でベースラインを形成し、本願発明によるばね
定数的パラメータとして柔軟性の強弱の指標を入力する
こと、本願発明のクロマトグラムと基準ベースラインと
の距離に依存したベースラインの形成手段を適用して得
られたベースラインの中の突出した部分を平滑化するな
ども可能である。
【００４６】以上示したように本発明実施例のベースラ
イン補正には、様々な概念を含むことが出来るが、その
選択手段について、ベースラインの補正工程に沿って順
を追って説明する。
【００４７】先ずベースライン補正用のパラメータは信
号を取り込む前に入力機器６から処理パラメータ記憶器
９に入力しておく（図１５）。一旦取り込んだ信号デー
タに対し再度ベースライン補正する場合も以下の入力操
作は同様である（図１６）。引力のタイプは別の画面か
ら選択する（図６，図１７）。引力定数のパラメータは
本来設定すべきであるが、ベースラインの柔軟性と相対
的な関係にあるため、入力が省略できる。信号データと
ベースラインの間の距離（μＶ）に関するパラメータは
入力する必要がある。この特徴的距離ｒ0 は、直接数値
（μＶ）で入力するか、またはピーク高さやノイズの定
数倍等で自動的に設定することもできる。
【００４８】逆二乗型はクーロン力や重力等、自然界に
一般的に存在する相互作用であり、以下に示すような
（数３）の形をしている。指数関数型は以下の（数４）
で表され、距離が離れると逆二乗型よりも急激に引力が
減衰する。
【００４９】
【数３】
【００５０】
【数４】
【００５１】距離ｒ0(μＶ）のパラメータを入力する必
要がある。階段型は図７のような引力のプロファイルで
表され、信号データとベースラインがある距離ｒ0 より
近づいたときに引力が働くものである。これは距離（μ
Ｖ）を判定するだけで引力の有無が決まるため、計算処
理が省力化できる利点がある。関数型からは任意の数式
が入力でき、以下に示すような（数５）等距離が離れれ
ば離れるほど弱くなる関数であれば使用可能である。
【００５２】
【数５】
【００５３】ベースラインの柔軟性については図５ａの
ようにＣＲＴ出力機器７を用いてキーボード入力機器６
から設定する。カーソルキーによりFLEXIBILITY 棒グラ
フを見ながら硬軟を調整することができる（図１８）。
またはＣＲＴ上で硬軟の強度をピックすることもでき
る。信号を取り込んだ後もカーソルキーにより設定を変
更し、適切なベースラインを選択することができる。こ
こではややかためのベースラインにしているため、直線
的なものが得られている。
【００５４】材料力学的に見ると、ベースラインの柔軟
性はばね定数やヤング率に対応する。実際には０から１
００までの相対的な弾力性強度を入力する。０にすると
ばねは弾力をなくしひものようになり、ベースラインは
信号データの波形とまったく同じになる。１００ないし
無限大に設定すると、ベースラインは硬直性の高い剛体
の棒のようになり、信号ラインに少ないときは２点で接
触する直線になる。
【００５５】図５ｂではソフトキーからBASELINE ELAST
ICITY を数値入力する。ここではやわらかめのベースラ
インであるため、より曲線的なものとなっている。ＣＯ
ＰＹキーによりプリンター出力機器７へクロマトグラム
と計算結果を印刷できる。
【００５６】ばね定数を柔軟性のパラメータとする以外
に、ベースラインの歪エネルギーを最小にする自在定規
的な補正や、全体的に曲率を最小にするスプライン（棒
たわみ定規）的な補正なども採用可能である。
【００５７】階段型引力の派生的なものとして、ベース
ライン・エンベロープの方法が考えられる。柔軟性のあ
るベースラインの上下に距離ｒ0 のエンベロープ（包絡
帯）を設け、このエンベロープ内に信号データがあれ
ば、ベースラインをそのデータ・ラインに付けてしま
う。図１２のように信号ラインの下にエンベロープがあ
り、下方よりベースラインを接着すると考えても同じで
ある。これを次々と繰り返しベースラインの形を決め
る。この方法も階段型同様に、距離ｒ0(μＶ）に関する
パラメータを入力する必要がある（図１９）。これは図
７の階段型でｆ0 が無限大の特別な場合とみなすことが
できる。あるいは、信号の変化量の小さな区間をベース
部分とみなし、そこに下方から柔軟性のあるベースライ
ンを付けたときに決定する形をベースラインとしている
のとほぼ同じである。さらに弾力性を０にすると、ベー
スラインはひも状になり、データ・ラインに付いていな
い部分は直線になり、従来からある無補正法のようにな
る。
【００５８】またベースラインエンベロープを用いた他
のベースライン形成手段として、図２９に示すような手
段が考えられる。
【００５９】先ず図２９（ａ）に示すようにクロマトグ
ラムの下方から直線を当て、Ｐ点，Ｑ点の２点を接触さ
せる。そして（ｂ）のＰ点の拡大図上に点線のエンベロ
ープラインを示し、クロマトグラム上のＲ１，Ｒ２或い
はＬ１に対応した時間軸上の点ｒ１，ｒ２或いはｌ１を
（ｃ）（ｄ）の順で、クロマトグラム上のＲ１，Ｒ２或
いはＬ１に接着して行き、ｒ３のようにエンベロープラ
インから外れた点が現れたところで接着をやめる。以上
の行程をＱ点についても同様に適用し、且つＱ点とＰ点
間のベースラインをクロマトグラムと接着している点の
ベースラインのベクトルに応じて曲線的に変形すること
で滑らかな形状のベースラインを描画することが出来
る。
【００６０】このようにベース部分や谷部分に基づかな
いベースライン補正法の利点を、図８のグリコヘモグロ
ビンのクロマトグラムを例に説明する。従来、ｓ−Ａ１
ｃとＡ０の谷部分にベースラインが接するように補正す
るためには、Ｎ法で前方の６ピークをまとめなければな
らなかった。しかし実試料では、Ａ１ａ１とＡ１ａ２の
間の谷が現れなかったり、Ｆピークが消失したり、ｌ−
Ａ１ｃとｓ−Ａ１ｃの間の谷が明確でなかったりして、
必ずしも６ピークであるとは限らない。このため信号デ
ータを取り込んだあとで、オフライン後処理で改めてピ
ークを数えＮ値を設定し直さなければならなかった。本
法では柔軟性を適正な値にしておくだけで、ピークの数
に関わりなくいつも同様のベースラインが得られる。
【００６１】クロマトグラムの途中でベースラインの柔
軟性を変更したい場合、図９ａのようにタイムプログラ
ムにより設定する（図２０）。時刻０.０ 分ではベース
ラインの柔軟性を７０，時刻２.５ 分では９０のように
入力すると、この区間でリニアグラジエント的に柔軟性
を変化することができる。またＣＲＴ上でクロマトグラ
ムを見ながら、タイムプログラムの始点，FLEXIBILITY
の強度の順にピックし設定することも可能である。
【００６２】また図９ｂのようにベースライン補正の専
用入力項目で、柔軟性を区間入力することもできる。か
ため（ＨＡＲＤ）を時間０.０から２.５分まで、ややか
ため(MEDIUM HARD）を時間２.５から７.０分までのよう
に設定する。この場合ステップワイズ切り換えである
が、２.５ 分の切り換え点で不自然な曲線にならないよ
う、局所的にグラジェント切り換えする必要がある。こ
のことからわかるように、柔軟性の指定はクロマトグラ
ム全体で一つの値が望ましい。
【００６３】同様に特徴的距離ｒ0 もタイムプログラム
による設定が可能である(図２１)。本発明の別の一実施
例として、ベース部分を検知し、そのベース部分を滑ら
かな曲線で結ぶ方法について説明する（図２２）。ノイ
ズ，センシティビィティや、スロープ等のパラメータを
用いて信号変化量の小さな区間をベース部分として探索
する。こうして得られたベース部分をグラフにしたのが
図１０である。
【００６４】またこのような信号量変化に基づくベース
部分検知の従来方法の替わりに、柔軟性のあるベースラ
インと信号データ・ラインの間に働く引力の関係から決
まるベース部分を用いてもよい。前述の実施例で信号デ
ータ・ラインとベースラインが接触している部分をベー
ス部分とみなす（図５）。接しない部分を切取り、ベー
ス部分を残し、次の接続処理に進む。
【００６５】先に述べたベースライン・エンベロープ法
と同様に、柔軟性のあるベースラインを下方からベース
部分に付け、ベース部分を接続することができる。この
場合ベース部分を探索する専用の処理のあることが、先
のベースライン・エンベロープ法床となる。ここでベー
スラインの硬直性が高過ぎると、不自然に湾曲したベー
スラインになる。弾力性を低く設定すると、より直線的
にベース部分を接続することになり、滑らかさが得られ
ないなどの難しさがある。
【００６６】スプライン補間法がベース部分の接続に有
効である。一般的なスプライン法では、３次多項式を用
いてデータ点を滑らかに接続するが、この場合は複数点
からなるベース部分の接続であるため、多少処理が異な
る。まずベース部分を１次から３次式のいずれかで回帰
する。好ましくは２次式を用いる。回帰がうまく行かな
い場合は、ベース部分の接続する側の数点を用いて２次
式に回帰する。そしてベース部分の接続する側の端点で
０次と１次微分係数が等しくなるように、補間する３次
多項式を決定する。
【００６７】以下に示すように補間式には、ａ，ｂ，
ｃ，ｄの４つの未知数がある。左側のベース部分の回帰
式ｙl(ｘ)（数６）と、補間３次多項式ｙ（ｘ)（数７）
が端点Ｌで０次と１次微分係数を等しくし、右側につい
ても同様の条件（数８）を要請すると、４本の式が得ら
れるため、すべての未知数が決定できる。なお、この時
の接続条件は左側回帰式，右側回帰式夫々以下に示すよ
うに（数９）のようになる。
【００６８】
【数６】 補間３次多項式 ｙ(ｘ)＝ａ＋ｂｘ＋ｃｘ2＋ｄｘ3 …（数６）
【００６９】
【数７】 左側回帰式 ｙl(ｘ)＝ａl＋ｂlｘ＋ｃlｘ2 …（数７）
【００７０】
【数８】 右側回帰式 ｙr(ｘ)＝ａr＋ｂrｘ＋ｃrｘ2 …（数８）
【００７１】
【数９】
【００７２】このようにして、スプライン補間法によ
り、ベース部分の接続ができる。
【００７３】再度別の実施例として、ショールダーピー
クの場合を説明する。これも考え方としては、スプライ
ン補間法である。図１１に示すように、ショールダーピ
ークの左右の回帰式を滑らかに補間式で接続し、親ピー
クとショールダーピークを分離することができる。この
場合ショールダーピークの始点は谷部分であり、終点は
便宜上、谷部分から親ピークの裾の部分へ接線を引いた
時の接点である。
【００７４】最後の実施例として、マニュアル的にベー
スライン補正する方法を説明する。ＣＲＴ上でクロマト
グラムを見ながら、ベースラインのありそうなところを
ピックする（図２６）。このピックされた点をスプライ
ン補間する方法も考えられるが、ピック点に依存され過
ぎる。ここでも柔軟性のあるベースラインを用いる方法
が有効である（図２７）。この場合はデータ・ラインの
下方にベースラインとの引力を働かせ、また、ピック点
とベースラインの間にも上下方向自由に引力が働くよう
にする。但しベースラインとピック点はあまり離れない
方が良いため、この間に働く引力は離れれば離れるほど
強くなるタイプを選択する。例えば、ｒ2 かｒの絶対値
に比例する引力が適している。この場合には、引力定数
の入力が必要である。ここで２種類の引力と柔軟性を考
慮し、つりあいの式を解き、最適なFLEXIBILITY を決定
する。このようにして操作者のイメージするベースライ
ンが得られる。この方法はアウトライン的な曲線を入力
しても、同様に補正することができる。
【００７５】図１３，図２５では各柔軟性を用いたとき
のベースラインを３種類重ね描きし、表示した例を示し
ている（図２３，図２４）。このマニュアル・ピック法
は図１３のようにＣＲＴに表示された各種ベースライン
から適切なものを選択できる。さらに、予め推定される
ベースラインの通過点をピックすることにより、最適な
FLEXIBILITY が計算できる（図２８）。
【００７６】以上のようにベースラインが決定される
と、次に定量計算処理へ進む。ピークサイズには高さか
面積が用いられる。ピーク高さに基づき計算する場合
は、ピーク極大点の信号値Ｙiからベースラインｙiを差
し引いた値を高さとする（図３）。
【００７７】ピーク面積を用いて計算する場合は、その
ピーク領域のすべての点のＹi−ｙｉを求めてから台形
公式かシンプソンの公式により面積計算する。
【００７８】得られた定量値の信頼性を確認することが
しばしば必要になる。図１４のように各柔軟性における
定量値の変動係数や相対標準偏差を表で出力し、定量値
の再現性を確認することができる。この場合、中くらい
（ＭＥＤＩＵＭ）の柔軟性を選択すればよい再現性が得
られることがわかる。
【００７９】また柔軟性ごとに再現性を並べるだけでは
なく、各種定量法を比較する表も有効である。例えば、
ピーク面積とピーク高さに基づく定量方法のいずれが良
いのか、あるいは従来のベースライン補正法と本発明の
方法を比較することができる。
【００８０】
【発明の効果】ベースラインを形成、或いは補正するに
際して、ベースラインはクロマトグラムで表される信号
値の小さな領域に強く引き寄せられること、連続する点
によって形成されているベースラインはその各点が隣り
同士緩やかに束縛されているというベースラインの２つ
の特徴に沿ったベースラインを形成することが可能とな
るので、より自然で、且つノイズなどの影響に左右され
ないベースラインが、誰でも簡単に描画出来、操作者が
特別な操作をせずとも、簡単に常に安定したベースライ
ンの提供が可能となる。
【００８１】また上記ベースラインの特徴の１つである
柔軟性という指標を導入することにより、従来の折線グ
ラフ的な便宜的ベースラインではなく、より自然で滑ら
かな曲線のベースラインを得ることができる。
【００８２】また、従来はピークの始点，終点，ピーク
間の谷等、信号の微分的特徴点に基づきベースラインが
補正されていたが、本発明では特にこの種の特徴点の変
動に影響されないベースラインが得られるため、局所的
な変化やノイズに強い方法になっている。
【００８３】これによりピークサイズを精度良く決定で
き、常時安定した定量計算が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の物理学的モデルの一例を示す図。
【図２】従来法の問題点を示す図。
【図３】従来のベースライン補正法を示す図。
【図４】本発明の一実施例におけるデータ処理装置の構
成を示す図。
【図５】クロマトグラムの出力例を示す図。
【図６】引力タイプの入力画面図。
【図７】階段型引力のプロファイル。
【図８】本発明実施例の利点説明図。
【図９】柔軟性のタイムプログラム例図。
【図１０】ベース部分の接続例図。
【図１１】ショールダーピークの分離例図。
【図１２】ベースライン・エンベロープ法の説明図。
【図１３】ベースラインのオーバーレイ図。
【図１４】定量値の再現性を示す出力例図。
【図１５】信号取り込み前のベースライン補正の条件設
定フローチャート。
【図１６】信号取り込み後のベースライン補正の条件設
定フローチャート。
【図１７】ベースライン補正の条件設定フローチャート
１。
【図１８】ベースライン補正の条件設定フローチャート
２。
【図１９】ベースライン補正の条件設定フローチャート
３。
【図２０】ベースライン補正の条件設定フローチャート
４。
【図２１】ベースライン補正の条件設定フローチャート
５。
【図２２】ベースライン補正の条件設定フローチャート
６。
【図２３】ベースライン重描きフローチャート１。
【図２４】ベースライン重描きフローチャート２。
【図２５】クロマトグラムのオーバーレイ図。
【図２６】マニュアル・ピック法。
【図２７】マニュアル・ピック法フローチャート１。
【図２８】マニュアル・ピック法フローチャート２の説
明図。
【図２９】第２のベースライン・エンベロープ法の説明
図。
【符号の説明】 １…中央処理器、３…Ａ／Ｄ変換器、４…信号データ記
憶器、６…入力機器、７…出力機器、１０…クロマトグ
ラフ用検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 良明 茨城県ひたちなか市堀口字長久保832番 地２ 日立計測エンジニアリング株式会 社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 30/86

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】時間の経過に従って得られるクロマトグラ
    フ用検出器の出力値を検出し、該検出結果に基づいてク
    ロマトグラムを形成し、該クロマトグラム形状に基づい
    て前記ベースラインを決定するクロマトグラフ用データ
    処理装置であって、前記ベースラインを形成する各形成
    点と、該形成点に隣接した形成点の前記出力値方向の偏
    差が大きい程、該偏差距離を多く縮小するベースライン
    補正手段を備えたことを特徴とするクロマトグラフ用デ
    ータ処理装置。
  2. 【請求項２】前記ベースライン補正手段が、前記偏差距
    離に対する、偏差距離の縮小量を変化させる手段を備え
    たことを特徴とする請求項１に記載のクロマトグラフ用
    データ処理装置。
  3. 【請求項３】前記ベースライン補正手段が、前記測定対
    象試料のピークが現れる時間領域内の時間領域の範囲を
    設定する設定手段を備えたことを特徴とする請求項１ま
    たは２に記載のクロマトグラフ用データ処理装置。
  4. 【請求項４】時間の経過に従って得られる測定対象試料
    のクロマトグラフ用検出器の出力値を検出し、該検出結
    果に基づいてクロマトグラムを形成し、該クロマトグラ
    ム形状に基づいて前記ベースラインを決定するクロマト
    グラフ用データ処理装置であって、前記ベースラインを
    形成する各形成点と、該形成点に隣接した形成点の前記
    出力値方向の偏差の調節手段を有し、該調節手段は、前
    記偏差を大とするのに伴って偏差に比する調節量は小と
    なり、前記偏差を小とするのに伴って偏差に比する調節
    量は大となるように偏差を調節することを特徴とするク
    ロマトグラフ用データ処理装置。
  5. 【請求項５】前記調節手段は、前記偏差を大きさに伴っ
    て変化する、偏差に比する調節量を変化させる手段を備
    えたことを特徴とする請求項４に記載のクロマトグラフ
    用データ処理装置。
  6. 【請求項６】時間の経過に従って得られる測定対象試料
    のクロマトグラフ用検出器の出力値を検出し、該検出結
    果に基づいてクロマトグラムを形成し、該クロマトグラ
    ム形状に基づいて前記ベースラインを決定するクロマト
    グラフ用データ処理装置であって、前記測定対象試料の
    ピークが出現する時間領域間にあって、前記ベースライ
    ンを形成する各形成点と、該形成点に隣接した形成点の
    前記出力値方向の偏差の調節手段を有し、該調節手段
    は、前記クロマトグラム形状に基づいて決定されたライ
    ンから、前記時間領域前後のベースラインを結んだライ
    ンまでの範囲内で偏差の調節を行うことを特徴とするク
    ロマトグラフ用データ処理装置。
  7. 【請求項７】前記調節手段は、前記測定対象試料のピー
    クが現れる時間領域内の時間領域の範囲を設定する設定
    手段を備えたことを特徴とする請求項４乃至６に記載の
    クロマトグラフ用データ処理装置。
  8. 【請求項８】時間の経過に従って得られる測定対象試料
    のクロマトグラフ用検出器の出力値を検出し、該検出結
    果に基づいてクロマトグラムを形成するクロマトグラフ
    用データ処理装置であって、前記測定対象試料の出力値
    方向の大きさに基づいてベースラインを決定する手段を
    備え、該手段は前記出力値が大きいほど、前記クロマト
    グラムから時間軸方向に向かって遠方にベースラインの
    形成点を配置することを特徴とするクロマトグラフ用デ
    ータ処理装置。
  9. 【請求項９】前記測定対象試料の出力値方向の大きさ
    は、前記測定対象のピークが出現する前後の時間領域の
    ベースラインを結んだ直線を基準にして求められること
    を特徴とする請求項８に記載のクロマトグラフ用データ
    処理装置。
  10. 【請求項１０】前記ベースラインを決定する手段は、前
    記クロマトグラムから前記ベースラインまでの距離を調
    節する調節手段を備えたことを特徴とする請求項８また
    は９に記載のクロマトグラフ用データ処理装置。
  11. 【請求項１１】前記ベースラインを決定する手段の、前
    記測定対象試料のピークが現れる時間領域内の時間領域
    の範囲を設定する設定手段を備えたことを特徴とする請
    求項８乃至１０に記載のクロマトグラフ用データ処理装
    置。
  12. 【請求項１２】時間の経過に従って得られる測定対象試
    料のクロマトグラフ用検出器の出力値を、検出し、該検
    出結果に基づいてクロマトグラムを形成するクロマトグ
    ラフ用データ処理装置であって、前記測定対象試料のピ
    ークが出現する時間領域間にあって、前記ピークが出現
    する時間領域の始点，終点或いは前記クロマトグラムの
    谷部を結んだ直線から、前記クロマトグラムまでの同一
    時間軸上での距離に基づいてベースラインを決定する手
    段を備え、該手段は前記距離が０乃至一定長さである時
    間領域では前記ベースラインをクロマトグラムと同一線
    とすることを特徴とするクロマトグラフ用データ処理装
    置。
  13. 【請求項１３】時間の経過に従って得られるクロマトグ
    ラフ用検出器の出力値を、ある一定時間毎に検出し、ク
    ロマトグラムを形成するクロマトグラフ用データ処理装
    置において、測定対象のピークが出現する前の時間領域
    中の第１のベースラインと、出現した後の時間領域中の
    第２のベースライン間にあるピーク部のベースラインの
    形成手段であって、前記一定時間毎の出力値を示す各測
    定点と、前記第１のベースラインと第２のベースライン
    を結んだ直線上にあって、前記各測定点と時間軸方向の
    位置が一致する各対応点間の距離が、大きい程、前記距
    離に対する、前記各対応点と前記ピーク部のベースライ
    ンを形成する形成点との同一時間軸上の長さの比率が小
    さくなるように構成すると共に、前記形成点と、該形成
    点に隣接した形成点の前記出力値方向の距離が離れる
    程、多く距離を近づけるように各ベースラインの形成点
    を配置するベースライン形成手段を備えたことを特徴と
    するクロマトグラフ用データ処理装置。
  14. 【請求項１４】時間の経過に従って得られるクロマトグ
    ラフ用検出器の出力値を検出し、該検出結果に基づいて
    クロマトグラムを形成し、該クロマトグラム形状に基づ
    いて前記ベースラインを決定するクロマトグラフ用デー
    タ処理装置であって、前記ベースラインを形成する各形
    成点と、該形成点に隣接した形成点の前記出力値方向の
    偏差が大きい程、該偏差距離を多く縮小したベースライ
    ンを表示する表示手段を備えたことを特徴とするクロマ
    トグラフ用データ処理装置。
  15. 【請求項１５】前記表示手段が、前記偏差距離に対す
    る、偏差距離の縮小量を変化させる手段を備えたことを
    特徴とする請求項１４に記載のクロマトグラフ用データ
    処理装置。
  16. 【請求項１６】前記表示手段が、前記測定対象試料のピ
    ークが現れる時間領域内の時間領域の範囲を設定する設
    定手段を備えたことを特徴とする請求項１４または１５
    に記載のクロマトグラフ用データ処理装置。
  17. 【請求項１７】時間の経過に従って得られる測定対象試
    料のクロマトグラフ用検出器の出力値を検出し、該検出
    結果に基づいてクロマトグラムを形成するクロマトグラ
    フ用データ処理装置であって、前記測定対象試料のベー
    スラインを決定する手段を備え、該手段は前記出力値が
    大きいほど、前記クロマトグラムから時間軸方向に向か
    って遠方にベースラインの形成点を表示する表示手段を
    備えたことを特徴とするクロマトグラフ用データ処理装
    置。
  18. 【請求項１８】前記表示手段が、前記ベースライン形成
    点を表示する位置の変更の度合を選択する選択手段を備
    えたことを特徴とする請求項１７に記載のクロマトグラ
    フ用データ処理装置。
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